不同屬型膨潤土在球團礦中應用試驗

裴業虎，甘學鋒，張大希，周丹東（四會市飛來峰非金屬礦物材料有限公司，廣東 四會 526200）

不同屬型膨潤土在球團礦中應用試驗

裴業虎，甘學鋒，張大希，周丹東
（四會市飛來峰非金屬礦物材料有限公司，廣東 四會 526200）

【摘 要】湖南某地懷俄明型(Wyoming)人工鈉基膨潤土和安徽某地切托型(Cheto)人工鈉基膨潤土在實驗室和漣鋼豎爐中進行對比試驗。兩種膨潤土試驗結果表明：湖南懷俄明型膨潤土的冶金球團指標和造球試驗指標都明顯優于安徽切托型膨潤土。豎爐工藝生產試驗結果表明：用湖南懷俄明型膨潤土比用安徽切托型膨潤土配比降低了1.6%，成品球鐵品位提高了1.04%，SiO2降低了0.44%。

【關鍵詞】膨潤土；屬型；球團礦；應用試驗

膨潤土屬型分類是基于蒙脫石晶體化學的一種分類，根據蒙脫石八面體中離子置換的類型和數量以及層電荷來源、位置等，將膨潤土劃分為若干屬型。根據地礦行業標準DZ/T 0206-2002《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產地質勘查規范》[1]規定：按照層電荷大小將膨潤土的屬型劃分為高層電荷型(切托型)、低層電荷型(懷俄明型)和過度型。不同屬型的膨潤土理化性質差異較大，往往決定了膨潤土的應用方向[2]。本文選用國內兩個不同屬型的膨潤土作球團粘結劑試驗，探討不同屬型膨潤土在冶金球團應用中的差異。

1　膨潤土理化性質

試驗用土分別是來自安徽某地的人工鈉化膨潤土(以下簡稱安徽膨潤土)和來自湖南某地的人工鈉化膨潤土(以下簡稱湖南膨潤土)，對兩種試驗用膨潤土理化性質進行分析，分析結果見表1。

參照兩種膨潤土的理化性質分析結果，根據行業標準DZ/T 0206-2002《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產地質勘查規范》[1]中膨潤土屬型的劃分方法，湖南膨潤土屬于懷俄明型膨潤土，安徽膨潤土屬于切托型膨潤土。從表1中可以看出，兩種膨潤土的蒙脫石含量雖然相差不大，但湖南膨潤土在膨脹容、膠質價、吸水率指標上都比安徽膨潤土好。

表1　兩種膨潤土的理化性質分析結果

2　球團試驗及結果分析

2.1 鐵精粉理化性質

本試驗用的鐵精礦由漣鋼球團廠提供，-200目粒度77.90%，水分8.25%，鐵精礦化學性質分析結果(%)：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 試驗方法及結果

小型試驗在四會市飛來峰公司實驗室進行，鐵精礦烘干后與膨潤土配合，采用人工混勻，送入F-1000圓盤造球機(Φ800mm, 轉速22r/min, 傾角45°)中造球。取10～12mm的生球，檢測其落下強度、抗壓強度和爆裂溫度。預熱、焙燒試驗在臥式管狀爐中進行，具體試驗方法請參考文獻[3]。試驗結果見表2、表3。

表2　兩種膨潤土造球生球質量檢測結果

表3　兩種膨潤土造球焙燒試驗結果

由表2可知，生球落下強度和抗壓強度均隨兩種膨潤土添加量增大而升高。安徽膨潤土添加量要達到3.8%時，球團各項性能指標才能滿足生產要求。而湖南膨潤土只需添加2.2%即能滿足生產要求。由表3可知，成品球抗壓強度都是隨著兩種膨潤土的增加而增強的，且都能滿足一般高爐對球團的抗壓要求。

3　漣鋼豎爐工業生產試驗結果分析

工業生產試驗在華菱集團下屬的漣鋼球團廠兩臺8m2豎爐中進行。漣鋼球團工藝流程：鐵精粉—配料(膨潤土)—轉筒烘干并混勻—造球(Φ6 000mm圓盤造球機)—篩分—布料—烘干—預熱—焙燒—冷卻—成品。

工業生產試驗方法：在試驗開始前，漣鋼豎爐一直使用安徽膨潤土，因此以安徽膨潤土正常生產作為基準期，湖南膨潤土作為試驗期，試驗時間是一周，以24h為一個試驗期間，工業生產試驗指標見表4，成品球化學指標見表5。

表5　成品球化學指標(%)

從表4中可以看出，正常生產情況下需要配加3.8%的安徽膨潤土才能滿足生產工藝要求。當試驗過渡到開始使用湖南膨潤土時，膨潤土配比明顯降低，試驗期1即降低到2.7%，但此時生球落下還偏高，有8.8次/0.5m，隨著試驗的進行，膨潤土配比繼續降低并最后穩定在2.2%左右，此時豎爐內各項參數都與基準期差別不大，成品球質量也能滿足漣鋼高爐要求。表5中能看出試驗期成品球鐵品位比基準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　結論

(1) 實驗室的測試數據表明，湖南膨潤土屬于懷俄明型，安徽膨潤土屬于切托型，湖南膨潤土的理化性質指標明顯比安徽某膨潤土指標高。試驗結果表明，在各項指標滿足球團生產要求情況下，用湖南膨潤土比用安徽膨潤土配比降低了1.6%左右。

(2) 漣鋼豎爐工業生產試驗中用湖南膨潤土配比也明顯比安徽膨潤土低，各項工藝指標與小型試驗結果接近，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，一般情況下，懷俄明型膨潤土較切托型膨潤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性。建議球團礦中使用膨潤土時應優先考慮選擇懷俄明型膨潤土。

【參考文獻】

[1]中國建筑材料工業地質勘查中心.DZ/T 0206-2002高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產地質勘查規范[S].北京:中國標準出版社,2002.

[2]姜桂蘭,張培萍.膨潤土加工與應用[M].北京:化學工業出版社, 2005:15-16.

[3]傅菊英,朱德慶.鐵礦氧化球團基本原理、工藝及設備[M].長沙:中南大學出版社,2005.

【試驗研究】

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】1007-9386(2015)04-0012-02

【文獻標識碼】A

【中圖分類號】P619.255