《鐵精礦》

《鐵精礦》是2019年實(shí)施的一項(xiàng)中國國家標(biāo)準(zhǔn)。

中文名

鐵精礦

實(shí)施時(shí)間

2019年

國家標(biāo)準(zhǔn)《鐵精礦》 由TC317（全國鐵礦石與直接還原鐵標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）歸口上報(bào)及執(zhí)行 ，主管部門為中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)。

主要起草單位 鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司 、鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院 。

主要起草人 戴若丁 、喬思宇 、于開波 、彭磊 、高景俊 、陳自斌 、郭客 、竇國語 、牛文杰 、李論 、柴青平 、王寶海 。 2100433B

(1)單一鐵精礦成球性能試驗(yàn)結(jié)果表明，10 種單一鐵精礦的成球性能差異明顯。鐵精礦本身的性質(zhì)(如粒度及粒度組成、顆粒形貌、孔隙度、親水性)和粘結(jié)劑是影響鐵精礦成球性能的兩大因素。

(2)通過對(duì)影響鐵精礦成球性能主要因素的分析，研究了改善鐵精礦成球性能的措施。試驗(yàn)結(jié)果表明，通過優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)，進(jìn)行配礦處理、改善鐵精礦粒度組成、對(duì)鐵精礦采用高壓輥磨和潤磨預(yù)處理、合理選擇膨潤土的種類和用量等措施能大幅度提高生球質(zhì)量，改善鐵精礦的成球性能 。2100433B

鐵精礦本身的性質(zhì)(如粒度及粒度組成、顆粒形貌、孔隙度、親水性)和粘結(jié)劑是影響鐵精礦成球性能的兩大因素。針對(duì)10 種鐵精礦，為改善鐵精礦成球性能，試驗(yàn)從優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)、原料預(yù)處理、改善粒度組成和合理選擇膨潤土種類及用量四個(gè)方面展開了研究。

鐵精礦優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)

單一鐵精礦親水性能較差(如③礦，其最大分子水僅為1 .29 %)、粒度組成不一或粒度過粗(如⑥礦、⑦礦)、顆粒形貌單一(如①礦)，都將對(duì)鐵精礦的成球性能產(chǎn)生不利影響。優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上就是以不同礦種的相互搭配，以達(dá)到改善鐵精礦上述性質(zhì)的作用。為此，在考慮原料結(jié)構(gòu)的組成上，除保留方案1 中的①礦以作對(duì)比外，試驗(yàn)剔除了成球性能較差的幾種鐵精礦(如①礦、⑥礦、⑦礦、⑧礦等)，并以1 號(hào)膨潤土為粘結(jié)劑，研究了4 種原料結(jié)構(gòu)對(duì)生球質(zhì)量的影響。

通過優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)，膨潤土用量可由1 方案所需的2 .5 %大幅下降到1 .0 %，爆裂溫度提高約200 ℃。這表明，通過不同礦種之間的優(yōu)化配置和合理搭配，能大幅度降低膨潤土用量，穩(wěn)定生球質(zhì)量，改善鐵精礦的成球性能。

鐵精礦原料預(yù)處理

鐵精礦顆粒的形狀，決定了顆粒表面積和在生球內(nèi)原料顆粒間接觸面積的大小及相互嵌入的緊密程度，對(duì)鐵精料的成球性能的影響很大。通過強(qiáng)化預(yù)處理工藝來改善鐵精礦顆粒形貌對(duì)鐵精料的成球性能影響非常明顯。試驗(yàn)研究了高壓輥磨和潤磨這兩種預(yù)處理方式對(duì)鐵精礦成球性能的影響。經(jīng)高壓輥磨和潤磨后的鐵精礦成球性能獲得明顯改善，這主要得益于預(yù)處理(如采用高壓輥磨)可一定程度地改變顆粒的表面形態(tài)，增加物料顆粒間的接觸面及粒子表面結(jié)合力，使隔離分散的顆粒更加緊密的粘結(jié)，提高充填密度，最終達(dá)到提高原料成球性的良好效果。

鐵精礦改善粒度組成

鐵精礦粒度和粒度組成是影響鐵精礦成球性能的重要因素之一。適宜的粒度組成可以提高原料中的毛細(xì)作用力，使生球的強(qiáng)度變好，直接影響原料的成球性。一般情況下可以利用磨礦操作來改善和調(diào)整鐵精礦的粒度組成，形成良好的顆粒搭配，提高原料的成球性能。由于適宜鐵精礦<0 .074 mm粒級(jí)含量一般要求為80 %～ 85 %左右，而⑩礦的粒度過粗，粒級(jí)中<0 .074 mm 含量僅為46 .4 %，試驗(yàn)以⑩礦為例，研究了配加磨礦后不同<0 .074 mm粒級(jí)含量的該礦對(duì)配礦方案4 生球質(zhì)量的影響。:隨著配入的鐵精⑩礦中的<0 .074 mm 粒級(jí)含量提高，生球質(zhì)量明顯改善。當(dāng)⑩礦中<0 .074 mm 粒級(jí)含量由46 .4 %提高到81 .9 %后，該礦的<0 .045 mm 粒級(jí)含量相應(yīng)地由30 .9 %提高到44 .3 %，生球落下強(qiáng)度從3 .4 次/0 .5 m 提高到5 .8 次/0 .5 m ，抗壓強(qiáng)度也有所提高。這充分說明，為獲得合適的鐵精礦粒度，調(diào)整粒度組成，適當(dāng)增加細(xì)粒級(jí)含量有助于改善鐵精礦的成球性能。

鐵精礦種類和用量

由于膨潤土對(duì)不同鐵精礦的適應(yīng)性差異較大，同時(shí)由于膨潤土經(jīng)過焙燒之后殘余部分主要成分是SiO2 、Al2O3 ，將降低球團(tuán)礦的有效成分的含量(鐵品位)，這就要求球團(tuán)生產(chǎn)中合理選擇膨潤土種類并盡量降低其用量。為充分和準(zhǔn)確地研究膨潤土與鐵精礦之間的關(guān)系，試驗(yàn)研究了膨潤土的種類和用量對(duì)方案2 生球質(zhì)量的影響，以反映膨潤土的選擇對(duì)鐵精礦成球性能的影響情況。

對(duì)于同一配礦方案，隨著膨潤土用量的上升，粘結(jié)作用增強(qiáng)，生球落下強(qiáng)度提高，生球爆裂溫度逐漸下降。從生球落下強(qiáng)度考慮，1號(hào)、2 號(hào)和3 號(hào)三種膨潤土的適宜用量分別為1.5 %、1 .0 %和1 .0 %。就抗壓強(qiáng)度而言，3 種膨潤土差異不大。但從生球爆裂溫度方面來看，由于配加3 號(hào)膨潤土的生球爆裂溫度較低，這顯然是不適宜的。導(dǎo)致使用3 號(hào)膨潤土生球爆裂溫度較低的原因主要在于其吸水率大，吸水能力強(qiáng)，雖造球后生球因塑性增強(qiáng)，生球落下強(qiáng)度提高，但對(duì)生球的爆裂溫度會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此，合理選擇膨潤土的種類和用量，就顯得尤為重要。研究表明，在盡可能降低膨潤土用量和保證球團(tuán)性能的前提下，通過對(duì)生球性能指標(biāo)的綜合考慮，選擇在鐵精礦中配加用量為1.0 %的2 號(hào)膨潤土能最有效地改善鐵精礦的成球性能。

為了更好地了解10 種精礦的成球性能，試驗(yàn)以1號(hào)膨潤土為粘結(jié)劑，研究各單一鐵精礦對(duì)膨潤土用量、造球水分、造球時(shí)間的要求。各鐵精礦的成球性能差異明顯。①礦、⑥礦、⑦礦和⑧礦4 種鐵精礦要達(dá)到較好的造球效果，需將膨潤土用量提高到2 .0 %以上。這主要是因?yàn)?①礦雖粒度較細(xì)，但由于顆粒形貌比較均一，微細(xì)粒級(jí)含量較少，成球性能差(成球性指數(shù)K 值為0 .08);⑥礦、⑦礦和⑧礦的粒度較粗，也導(dǎo)致三者的成球性能較差。③礦和④礦成球性能相對(duì)較好，但膨潤土用量仍然偏高(分別為1.90 %和1 .75 %)。其中，③礦粒度細(xì)微，粒級(jí)中<0.074 mm 含量達(dá)92 .1 %，在粒度組成上滿足生產(chǎn)要求(適宜鐵精礦<0 .074 mm 粒級(jí)含量一般為80%～85%左右)，但由于其屬浮選尾礦，表面上殘留的浮選藥劑導(dǎo)致其親水性能差(試驗(yàn)測得其最大分子水僅為1 .29 %，靜態(tài)成球性指數(shù)K 值為0 .09)，成球性相應(yīng)也較差。④礦由于粒度偏粗，其成球性能同樣不好。

總體而言，10 種鐵精礦中只有②礦、⑤礦、⑨礦和⑩礦(⑩礦大顆粒較多，但其顆粒形貌及粒度組成相對(duì)較好 。