潘建等：超微细铁精矿的粒度特性和润湿性对其成球性能的交互影响 831 是随着钢铁企业对进口磁铁矿的需求增大，一部分具 粒级磁铁精粉为实验组，以国内比较典型的东北磁铁 有超微细粒度特点的原料进口到国内切.较粒级而 精矿为对照组，针对其超微细粒的粒度特性，研究粒度 言，国内磁铁精矿大多都要经过磨矿预处理，以达到球 特性和润湿性对其成球性能的交互影响，进而为超微 团的基本要求(-0.074mm大于85%)，且在公开发 细粒磁铁精粉合理利用于球团生产提供理论指导. 表过的文献记载中，山西磁铁精粉为国内发现粒级最 细的(-0.043mm大于86%)图，而西澳磁铁精粉却 1试验原料和研究方法 达到了-0.025mm大于90%的超微细粒级.前期针 1.1试验原料 对西澳超细磁铁精粉的氧化、焙烧固结行为进行了研 试验所用的磁铁矿精粉有2种：一种产自西澳 究回，但未对该磁铁精粉的成球行为进行细致研究 Pilbara矿区(A),另一种产自国内东北地区(B).造球 实际上其特殊的原料特性对成球性能造成了很大的影 试验所用膨润土产自印度.原料的化学成分分析见表 响，且已经不能套用国内磁铁精矿较成熟的评价体系. 1,膨润土的各项指标见表2. 因此，本研究以产自西澳Pilbara矿区比较典型的超细 由表1和图1知，磁铁精矿A和B的铁品位都达 表1两种磁铁铁精矿和试验所用膨润土的化学成分分析结果（质量分数） Table 1 Chemical analysis of the magnetite concentrate and bentonite used in testing % 原料种类 TFe FeO SiOz Al2O CaO Mgo P 烧损 A 66.83 28.96 5.25 0.32 0.16 0.30 0.010 0.020 3.19 B 65.12 27.67 3.61 1.42 0.98 1.49 0.190 0.021 2.80 膨润土 12.39 0.22 43.30 15.51 2.03 2.06 0.036 0.045 12.10 表2试验用膨润土的物理性能 Table 2 Physical properties of bentonite 蒙脱石质量分数/% 胶质价/% 吸兰量/g 吸水率(2h)/% 膨胀倍数/(mL·gl)粒度(<0.074mm)1% 88.39 100 39.85 567 伊 98 到了66%左右，且主要矿物为磁铁矿.而精矿A的主 由表2可知，试验所用膨润土主要成分为Si02和 要脉石成分Si02含量高于精矿B,达到了5.25%，但整 Al,O,主要以蒙脱石的形式存在：有害杂质元素P、S 体酸性脉石含量相当，并且P、S等杂质元素比精矿B 含量少，粒度小于0.074mm达98%，2h吸水率高达 含量低 567%,其各项物理性能优良，属于优质膨润土m 2500a M一磁铁矿 1600() Q一石英 M一磁铁矿 2000 P一方镁石 1400 MA镁铁尖品石 81500 1200 1000 100 800 500 600 400 20 40 50 60 20 30 40 0 20) 20 图1精矿A(a)、B(b)的X射线衍射图 Fig.I X-tay diffraction patterns of magnetite concentrates A (a)and B (b) 1.2研究方法 在振筛机上干筛15min,称出各粒级的质量，计算各粒 1.2.1铁精粉的粒度测定 级的百分含量. 本试验含铁原料的粒度分析采用干法和湿法相结 1.2.2铁精粉的润湿性测定 合的测定方法.取试样200g,先用325目的筛子进行 磁铁精粉自身润湿特性影响整个成球流程.由于 湿筛，筛下物烘干称量后用500目的筛子继续湿筛、干 其超微细的粒度特点，前人在研究磁铁精矿润湿性时 燥、称量.筛上物烘干称重后，再用200、80目的套筛， 采用的竖式毛细渗透法并不适合处理此种原料00潘 建等: 超微细铁精矿的粒度特性和润湿性对其成球性能的交互影响 是随着钢铁企业对进口磁铁矿的需求增大，一部分具 有超微细粒度特点的原料进口到国内［7］． 较粒级而 言，国内磁铁精矿大多都要经过磨矿预处理，以达到球 团的基本要求( － 0. 074 mm 大于 85% ) ，且在公开发 表过的文献记载中，山西磁铁精粉为国内发现粒级最 细的( － 0. 043 mm 大于 86% ) ［8］，而西澳磁铁精粉却 达到了 － 0. 025 mm 大于 90% 的超微细粒级． 前期针 对西澳超细磁铁精粉的氧化、焙烧固结行为进行了研 究［9］，但未对该磁铁精粉的成球行为进行细致研究． 实际上其特殊的原料特性对成球性能造成了很大的影 响，且已经不能套用国内磁铁精矿较成熟的评价体系． 因此，本研究以产自西澳 Pilbara 矿区比较典型的超细 粒级磁铁精粉为实验组，以国内比较典型的东北磁铁 精矿为对照组，针对其超微细粒的粒度特性，研究粒度 特性和润湿性对其成球性能的交互影响，进而为超微 细粒磁铁精粉合理利用于球团生产提供理论指导． 1 试验原料和研究方法 1. 1 试验原料 试验所用的 磁 铁 矿 精 粉 有 2 种: 一 种 产 自 西 澳 Pilbara 矿区( A) ，另一种产自国内东北地区( B) ． 造球 试验所用膨润土产自印度． 原料的化学成分分析见表 1，膨润土的各项指标见表 2． 由 表1 和 图1 知，磁 铁 精 矿A和B的 铁 品 位 都 达 表 1 两种磁铁铁精矿和试验所用膨润土的化学成分分析结果( 质量分数) Table 1 Chemical analysis of the magnetite concentrate and bentonite used in testing % 原料种类 TFe FeO SiO2 Al2O3 CaO MgO S P 烧损 A 66. 83 28. 96 5. 25 0. 32 0. 16 0. 30 0. 010 0. 020 !3. 19 B 65. 12 27. 67 3. 61 1. 42 0. 98 1. 49 0. 190 0. 021 !2. 80 膨润土 12. 39 0. 22 43. 30 15. 51 2. 03 2. 06 0. 036 0. 045 12. 10 表 2 试验用膨润土的物理性能 Table 2 Physical properties of bentonite 蒙脱石质量分数/% 胶质价/% 吸兰量/g 吸水率( 2 h) /% 膨胀倍数/( mL·g － 1 ) 粒度( ＜ 0. 074 mm) /% 88. 39 100 39. 85 567 18 98 到了 66% 左右，且主要矿物为磁铁矿． 而精矿 A 的主 要脉石成分 SiO2含量高于精矿 B，达到了 5. 25% ，但整 体酸性脉石含量相当，并且 P、S 等杂质元素比精矿 B 含量低． 由表 2 可知，试验所用膨润土主要成分为 SiO2和 Al2O3，主要以蒙脱石的形式存在; 有害杂质元素 P、S 含量少，粒度小于 0. 074 mm 达 98% ，2 h 吸水率高达 567% ，其各项物理性能优良，属于优质膨润土［1］． 图 1 精矿 A( a) 、B( b) 的 X 射线衍射图 Fig． 1 X-ray diffraction patterns of magnetite concentrates A ( a) and B ( b) 1. 2 研究方法 1. 2. 1 铁精粉的粒度测定 本试验含铁原料的粒度分析采用干法和湿法相结 合的测定方法． 取试样 200 g，先用 325 目的筛子进行 湿筛，筛下物烘干称量后用 500 目的筛子继续湿筛、干 燥、称量． 筛上物烘干称重后，再用 200、80 目的套筛， 在振筛机上干筛 15 min，称出各粒级的质量，计算各粒 级的百分含量． 1. 2. 2 铁精粉的润湿性测定 磁铁精粉自身润湿特性影响整个成球流程． 由于 其超微细的粒度特点，前人在研究磁铁精矿润湿性时 采用的竖式毛细渗透法并不适合处理此种原料［10--11］． · 138 ·