不同屬型膨潤(rùn)土在球團(tuán)礦中應(yīng)用試驗(yàn)

裴業(yè)虎，甘學(xué)鋒，張大希，周丹東（四會(huì)市飛來(lái)峰非金屬礦物材料有限公司，廣東 四會(huì) 526200）

不同屬型膨潤(rùn)土在球團(tuán)礦中應(yīng)用試驗(yàn)

裴業(yè)虎，甘學(xué)鋒，張大希，周丹東
（四會(huì)市飛來(lái)峰非金屬礦物材料有限公司，廣東 四會(huì) 526200）

【摘 要】湖南某地懷俄明型(Wyoming)人工鈉基膨潤(rùn)土和安徽某地切托型(Cheto)人工鈉基膨潤(rùn)土在實(shí)驗(yàn)室和漣鋼豎爐中進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。兩種膨潤(rùn)土試驗(yàn)結(jié)果表明：湖南懷俄明型膨潤(rùn)土的冶金球團(tuán)指標(biāo)和造球試驗(yàn)指標(biāo)都明顯優(yōu)于安徽切托型膨潤(rùn)土。豎爐工藝生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明：用湖南懷俄明型膨潤(rùn)土比用安徽切托型膨潤(rùn)土配比降低了1.6%，成品球鐵品位提高了1.04%，SiO2降低了0.44%。

【關(guān)鍵詞】膨潤(rùn)土；屬型；球團(tuán)礦；應(yīng)用試驗(yàn)

膨潤(rùn)土屬型分類是基于蒙脫石晶體化學(xué)的一種分類，根據(jù)蒙脫石八面體中離子置換的類型和數(shù)量以及層電荷來(lái)源、位置等，將膨潤(rùn)土劃分為若干屬型。根據(jù)地礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T 0206-2002《高嶺土、膨潤(rùn)土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》[1]規(guī)定：按照層電荷大小將膨潤(rùn)土的屬型劃分為高層電荷型(切托型)、低層電荷型(懷俄明型)和過(guò)度型。不同屬型的膨潤(rùn)土理化性質(zhì)差異較大，往往決定了膨潤(rùn)土的應(yīng)用方向[2]。本文選用國(guó)內(nèi)兩個(gè)不同屬型的膨潤(rùn)土作球團(tuán)粘結(jié)劑試驗(yàn)，探討不同屬型膨潤(rùn)土在冶金球團(tuán)應(yīng)用中的差異。

1　膨潤(rùn)土理化性質(zhì)

試驗(yàn)用土分別是來(lái)自安徽某地的人工鈉化膨潤(rùn)土(以下簡(jiǎn)稱安徽膨潤(rùn)土)和來(lái)自湖南某地的人工鈉化膨潤(rùn)土(以下簡(jiǎn)稱湖南膨潤(rùn)土)，對(duì)兩種試驗(yàn)用膨潤(rùn)土理化性質(zhì)進(jìn)行分析，分析結(jié)果見(jiàn)表1。

參照兩種膨潤(rùn)土的理化性質(zhì)分析結(jié)果，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T 0206-2002《高嶺土、膨潤(rùn)土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》[1]中膨潤(rùn)土屬型的劃分方法，湖南膨潤(rùn)土屬于懷俄明型膨潤(rùn)土，安徽膨潤(rùn)土屬于切托型膨潤(rùn)土。從表1中可以看出，兩種膨潤(rùn)土的蒙脫石含量雖然相差不大，但湖南膨潤(rùn)土在膨脹容、膠質(zhì)價(jià)、吸水率指標(biāo)上都比安徽膨潤(rùn)土好。

表1　兩種膨潤(rùn)土的理化性質(zhì)分析結(jié)果

2　球團(tuán)試驗(yàn)及結(jié)果分析

2.1 鐵精粉理化性質(zhì)

本試驗(yàn)用的鐵精礦由漣鋼球團(tuán)廠提供，-200目粒度77.90%，水分8.25%，鐵精礦化學(xué)性質(zhì)分析結(jié)果(%)：TFe 62.43、FeO 25.27、SiO210.32、Al2O30.93、CaO 0.18、TiO20.2、MgO 0.23、K2O 0.12、Na2O 0.01、P 0.31、As 0.01、S 0.10。

2.2 試驗(yàn)方法及結(jié)果

小型試驗(yàn)在四會(huì)市飛來(lái)峰公司實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，鐵精礦烘干后與膨潤(rùn)土配合，采用人工混勻，送入F-1000圓盤造球機(jī)(Φ800mm, 轉(zhuǎn)速22r/min, 傾角45°)中造球。取10～12mm的生球，檢測(cè)其落下強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和爆裂溫度。預(yù)熱、焙燒試驗(yàn)在臥式管狀爐中進(jìn)行，具體試驗(yàn)方法請(qǐng)參考文獻(xiàn)[3]。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

表2　兩種膨潤(rùn)土造球生球質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

表3　兩種膨潤(rùn)土造球焙燒試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，生球落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均隨兩種膨潤(rùn)土添加量增大而升高。安徽膨潤(rùn)土添加量要達(dá)到3.8%時(shí)，球團(tuán)各項(xiàng)性能指標(biāo)才能滿足生產(chǎn)要求。而湖南膨潤(rùn)土只需添加2.2%即能滿足生產(chǎn)要求。由表3可知，成品球抗壓強(qiáng)度都是隨著兩種膨潤(rùn)土的增加而增強(qiáng)的，且都能滿足一般高爐對(duì)球團(tuán)的抗壓要求。

3　漣鋼豎爐工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果分析

工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)在華菱集團(tuán)下屬的漣鋼球團(tuán)廠兩臺(tái)8m2豎爐中進(jìn)行。漣鋼球團(tuán)工藝流程：鐵精粉—配料(膨潤(rùn)土)—轉(zhuǎn)筒烘干并混勻—造球(Φ6 000mm圓盤造球機(jī))—篩分—布料—烘干—預(yù)熱—焙燒—冷卻—成品。

工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)方法：在試驗(yàn)開始前，漣鋼豎爐一直使用安徽膨潤(rùn)土，因此以安徽膨潤(rùn)土正常生產(chǎn)作為基準(zhǔn)期，湖南膨潤(rùn)土作為試驗(yàn)期，試驗(yàn)時(shí)間是一周，以24h為一個(gè)試驗(yàn)期間，工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表4，成品球化學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表5。

表5　成品球化學(xué)指標(biāo)(%)

從表4中可以看出，正常生產(chǎn)情況下需要配加3.8%的安徽膨潤(rùn)土才能滿足生產(chǎn)工藝要求。當(dāng)試驗(yàn)過(guò)渡到開始使用湖南膨潤(rùn)土?xí)r，膨潤(rùn)土配比明顯降低，試驗(yàn)期1即降低到2.7%，但此時(shí)生球落下還偏高，有8.8次/0.5m，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，膨潤(rùn)土配比繼續(xù)降低并最后穩(wěn)定在2.2%左右，此時(shí)豎爐內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)都與基準(zhǔn)期差別不大，成品球質(zhì)量也能滿足漣鋼高爐要求。表5中能看出試驗(yàn)期成品球鐵品位比基準(zhǔn)期成品球鐵品位提高了1.04%，Al2O3降低了0.32%，SiO2降低了0.44%。

4　結(jié)論

(1) 實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試數(shù)據(jù)表明，湖南膨潤(rùn)土屬于懷俄明型，安徽膨潤(rùn)土屬于切托型，湖南膨潤(rùn)土的理化性質(zhì)指標(biāo)明顯比安徽某膨潤(rùn)土指標(biāo)高。試驗(yàn)結(jié)果表明，在各項(xiàng)指標(biāo)滿足球團(tuán)生產(chǎn)要求情況下，用湖南膨潤(rùn)土比用安徽膨潤(rùn)土配比降低了1.6%左右。

(2) 漣鋼豎爐工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)中用湖南膨潤(rùn)土配比也明顯比安徽膨潤(rùn)土低，各項(xiàng)工藝指標(biāo)與小型試驗(yàn)結(jié)果接近，成品球鐵品位TFe提高了1.04%、SiO2降低了0.44%。

(3) 蒙脫石含量差別不大，且屬性(鈣、鈉基)相同時(shí)，一般情況下，懷俄明型膨潤(rùn)土較切托型膨潤(rùn)土在水中具有更好的分散性和成膠能力，因而具有更好的粘結(jié)性。建議球團(tuán)礦中使用膨潤(rùn)土?xí)r應(yīng)優(yōu)先考慮選擇懷俄明型膨潤(rùn)土。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心.DZ/T 0206-2002高嶺土、膨潤(rùn)土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.

[2]姜桂蘭,張培萍.膨潤(rùn)土加工與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2005:15-16.

[3]傅菊英,朱德慶.鐵礦氧化球團(tuán)基本原理、工藝及設(shè)備[M].長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社,2005.

【試驗(yàn)研究】

Different Types of Bentonite Application Test in the Pellets

PEI Ye-hu, GAN Xue-feng, ZHANG Da-xi, ZHOU Dan-dong
(Sihui Feilaifeng Non-metal Mineral Material Co., Ltd., Sihui 526200, China)

Abstract:Hunan somewhere Wyoming type artificial sodium bentonite and Anhui somewhere Cheto type artificial sodium bentonite comparative tests in the laboratory and Liangang shaft furnace. Laboratory results showed that two kinds of bentonite metallurgical pellet indicators and pelletizing test indicators Hunan Wyoming bentonite are significantly better than Anhui Cheto type bentonite. In the shaft furnace process to produce test results show that compared with Anhui Cheto bentonite, Hunan Wyoming bentonite ratio decreased by 1.6%, pellets iron grade improved 1.04%, SiO2decreased 0.44%.

Key words:bentonite; type; pellets; application test

【收稿日期】2015-03-06

【文章編號(hào)】1007-9386(2015)04-0012-02

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【中圖分類號(hào)】P619.255