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人造矿相学作业—王建军.
《人造矿相学作业》
姓 名: 王建军
学 号:
授课老师:
学 院: 资源加工与生物工程学院
编写日期: 2015年5月
1、为什么要进行人造矿矿相鉴定?矿相鉴定有何作用?
答:① 人造矿矿相学是研究矿物物相组成和显微结构的一门学科,矿相在对研究矿石的合理应用方面有着非常重要的意义。进行人造矿矿相鉴定,不仅可以了解人造矿中各矿物晶体形状及大小分布,而且对研究人造矿成矿理论、显微结构变化与工艺条件的关系及其对人造矿质量影响都有着非常重要的作用。
② 作用:a、区别人造矿矿物类别及矿石类型,确定人造矿矿物组成及显微结构,为其成矿机理提供理论依据;b、完善烧结球团理论,为进一步提高产品质量提供理论依据;c、提高产、质量,使其达到优质、高产、低耗,为工业生产服务。
2、铁酸盐矿物与硅酸盐矿物的特点及各自的生成条件?
答:一、矿物特点
1. 铁酸盐体系固结过程特点:
a、固相反应时可生成CaO·Fe2O3 ,T熔=1226℃,CaO·Fe2O3- Fe3O4低共熔点1180℃
b、CaO·Fe2O3稳定性好,良好还原性,强度好。
c、CaO·Fe2O3结晶能力强,结晶速度快,几乎没有玻璃相。
d、铁酸盐体系有较多的类质同象体,如二元、三元、四元系化合物。
二元系:C·F C·2F C2·F C3·F
三元系:CaO·3FeO·Fe2O3 CaO·FeO·Fe2O3 4C·FeO·4F
3C·FeO·7F 4C·FeO·8F
四元系:SFCA(复合铁酸钙)
2. 硅酸盐固结体系特点:
a、产生2FeO·SiO2,C·F·S低共熔点化合物,烧结矿强度增加;
b、粘度很大,1500℃才有一定流动性,结晶能力差。
c、还原性能差。
二、生成条件:
① 高氧位条件
a、高碱度
以CaO-Fe3O4-Fe2O3系为主,主要生成CF系列化合物。
b、低碱度
氧位高,Fe2O3较低氧位多,但碱度低,故有一部分形成铁酸钙,同时边向CaO-FeO-SiO2系发展,形成CS、F2S系列。
② 低氧位条件
无论R高低,反应都向左发展。
a、高碱度(R1):
开始时可形成CF,但到1150-1200℃时开始分解,到1250℃后急剧减少,可生成CaO-FeO-SiO2系的化合物。
b、低碱度:
生成硅酸盐系化合物,即FeO-SiO2- Fe3O4系化合物2F·S。
③ 实际烧结块:
液相分异很严重,即硅酸盐系和铁酸盐系不互溶,两体系化合物共存,只是哪个体系为主的问题。
3、从球团矿显微结构分析膨润土对球团生产的影响。
答:1. 膨润土对生球质量的影响:
① 强化了混合料的成球性。铁精矿的成球性主要决定于铁精矿本身的特性,但添加剂对铁精矿的成球性能也有很大影响。
② 扩大水分波动范围。添加膨润土后,由于它具有很强的吸水性,造球中有较多的水分变为层问水,这种层间水不随机械力作用而发生转移,不致使生球表面过湿而发生粘结,所以允许造球物料有较宽的水分波动范围。
③ 降低成球速率。研究结果表明,随着膨润土用量增加,生球长大速度下降,成球率减少,生球粒度变小并趋向平均。
2. 膨润土对生球干燥过程和爆裂温度的影响:
①降低生球干燥速度。膨润土能降低生球的脱水率,这是因为:①膨润土粉末对毛细水的压力使水不易从球团内逸出;②膨润土的片状结构表面有较大的负电荷,电场对周围水有粘性的吸力,也阻碍水的逸出。
②提高生球爆裂温度。加入膨润土降低了脱水速度、原料密度和比表
面,使内压力增加相对地减少,而使生球在干燥过程中不易爆裂。
3. 膨润土对生球强度的影响:
对生球来讲,根据毛细力理论认为,小矿粒间的毛细管愈细,拉紧矿粒的力也愈大。由于膨润土的层状结构,其比表面积可高大100m2/g以上,分散性良好,又具有吸水膨胀特性,使膨润土的微细颗粒浸润与充填在矿石颗粒之间,改变了矿石表面性质,增加了固相键桥和液相键桥,特别是形成了微细毛细管,增大毛细力,从而提高了生球抗压强度。同时,由于膨润土浸润吸水,能促进矿石颗粒间的相对滑动,从而提高了生球落下强度。对干球而言,其抗压强度取决于各颗粒之间的粘结力。
在造球原料中添加一定的膨润土能够显著提高生球的落下强度、抗压强度尤
其是爆裂温度和干球抗压强度。膨润土之所以能显著提高生球的上述性能,与膨
润土在生球中的行为密切
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