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铁矿粉矿物学特性及其黏结相强度影响机理

王伟伟^1a，韩秀丽¹，段博文^1a，饶明军^1b,2，李凤久^1a，徐良平^1b,2

（1.华北理工大学 a.矿业工程学院；b.燕赵钢铁实验室；c.矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心，河北 唐山 063210；2.中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083）

摘要：黏结相强度是衡量铁矿粉烧结基础特性的重要指标之一，铁矿粉本身的矿物学特性与黏结相强度密切相关。在对现场6种铁矿粉进行矿物学特性及烧结基础特性研究的基础上，进行焙烧试样的矿相结构定量研究，综合分析各因素对黏结相强度的影响机理。结果表明：6种铁矿粉中，纽曼粉以赤铁矿为主，石英质量分数为4.1%；铁精粉以磁铁矿为主，石英质量分数为4.9%；其他4种均以褐铁矿为主，石英质量分数为3.1%~5.6%。各试样的粒度分布欠均匀，超特粉粒度较大，主要集中在5~10 mm；国内铁精粉粒度最小。6种铁矿粉的TFe质量分数为56.87%~65.62%，其中超特粉TFe含量最低，国内铁精粉TFe含量最高；SiO₂质量分数为3.33%~5.90%，超特粉SiO₂含量最高，PB粉SiO₂含量最低。焙烧试样中金属相主要为赤铁矿，黏结相主要为铁酸钙，其中超特粉中铁酸钙含量最高，麦克粉中赤铁矿含量最高；显微结构均以熔蚀交织结构为主，但气孔特征差异明显，麦克粉以薄壁大气孔为主，气孔率最高。铁矿粉黏结相强度与焙烧试样中铁酸钙含量呈正相关，与赤铁矿含量及气孔率呈负相关；与原料中石英和褐铁矿含量密切相关，与TFe含量关系不明显。本文研究成果对不同种类铁矿粉的合理利用、优化烧结配矿具有理论意义和应用价值。

关键词：铁矿粉；矿物学特性；铁酸钙；矿相结构；黏结相强度