高硫高堿度磁鐵精礦球團焙燒工藝分析

倪祿

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

針對高硫高堿度磁鐵精礦，應用球團處理法來實現(xiàn)有效脫硫，有效解決了常規(guī)浮選和磁選技術脫硫效率低的問題。探究高硫高堿度磁鐵精礦球團的最佳焙燒工藝，能夠更好地指導生產(chǎn)工作的開展。

1 自然通風條件下高硫高堿度磁鐵精礦球團焙燒

1.1 預熱時間對球團的影響

將高硫高堿度磁鐵精礦球團的焙燒時間設定為13分鐘，焙燒溫度、固定預熱溫度分別為1250℃、900℃。隨著預熱時間的延長，會使預熱球 FeO含量降低，并增強其強度。預熱球在含硫總量上雖然沒有明顯變化，但是S的形態(tài)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，實現(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)會在預熱過程中出現(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度在22分鐘時，達到了2500N，在28分鐘時成品球全部滿足抗壓強度合格率。

1.2 預熱溫度對球團的影響

將球團的焙燒時間、預熱時間設定為13分鐘和22分鐘，焙燒溫度為1250℃。在不斷提高溫度的過程中，高硫高堿度磁鐵精礦成品球的抗壓強度、合格率會呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，峰值位于1000℃，預熱溫度達到900℃時，球團抗壓強度符合2500N的標準。所以，必須要將預熱溫度控制在900℃～1000℃之間，但是峰值處的合格率在80%以下，表示球團合格率會受預熱溫度的影響，但是效果較小[2]。預熱球強度隨著預熱溫度提高而增強，且含S量會逐漸降低，一旦溫度超過峰值，就會使Fe2O3分解，球團抗壓強度不斷降低。

1.3 焙燒時間對球團的影響

將球團的預熱溫度、焙燒溫度為900℃和1250℃，預熱時間設定為22分鐘。在焙燒時間不斷延長的過程中，高硫高堿度磁鐵精礦成品球抗壓強度、合格率會不斷提高，增長幅度最大的在7～10分鐘，13分鐘時抗壓強度為2500N，在16分鐘后球團合格率增長速度較慢，焙燒時間無法將球團合格率提升到90%以上。這就表示10～16分鐘的焙燒時間為最佳，不能使焙燒時間較長，且對合格率的影響較小。

1.4 焙燒溫度對球團的影響

將球團的預熱溫度設定為900℃，預熱時間、焙燒時間分別為22分鐘、13分鐘。在焙燒溫度不斷增大，成品球抗壓強度會呈現(xiàn)先提升后降低的趨勢，峰值對應溫度為1280℃[3]。預熱時間為22分鐘時，最佳焙燒溫度為1250～1280℃之間，球團合格率在這個過程中會小幅度增大，然而在80%以下。預熱、焙燒時間為30和10分鐘時，最佳焙燒溫度為1200到1300℃之間，球團合格率在這個過程中會顯著增大。所以，氧化時間的延長能夠使球團合格率提升，在焙燒溫度區(qū)間擴大時，可以使焙燒時長縮短。

2 不同風量下的高硫高堿度磁鐵精礦球團焙燒

2.1 以瓷舟為載體鼓風預熱焙燒

作為封閉式的瓷舟，可以在球團層中有效貫穿鼓風氣流。將鼓風機加在預熱段路口處，保持1.25m/s的風速，借助對進風口直徑調(diào)節(jié)的方式使通風量改變，直徑依次是16mm、24mm、48mm，對應通風量是0.251 L /s、0.565 L /s、2.262 L /s。設定預熱溫度、焙燒溫度是 900℃、1250℃，焙燒時間13min，在瓷舟內(nèi)焙燒50克的球團（12～14mm）。

焙燒效果隨著通風量的增大和預熱時間的延長，會不斷增大；預熱時間為8分鐘時，焙燒效果不會因為風量而改變，效果較差；在通風口直徑為16mm時，預熱時間為15分鐘，且預熱21分鐘時，合格率在85%以下[4]。所以，球團為50克時最佳通風量為0. 565 L /s以上，預熱時間最短時間為18分鐘。

2.2 以耐高溫金屬籠為載體鼓風預熱焙燒

在預熱溫度、焙燒溫度為900℃和1250℃，焙燒時間為10分鐘時，對預熱時間、通風量進行調(diào)整，將金屬籠作為載體，對50克的球團（12～14mm）進行焙燒加工。同瓷舟載體相比，要想使球團符合標準合格率，金屬籠載體焙燒方式明顯預熱時間較短。在通風直徑為16 mm時，預熱時間為16分鐘的球團合格率為93.7%，比瓷舟載體83. 3%的合格率明顯要高；而在通風直徑在24 mm和48 mm時，符合合格標準的預熱時間為12分鐘，同瓷舟載體預熱時長縮短了6分鐘[5]。

3 結束語

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