高硫高堿度磁鐵精礦球團(tuán)焙燒工藝分析

倪祿

新余鋼鐵集團(tuán)有限公司良山生產(chǎn)區(qū)事業(yè)部 江西 新余 338000

針對(duì)高硫高堿度磁鐵精礦，應(yīng)用球團(tuán)處理法來(lái)實(shí)現(xiàn)有效脫硫，有效解決了常規(guī)浮選和磁選技術(shù)脫硫效率低的問(wèn)題。探究高硫高堿度磁鐵精礦球團(tuán)的最佳焙燒工藝，能夠更好地指導(dǎo)生產(chǎn)工作的開(kāi)展。

1 自然通風(fēng)條件下高硫高堿度磁鐵精礦球團(tuán)焙燒

1.1 預(yù)熱時(shí)間對(duì)球團(tuán)的影響

將高硫高堿度磁鐵精礦球團(tuán)的焙燒時(shí)間設(shè)定為13分鐘，焙燒溫度、固定預(yù)熱溫度分別為1250℃、900℃。隨著預(yù)熱時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)使預(yù)熱球 FeO含量降低，并增強(qiáng)其強(qiáng)度。預(yù)熱球在含硫總量上雖然沒(méi)有明顯變化，但是S的形態(tài)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了硫化物向硫酸根離子（SO42－）的轉(zhuǎn)化[1]。高硫高堿度磁鐵精礦顆粒內(nèi)硫的狀態(tài)會(huì)在預(yù)熱過(guò)程中出現(xiàn)變化，消除了未氧化脫除的硫化物。高硫高堿度磁鐵精礦成品球的抗壓強(qiáng)度在22分鐘時(shí)，達(dá)到了2500N，在28分鐘時(shí)成品球全部滿足抗壓強(qiáng)度合格率。

1.2 預(yù)熱溫度對(duì)球團(tuán)的影響

將球團(tuán)的焙燒時(shí)間、預(yù)熱時(shí)間設(shè)定為13分鐘和22分鐘，焙燒溫度為1250℃。在不斷提高溫度的過(guò)程中，高硫高堿度磁鐵精礦成品球的抗壓強(qiáng)度、合格率會(huì)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，峰值位于1000℃，預(yù)熱溫度達(dá)到900℃時(shí)，球團(tuán)抗壓強(qiáng)度符合2500N的標(biāo)準(zhǔn)。所以，必須要將預(yù)熱溫度控制在900℃～1000℃之間，但是峰值處的合格率在80%以下，表示球團(tuán)合格率會(huì)受預(yù)熱溫度的影響，但是效果較小[2]。預(yù)熱球強(qiáng)度隨著預(yù)熱溫度提高而增強(qiáng)，且含S量會(huì)逐漸降低，一旦溫度超過(guò)峰值，就會(huì)使Fe2O3分解，球團(tuán)抗壓強(qiáng)度不斷降低。

1.3 焙燒時(shí)間對(duì)球團(tuán)的影響

將球團(tuán)的預(yù)熱溫度、焙燒溫度為900℃和1250℃，預(yù)熱時(shí)間設(shè)定為22分鐘。在焙燒時(shí)間不斷延長(zhǎng)的過(guò)程中，高硫高堿度磁鐵精礦成品球抗壓強(qiáng)度、合格率會(huì)不斷提高，增長(zhǎng)幅度最大的在7～10分鐘，13分鐘時(shí)抗壓強(qiáng)度為2500N，在16分鐘后球團(tuán)合格率增長(zhǎng)速度較慢，焙燒時(shí)間無(wú)法將球團(tuán)合格率提升到90%以上。這就表示10～16分鐘的焙燒時(shí)間為最佳，不能使焙燒時(shí)間較長(zhǎng)，且對(duì)合格率的影響較小。

1.4 焙燒溫度對(duì)球團(tuán)的影響

將球團(tuán)的預(yù)熱溫度設(shè)定為900℃，預(yù)熱時(shí)間、焙燒時(shí)間分別為22分鐘、13分鐘。在焙燒溫度不斷增大，成品球抗壓強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)先提升后降低的趨勢(shì)，峰值對(duì)應(yīng)溫度為1280℃[3]。預(yù)熱時(shí)間為22分鐘時(shí)，最佳焙燒溫度為1250～1280℃之間，球團(tuán)合格率在這個(gè)過(guò)程中會(huì)小幅度增大，然而在80%以下。預(yù)熱、焙燒時(shí)間為30和10分鐘時(shí)，最佳焙燒溫度為1200到1300℃之間，球團(tuán)合格率在這個(gè)過(guò)程中會(huì)顯著增大。所以，氧化時(shí)間的延長(zhǎng)能夠使球團(tuán)合格率提升，在焙燒溫度區(qū)間擴(kuò)大時(shí)，可以使焙燒時(shí)長(zhǎng)縮短。

2 不同風(fēng)量下的高硫高堿度磁鐵精礦球團(tuán)焙燒

2.1 以瓷舟為載體鼓風(fēng)預(yù)熱焙燒

作為封閉式的瓷舟，可以在球團(tuán)層中有效貫穿鼓風(fēng)氣流。將鼓風(fēng)機(jī)加在預(yù)熱段路口處，保持1.25m/s的風(fēng)速，借助對(duì)進(jìn)風(fēng)口直徑調(diào)節(jié)的方式使通風(fēng)量改變，直徑依次是16mm、24mm、48mm，對(duì)應(yīng)通風(fēng)量是0.251 L /s、0.565 L /s、2.262 L /s。設(shè)定預(yù)熱溫度、焙燒溫度是 900℃、1250℃，焙燒時(shí)間13min，在瓷舟內(nèi)焙燒50克的球團(tuán)（12～14mm）。

焙燒效果隨著通風(fēng)量的增大和預(yù)熱時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)不斷增大；預(yù)熱時(shí)間為8分鐘時(shí)，焙燒效果不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)量而改變，效果較差；在通風(fēng)口直徑為16mm時(shí)，預(yù)熱時(shí)間為15分鐘，且預(yù)熱21分鐘時(shí)，合格率在85%以下[4]。所以，球團(tuán)為50克時(shí)最佳通風(fēng)量為0. 565 L /s以上，預(yù)熱時(shí)間最短時(shí)間為18分鐘。

2.2 以耐高溫金屬籠為載體鼓風(fēng)預(yù)熱焙燒

在預(yù)熱溫度、焙燒溫度為900℃和1250℃，焙燒時(shí)間為10分鐘時(shí)，對(duì)預(yù)熱時(shí)間、通風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，將金屬籠作為載體，對(duì)50克的球團(tuán)（12～14mm）進(jìn)行焙燒加工。同瓷舟載體相比，要想使球團(tuán)符合標(biāo)準(zhǔn)合格率，金屬籠載體焙燒方式明顯預(yù)熱時(shí)間較短。在通風(fēng)直徑為16 mm時(shí)，預(yù)熱時(shí)間為16分鐘的球團(tuán)合格率為93.7%，比瓷舟載體83. 3%的合格率明顯要高；而在通風(fēng)直徑在24 mm和48 mm時(shí)，符合合格標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)熱時(shí)間為12分鐘，同瓷舟載體預(yù)熱時(shí)長(zhǎng)縮短了6分鐘[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上述研究和分析，通過(guò)延長(zhǎng)焙燒時(shí)間、預(yù)熱時(shí)間的途徑，能增大高硫高堿度磁鐵精礦球團(tuán)抗壓強(qiáng)度，合格率的關(guān)鍵影響因素就是預(yù)熱時(shí)間。高硫高堿度磁鐵精礦球團(tuán)最適宜的焙燒溫度為1200～1280℃，預(yù)熱溫度為900～1000℃，隨著溫度的提升，抗壓強(qiáng)度會(huì)增大；采取擴(kuò)大預(yù)熱段鼓風(fēng)量的方式，可以使預(yù)熱時(shí)間縮短到18分鐘，球團(tuán)通風(fēng)量必須要在0.565L/s以上；擴(kuò)大球團(tuán)的氣體流通性，能夠使氧化時(shí)間縮短；在相同質(zhì)量下，球團(tuán)較大粒徑的焙燒效果明顯更優(yōu)。