第1期 蒋曼等：红土镍矿选择性还原焙烧过程中的相变转化 ,29· 察其微观结构及成分变化.X射线衍射分析在北京 为证明相变分析的结果，采用磁选分离试验验 科技大学材料分析测试中心的日本理学Rigaku-RA 证选择性还原效果.即将还原完成后的焙烧矿细碎 高功率旋转阳极X射线衍射仪(12kW)上完成，辐 至粒度为2mm左右，在辊式磨机(RK/BN三辊 射源为CuK,(入=0.15418nm),步宽为0.02°.扫 多筒型)中磨至粒度小于43m的颗粒质量分数占 描范围10°~90°，扫描速度5°min-1,电压40kV,96%,再经磁选管(CXG-99型)磁选分离，得到磁 电流150mA,常温下进行.扫描电子显微镜及能谱 性产品称为镍铁产品，非磁性产品称为尾矿，选择 分析采用德国卡尔蔡司EVO18扫描电子显微镜及 性还原效果以镍铁产品中Ni品位、Ni回收率以及 Bruke XFlash Detector5OI0能谱分析仪. 镍铁回收率之差（△）三者为评价指标， H K M BI MB KM M QBOK M GF M/G. 1250°C QHH/G F H K H 1200°C MG BI BP QHH/G F K H KM M/G 1150°C B人BP HH/GF H HI H M 1100°C M/G BBP HH/G F 2 MBVR/Q/K MB卫 人HH 1050°0 CA-eT叶ODH/ADIY D.一BDB4BrD 试样 10 20 30 40 50 60 70 0 20/ A一镍纤蛇纹石(Ni(Si4O1o)(OH)44H2O:B,铁镍和矿广(NiFe2Oa:C-利蛇纹石(Mg3(Si2Os)(OH)a片D-针铁矿(FeO(OH): F铁纹石(FeN片G-镍纹石(FeN:H-浮氏体(FeO);Q一单硫铁矿(FeS:M-铁镁橄揽石(Mg,Fe)2SiO4):K-霞石： P尖晶石；1一磁赤铁矿 图1不同焙烧温度下焙烧矿及原矿试样X射线衍射谱 Fig.1 XRD patterns of the ore sample and roasted ore at different roasting temperatures 2结果与讨论 相对较低.当温度升高至1150℃，铁纹石和浮氏 21焙烧温度对红土镍矿焙烧过程中相变转化 体的衍射峰逐渐加强，此时显示的主要矿物为铁纹 的影响 石、镍纹石、浮氏体和铁镁橄榄石.焙烧温度继续 21.1不同焙烧温度下焙烧矿X射线衍射分析 升高至1200℃和1250℃时焙烧矿的X射线衍射 不同焙烧温度下焙烧50mim后的焙烧矿及原 谱无明显变化，不再有新相生成，但铁纹石的特征 矿试样的X射线衍射谱如图1所示.从图1可知， 峰强度有所增强.因此，考虑到高温能耗大，确定 随着焙烧温度的升高，焙烧矿中矿物衍射峰发生明 11501200℃范围为最佳焙烧温度.另外，从以上分 显变化，蛇纹石衍射峰完全消失，焙烧矿中出现了 析可得出，弱还原气氛下铁矿物还原至金属铁阶段 浮氏体、铁镁橄榄石、铁镁尖晶石、霞石以及单硫 受到抑制，即大部分铁氧化物未还原为金属铁，而 铁矿等新矿物的特征衍射峰.从1050℃开始，试样 是还原为弱磁性的浮氏体、铁镁尖晶石和铁镍矿等 中蛇纹石特征峰完全消失，即蛇纹石发生变化，由 矿物，同时添加剂NCS分解出的单质S与金属铁 层状结构转化为架状结构的橄榄石，而含铁矿物则 反应生成非磁性的单硫铁矿，因此可通过磁选法将 被还原成浮氏体、铁镁尖晶石和铁镍矿.1100℃时 镍铁合金与非磁性矿物分离. 焙烧矿的X射线衍射谱中逐渐显示出微弱的铁纹 2.1.2不同焙烧温度下焙烧矿旷的形貌特征 石和镍纹石的特征峰，表明红土镍刊矿还原过程中生 为证实红土镍矿在还原焙烧过程中发生了相 成了两种形式的镍铁合金：一种是镍纹石(G),其 变转变及观察其微观结构变化，利用扫描电镜观察 镍含量相对较高；另一种是铁纹石(F),其镍含量 原矿旷试样及不同焙烧温度1050、1100、1150和1200