錳粉礦冷壓球團法造塊的試驗研究

李俊

摘要：針對錳粉礦進行了造塊試驗研究，以便了解其冶金性能。試驗采用冷壓球團法，研究了粘結(jié)劑種類和用量以及成型壓力對壓塊抗壓強度的影響。試驗結(jié)果表明：采用水玻璃，用量為5%，壓力為80KN時，壓塊性能較好，落下強度為大于10次，成品球抗壓強度為2980N。

關(guān)鍵詞：錳粉礦;粘結(jié)劑;冷壓球團法

前言

錳礦石及其深加工產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，是冶金及許多工業(yè)部門不可缺少的重要原料[1-3]。

通常錳粉礦的造塊方法是燒結(jié)，但在燒結(jié)過程中會存在細粒度物料（收塵）飛揚損失大，燃料消耗多和勞動強度大等問題[4]。近年來由于人們對資源有效利用以及保護環(huán)境觀念的增強，使得除燒結(jié)以外的錳粉礦造塊方法引起了鐵合金人士的廣泛關(guān)注，冷壓球團法便是錳粉礦造塊方法之一[5]。

在冷壓球團法工藝中，粘結(jié)劑的種類和用量以及成型壓力的大小將直接影響到壓塊的強度，因此，本文主要研究粘結(jié)劑、成型壓力對壓塊強度的影響，以期使壓塊獲得良好的工藝指標(biāo)，達到工業(yè)生產(chǎn)要求的2500N。

1、試驗方法

本試驗以錳粉礦所選精礦為試驗對象，錳品位為29.96%，采用冷壓球團法處理，對影響壓塊強度的粘結(jié)劑的種類和用量以及成型壓力的大小進行了試驗。

試驗過程：將稱量好的各種物料充分混合，以一定壓力壓制成20mm圓柱，手工壓制，每個工藝條件壓球20個，用10個生球干燥后測量抗壓強度和落下強度。另外10個用箱式電阻爐，將其加熱至1150oC保溫30分鐘，將熟塊在空氣中冷卻到室溫后測量抗壓強度和落下強度。

抗壓強度檢測：將壓塊置于電子拉力試驗機內(nèi)施壓，當(dāng)壓塊出現(xiàn)破裂時，查看最大壓力值，以5個數(shù)據(jù)平均值為該次條件試驗數(shù)據(jù)。

落下強度檢測：將壓塊置于0.5m高度處自由下落，當(dāng)壓塊出現(xiàn)破損時為止，以5個數(shù)據(jù)平均值為該次條件試驗數(shù)據(jù)。

2、試驗結(jié)果及分析

2.1落下強度

將烘干壓塊置于0.5m高度處自由下落，結(jié)果顯示落下強度都大于十次，所以壓塊具有很好的落下強度。

2.2粘結(jié)劑種類

試驗采用5%聚乙烯醇、5%聚丙烯酰胺、5%水玻璃、10%聚乙烯醇及空白試驗作對照，試驗結(jié)果如表1所示。

表1粘結(jié)劑種類對壓塊強度的影響

由表1中數(shù)據(jù)可以看出，加入粘結(jié)劑后都能取得較好的結(jié)果，其中10%的聚乙烯醇和5%的水玻璃的抗壓強度大于2500N，達到了一般的入爐要求，但從考慮經(jīng)濟因素來看，使用水玻璃最好。

2.3? 壓力試驗

使用水玻璃作為粘結(jié)劑，用量為5%，分別在壓力為40KN、80KN、120KN、150KN下進行壓塊，壓塊試驗結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出：壓力在達到80KN后，抗壓強度變化不大，在那之前，增加的較快，所以確定成型壓力為80KN。

2.4? 粘結(jié)劑用量

在壓力為80KN，使用含量分別為3%、4%、5%、6%、7%的水玻璃作為粘結(jié)劑，壓塊試驗的結(jié)果如圖2所示。

由圖2可以看出，當(dāng)水玻璃用量達5%時，壓塊的抗壓強度已經(jīng)大于2500N，達到一般的入爐要求，并且再加大用量，抗壓強度增長平緩，因此，確定最佳的壓塊條件為5%水玻璃用量，80KN壓力，得到的干塊抗壓達484N，熟塊抗壓達2980N。

3、結(jié)論

本文研究了粘結(jié)劑種類以及用量和成型壓力對壓塊強度的影響，試驗表明：采用水玻璃作為粘結(jié)劑，用量為5%，壓力為80KN，從經(jīng)濟上和強度上來說比較合適，干塊的落下強度大于10次，干塊抗壓達484N，熟塊抗壓達2980N。

參考文獻：

[1] 余新文， 楊曉軍， 崔永剛等. 某地低品位難選錳礦石選礦試驗研究[J].有色金屬（選礦部分）， 2007.

[2] 庾莉萍.破解我國錳資源貧乏困局[J].中國有色金屬， 2008.

[3] 張涇生， 周光華.我國錳礦資源及選礦進展評述[J].中國錳業(yè)， 2006.

[4] 向 峰， 高德云， 張玉林等.錳粉礦冷壓球團研究[J].中國錳業(yè)， 2007.

[5] 張玉林， 王運正， 高德云等.應(yīng)用冷壓球團法處理錳粉礦[J].中國錳業(yè)， 2007.

（作者單位：中冶華天南京工程技術(shù)有限公司）