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含碳红土镍矿球团工艺(2)

  • 分类:应用知识
  • 作者:凯正环保工艺设备有限公司
  • 来源:凯正环保工艺设备有限公司
  • 发布时间:2020-11-19
  • 访问量:0

【概要描述】 对于矿粉的成球性能来说,矿粉的塑性越大,则压团时的阻力越小,颗粒越易产生塑性变形。能发挥较大的分子粘结力,从而提高物料的压球性能。压球物料的塑性主要取决于物料的结构组成。结合红土镍矿的X 射线衍射图谱和化学分析可以得出,该矿石中有较高含量的高岭石,而高岭石属于粘土矿物,因此能大大提高矿粉的塑性,红土镍矿中如果加入一定量的石灰石或者CaO,会降低混合料的塑性。

含碳红土镍矿球团工艺(2)

【概要描述】 对于矿粉的成球性能来说,矿粉的塑性越大,则压团时的阻力越小,颗粒越易产生塑性变形。能发挥较大的分子粘结力,从而提高物料的压球性能。压球物料的塑性主要取决于物料的结构组成。结合红土镍矿的X 射线衍射图谱和化学分析可以得出,该矿石中有较高含量的高岭石,而高岭石属于粘土矿物,因此能大大提高矿粉的塑性,红土镍矿中如果加入一定量的石灰石或者CaO,会降低混合料的塑性。

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含碳红土镍矿球团工艺(2

 

  1. 红土镍矿的成球性能

      对于矿粉的成球性能来说,矿粉的塑性越大,则压团时的阻力越小,颗粒越易产生塑性变形。能发挥较大的分子粘结力,从而提高物料的压球性能。压球物料的塑性主要取决于物料的结构组成。结合红土镍矿的X 射线衍射图谱和化学分析可以得出,该矿石中有较高含量的高岭石,而高岭石属于粘土矿物,因此能大大提高矿粉的塑性,红土镍矿中如果加入一定量的石灰石或者CaO,会降低混合料的塑性。

 

    物料粒度也会对球团质量产生很大的影响。通过红土矿粉的粒度分布可以看出,该矿粉具有一定的粒度组成。实验表明,具有一定粒度组成的矿粉比单纯细料或者粗料的压球性能好。主要原因可能是因为细料的堆积密度大,流动性差,导致物料的相对塑性变形差,影响成球率和球团强度。而粗料单个颗粒体积大,压制时移动和变形困难,不易压制,并且粗料的堆积密度小,颗粒间的空隙比较大,分子粘结力较弱,继而将会导致团块的强度下降。具有一定粒度组成的矿粉在压球过程中小颗粒会填充到大颗粒之间的空隙中区,即粗粒起骨料作用。细粒起到基料的作用,增加了物料颗粒之间的接触面,拉近颗粒分子之间的距离,使球团强度的得到提高。

 

   通过扫描电子显微镜对红土镍矿粉进行微观形貌分析,结果如图所示。从图中可以看出,该红土矿粉的颗粒形状很不规则,并且颗粒表面凹凸不平,比表面积大。在压球过程中可以使颗粒充分契合,对提高球团的强度是非常有利的。

 

  1. 配煤量对球团强度的影响

       红土镍矿直接还原工艺使用的碳质还原剂为无烟煤和烟煤,它们有还原和供热的作用。煤粉还原剂的种类、颗粒形状和粒度都对球团的质量有一定的影响。红土镍矿加入质量分数10%的CaO,粒径为75-150µm的无烟煤和烟煤,在不加粘结剂的条件下配入质量分数18%的水制成含碳球团。后续还原过程中,还原剂中的碳将和红土镍矿中的氧发生反应,使红土矿达到被还原的目的。

 

                           

       图1:红土镍矿粉扫描电镜像                                                             图2:不同还原剂下球团中碳氧原子比                                                 图3:不同煤粉粒度下碳氧原子比

 

   红土镍矿X射线衍射普和化学分析中我们可以得出,红土镍矿中的铁主要以是以Fe2O3的形式存在,镍以NiO的形式存在,因此在计算碳氧原子比时,只顾考虑Fe2O3NiO所含的氧原子数,碳原子数可以通过煤粉的固定碳含量计算。在不同还原剂下球团中的碳氧原子比对球团强度的影响如图所示。无论是烟煤还是无烟煤,添加后都对红土镍矿球团的强度产生不利的影响,球团的抗压强度和落下强度都随着煤粉添加量的增加而降低,并且配入烟煤的球团比无烟煤的球团强度要低一些。对于物料来说,当物料颗粒分子非常接近时,物质内部相邻各部分颗粒之间存在相互吸引力,该吸引力称为内聚力。其内聚力大小依次为:红土矿粉>无烟煤>烟煤。内聚力能使物料更容易成球,因此对球团的强度有很大的影响,因此煤粉的加入会使球团的强度降低。

 

   煤粉的粒度也会对红土镍矿球团的性能产生一定的影响。红土镍矿加入质量分数10%的CaO,另外配入三种不同粒级的无烟煤,在不同粘结剂的条件下加入质量分数18%的水制成含碳球团,不同煤粉粒度对球团强度的影响如图所示,我们可以看出:对于粒度为37.5-75µm和 75-150µm粒级的煤粉,由于此时煤粉的塑性比较低,且亲水性能差,随着煤粉添加量的增加,球团的强度逐渐降低,并且37.5-75µm的煤粉降低球团强度的程度要比75-150µm的大。而对于粒度为150-300µm的煤粉,当煤粉添加量使球团中碳氧原子比由1.1增加到1.3时,球团的强度有略微的提高, 而当碳氧原子比超过1.3时,球团强度有下降的趋势。在通常情况下,球团的强度随煤粉添加量的增加而降低。造成以上结果的原因可能是150-300µm的煤粉粒度大于红土镍矿粉的粒度,在混合料中能起到骨架作用。随着配煤量的提高,煤粉骨架作用对球团强度有利影响的程度大于不利影响,导致球团强度逐渐提高。然而当配煤量超过一定值后,煤粉骨架作用的影响程度减弱,导致球团强度下降。

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发布时间:2019-11-22 00:00:00

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