926 工程科学学报,第38卷,第7期 2200 26min降低到20min,焙烧球强度由每个1728N提高 到2251N.由于润磨预处理有助于增加混合料比表面 积(由965cm2·g-增加至116cm2·g),增大颗粒表 面能和表面活性,因而促进固相扩散反应,强化了球团 固结.相比单独润磨预处理,添加0.1%NaOH焙 际姿 烧球强度提高更加明显,并且预热时间缩短至18min 强度为每个2045N;而添加0.1%NaOH并润磨,焙烧 球强度得到进一步改善,预热时间下降到16min,球团 强度达到每个2141N.这表明两种措施对强化高钛球 团焙烧、降低预热时间和提高球团强度能起到明显的 改善作用 NaOH质量分数 3.2NaOH添加剂对高钛球团固结的影响 图9NaOH添加量对高钛球团焙烧球强度的影响 采用扫描电镜研究添加0.1%NaOH和不添加 Fig. 9 Effects of NaoH dosage on the strength of high itanium roast- NaOH两种焙烧球的矿物组成及显微结构.由图10可 表5强化措施对高钛球团焙烧球强度的影响 Table 5 Effect of strengthening measures on the strength of high-titanium roasted pellets 预热时间m 基准(未润磨、不添加NaOH) 润磨预处理 每个焙烧球强度/N l741 2251 预热时间/ 0. 1% NaOH 每个焙烧球强度/N 1570 413025 预热时间/min 润磨+0.1%NaOH 每个焙烧球强度/N 214 3176 2客了 A—钛磁铁矿;B—钛赤铁矿;C一金红石;D—一铁板钛矿;E一硅酸盐渣相 图10球团矿显微结构.(a)不加NaOH球团:(b)添加0.1%NaOH球团 Fig. 10 Microstructures of roasted pellets: (a) free of NaOH: (b)0.1% NaOH 知,两种球团矿中主要的矿物组成相似,为钛赤铁矿、能够促使球团在焙烧过程中再结晶充分,促进Fe2O3 钛磁铁矿、硅酸盐渣相等,并有少量粒状的金红石相包晶粒长大及少量液相的形成,从而提高球团强度,缩短 裹于钛铁矿或钛磁铁矿中,以及部分包裹于钛赤铁矿高钛球团预热时间 中呈粒状和条状的铁板钛矿(Fe2TO3) 同时,由图11及表6可知,在钛赤铁矿晶体内部 与不添加NaOH球团相比,添加0.1%NaOH焙烧并不存在Na2O(如图11(g)位置3和4的扫描能谱结 球中形成的钛赤铁矿晶体数量较多,且颗粒粗大,连晶果所示),而Na2O主要存在于包裹在钛赤铁矿周围的 程度好,孔隙较少,形成的硅酸盐较多,填充于晶体之硅酸盐渣相中(如图11(g)位置5的扫描能谱结果所 间的孔隙中,有利于晶粒间的固结.这表明添加NaOH示),表明NaOH在焙烧过程中形成的Na2O并未进入工程科学学报，第 38 卷，第 7 期 图 9 NaOH 添加量对高钛球团焙烧球强度的影响 Fig． 9 Effects of NaOH dosage on the strength of high-titanium roast￾ed pellets 26 min 降低到 20 min，焙烧球强度由每个 1728 N 提高 到 2251 N． 由于润磨预处理有助于增加混合料比表面 积( 由 965 cm2 ·g － 1增加至 1166 cm2 ·g － 1 ) ，增大颗粒表 面能和表面活性，因而促进固相扩散反应，强化了球团 固结［18］． 相比单独润磨预处理，添加 0. 1% NaOH 焙 烧球强度提高更加明显，并且预热时间缩短至 18 min， 强度为每个 2045 N; 而添加 0. 1% NaOH 并润磨，焙烧 球强度得到进一步改善，预热时间下降到 16 min，球团 强度达到每个 2141 N． 这表明两种措施对强化高钛球 团焙烧、降低预热时间和提高球团强度能起到明显的 改善作用． 3. 2 NaOH 添加剂对高钛球团固结的影响 采用扫描 电 镜 研 究 添 加 0. 1% NaOH 和 不 添 加 NaOH 两种焙烧球的矿物组成及显微结构． 由图 10 可 表 5 强化措施对高钛球团焙烧球强度的影响 Table 5 Effect of strengthening measures on the strength of high-titanium roasted pellets 基准( 未润磨、不添加 NaOH) 预热时间/min 14 18 22 24 26 每个焙烧球强度/N 1011 1129 1376 1485 1728 润磨预处理 预热时间/min 14 16 18 20 24 每个焙烧球强度/N 1395 1513 1741 2251 2951 0. 1% NaOH 预热时间/min 14 16 18 20 24 每个焙烧球强度/N 1570 1862 2045 2341 3025 润磨 + 0. 1% NaOH 预热时间/min 14 16 18 20 22 每个焙烧球强度/N 1824 2141 2369 2852 3176 A—钛磁铁矿; B—钛赤铁矿; C—金红石; D—铁板钛矿; E—硅酸盐渣相 图 10 球团矿显微结构． ( a) 不加 NaOH 球团; ( b) 添加 0. 1% NaOH 球团 Fig． 10 Microstructures of roasted pellets: ( a) free of NaOH; ( b) 0. 1% NaOH 知，两种球团矿中主要的矿物组成相似，为钛赤铁矿、 钛磁铁矿、硅酸盐渣相等，并有少量粒状的金红石相包 裹于钛铁矿或钛磁铁矿中，以及部分包裹于钛赤铁矿 中呈粒状和条状的铁板钛矿( Fe2TiO5 ) ． 与不添加 NaOH 球团相比，添加 0. 1% NaOH 焙烧 球中形成的钛赤铁矿晶体数量较多，且颗粒粗大，连晶 程度好，孔隙较少，形成的硅酸盐较多，填充于晶体之 间的孔隙中，有利于晶粒间的固结． 这表明添加 NaOH 能够促使球团在焙烧过程中再结晶充分，促进 Fe2O3 晶粒长大及少量液相的形成，从而提高球团强度，缩短 高钛球团预热时间． 同时，由图 11 及表 6 可知，在钛赤铁矿晶体内部 并不存在 Na2O ( 如图 11( g) 位置 3 和 4 的扫描能谱结 果所示) ，而 Na2O 主要存在于包裹在钛赤铁矿周围的 硅酸盐渣相中( 如图 11( g) 位置 5 的扫描能谱结果所 示) ，表明 NaOH 在焙烧过程中形成的 Na2O 并未进入 · 629 ·