K、Na和MgO對(duì)球團(tuán)礦還原產(chǎn)物晶格結(jié)構(gòu)的交互影響.pdf

1、包鋼白云鄂博鐵精礦由于同時(shí)含有鉀、鈉等元素，以其為主要原料所生產(chǎn)球團(tuán)礦的異常還原膨脹一直是困擾包鋼球團(tuán)與煉鐵生產(chǎn)的瓶頸問題，而生產(chǎn)含MgO的球團(tuán)礦是解決白云鄂博鐵精礦球團(tuán)異常還原膨脹的有效措施，從而引起了人們的高度關(guān)注；但目前MgO對(duì)球團(tuán)礦還原膨脹抑制作用的機(jī)理并不十分明確。本研究從球團(tuán)礦還原全過程出發(fā)，分階段還原，以純?cè)噭樵喜捎谩皦簣F(tuán)-焙燒-還原”的方法，研究了MgO對(duì)Fe2O3壓團(tuán)還原產(chǎn)物晶格結(jié)構(gòu)的影響，堿金屬對(duì)Fe2O3壓團(tuán)還

2、原產(chǎn)物晶格結(jié)構(gòu)的影響等內(nèi)容，為改善普通鐵精礦球團(tuán)礦還原膨脹性能提供理論依據(jù)，同時(shí)對(duì)于抑制白云鄂博特殊鐵精礦球團(tuán)礦異常還原膨脹、建立我國特殊礦球團(tuán)生產(chǎn)新理論提供有益信息。
　　研究結(jié)果表明：在壓團(tuán)焙燒階段MgO對(duì)Fe2O3晶格結(jié)構(gòu)有明顯影響，晶格常數(shù)a，b隨著固溶量的增多不斷增大，這是由于溶質(zhì)原子周圍點(diǎn)陣膨脹所致；而晶格常數(shù) c的變化是因?yàn)檠醯臏p??；另外，MgO與 Fe2O3發(fā)生反應(yīng)生成了一種鐵氧體；在Fe2O3還原到Fe3O4階段

3、，MgO使 Fe3O4晶格常數(shù)明顯增大，Mg2+能同時(shí)固溶在兩種鐵氧化物中，穩(wěn)定晶格，阻礙了還原的進(jìn)行；在Fe2O3還原到FexO階段，隨著MgO添加量的增加，F(xiàn)exO晶胞參數(shù)隨之減小，符合Vegard線性定律，但體系中仍有部分殘余的鐵酸鎂未被還原；Fe2O3還原到Fe階段，MgO對(duì)Fe的晶胞參數(shù)無明顯影響。
　　鐵酸鎂在Fe2O3還原到Fe3O4階段，形成了鐵酸鎂晶格結(jié)構(gòu)類型的固溶體，穩(wěn)定了鐵酸鎂晶格；在Fe2O3還原到FexO

4、階段，形成大量的鎂質(zhì)浮氏體，而殘留的鐵酸鎂中，鐵以不同化合價(jià)存在于其中；在Fe2O3還原到Fe階段，鐵酸鎂被分解為兩相，對(duì)產(chǎn)物鐵的晶格結(jié)構(gòu)無影響。
　　焙燒階段，Na+對(duì)Fe2O3壓團(tuán)的晶格結(jié)構(gòu)無影響，添加K+與Na+讓Fe2O3晶格常數(shù)c變化顯著，由無添加的13.7072?增大為13.7259?，且隨著添加量的增多不斷增大；K2CO3、Na2CO3易與Fe2O3反應(yīng)生成堿金屬鐵酸鹽；還原第一階段，K+、Na+對(duì)還原過程的影響各不

5、相同，鉀元素有助于還原的進(jìn)行，鈉元素對(duì)還原有阻礙作用且對(duì)Fe3O4晶胞參數(shù)影響顯著，同時(shí)，隨著Na2O添加量的增加Fe3O4晶胞參數(shù)增大；還原第二階段，Na+對(duì)還原過程的阻礙作用更加明顯，部分鐵酸鈉仍殘留在體系中，還原產(chǎn)物FexO的晶胞參數(shù)無明顯變化；還原第三階段，Na2O對(duì)Fe的晶胞參數(shù)無明顯影響，原因是氧化鈉在1000℃的還原溫度下已揮發(fā)出體系外；同時(shí)添加K2O、Na2O對(duì)還原過程的阻礙作用依然存在，但對(duì)還原產(chǎn)物鐵的晶胞參數(shù)無明顯影