礦石特性對還原焙燒的影響主要有兩個方面,即礦石(鐵礦物)的物質(zhì)組成、礦石的粒度組成和脈石礦物的成分。
1、礦石(鐵礦)的物質(zhì)組成對還原焙燒的影響
這里所說的礦石的物質(zhì)組成,主要指礦物的種類和結(jié)構(gòu)狀態(tài)等。進行還原焙燒的鐵礦物主要有赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。含赤鐵礦的礦石,由于其結(jié)構(gòu)不同,還原性能也有很大的差別。例如石英質(zhì)磁鐵礦,有些呈層狀結(jié)構(gòu),在加熱過程中赤鐵礦和石英,由于膨脹變化不同而出現(xiàn)裂縫。這有利于還原劑分子的擴散,提高礦石的還原速度和焙燒礦的質(zhì)量。
礦石結(jié)構(gòu)呈致密塊狀、鮞狀和結(jié)核狀的,還原性能較差。
對褐鐵礦來說,由于褐鐵礦分子中含有10%-15%或更多的結(jié)晶水,當(dāng)溫度到達100℃時,結(jié)晶水開始揮發(fā),從而增加了礦石的氣孔率,有利于提高還原速度。
菱鐵礦加熱到350℃之后,開始分解出大量的CO和CO2氣體,這樣一方面增加了礦石的氣孔率,另一方面分解出的CO又增加了反應(yīng)中還原劑的濃度,有利于還原過程的進行。
2、礦石的粒度組成對還原焙燒的影響
礦石的粒度愈大,比表面積也就愈小,與還原劑接觸表面就少,還原過程就比較慢。生產(chǎn)中常有礦塊表層和內(nèi)部還原不均勻的現(xiàn)象。礦塊粒度愈大這種現(xiàn)象就愈嚴(yán)重。
礦塊的還原不均勻性又和還原溫度、還原時間有著密切的關(guān)系。礦塊粒度愈大,還原溫度愈高,還原時間愈長,這種不均勻性愈顯著。如下表(不同溫度不同還原時間各級別礦塊的不同還原度)所示:(菱鐵礦的礦物學(xué)特性)
還原溫度/℃ |
還原時間/h |
粒度/mm |
|||
100 |
750 |
50 |
30 |
||
450 |
4 |
46.02 |
53.27 |
55 |
80.02 |
450 |
3 |
492.92 |
44.66 |
57.85 |
70 |
450 |
2 |
35 |
41.5 |
43.93 |
45.48 |
600 |
4 |
60.55 |
85 |
78.3 |
110 |
600 |
3 |
50.79 |
59.97 |
60.64 |
79 |
600 |
2 |
49.5 |
51.44 |
66.33 |
60.01 |
為了改善焙燒礦質(zhì)量,應(yīng)降低入爐礦塊粒度上限,提高粒度下限(粒度過小,料層透氣性差)。對豎爐來說,焙燒粒度范圍為75-20mm是比較合適的。此外豎爐裝料時應(yīng)防止礦石產(chǎn)生偏析,使礦石粒度沿爐體分布均勻,以便得到較好的焙燒質(zhì)量。
3、脈石礦物的成分對還原焙燒的影響
以石英為主要脈石的鐵礦物,在焙燒過程中,石英在570℃時轉(zhuǎn)變?yōu)?beta;-石英,吸收一部分熱量(2510J/mol),并有2%的線膨脹。在870℃或更高溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)轶w積更大的鱗石英,這有助于礦石在加熱過程中的爆裂,加快還原速度,減少焙燒礦表層和內(nèi)部還原的不均勾性。(菱鐵礦磁化焙燒的技術(shù)原理)
此外,石英在900℃時和氧化鐵發(fā)生反應(yīng),生成低熔點(1250℃)的硅酸鐵(Fe2 SiO4)。它的磁性很弱,影響磁選回收率,因此焙燒溫度不可過高。
在經(jīng)過了小編找到的礦石特性對還原焙燒的影響因素總結(jié)介紹后,想必現(xiàn)在大家都有了答案。
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