不同属型膨润土在球团矿中应用试验

裴业虎，甘学锋，张大希，周丹东（四会市飞来峰非金属矿物材料有限公司，广东 四会 526200）

不同属型膨润土在球团矿中应用试验

裴业虎，甘学锋，张大希，周丹东
（四会市飞来峰非金属矿物材料有限公司，广东 四会 526200）

【摘 要】湖南某地怀俄明型(Wyoming)人工钠基膨润土和安徽某地切托型(Cheto)人工钠基膨润土在实验室和涟钢竖炉中进行对比试验。两种膨润土试验结果表明：湖南怀俄明型膨润土的冶金球团指标和造球试验指标都明显优于安徽切托型膨润土。竖炉工艺生产试验结果表明：用湖南怀俄明型膨润土比用安徽切托型膨润土配比降低了1.6%，成品球铁品位提高了1.04%，SiO2降低了0.44%。

【关键词】膨润土；属型；球团矿；应用试验

膨润土属型分类是基于蒙脱石晶体化学的一种分类，根据蒙脱石八面体中离子置换的类型和数量以及层电荷来源、位置等，将膨润土划分为若干属型。根据地矿行业标准DZ/T 0206-2002《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范》[1]规定：按照层电荷大小将膨润土的属型划分为高层电荷型(切托型)、低层电荷型(怀俄明型)和过度型。不同属型的膨润土理化性质差异较大，往往决定了膨润土的应用方向[2]。本文选用国内两个不同属型的膨润土作球团粘结剂试验，探讨不同属型膨润土在冶金球团应用中的差异。

1　膨润土理化性质

试验用土分别是来自安徽某地的人工钠化膨润土(以下简称安徽膨润土)和来自湖南某地的人工钠化膨润土(以下简称湖南膨润土)，对两种试验用膨润土理化性质进行分析，分析结果见表1。

参照两种膨润土的理化性质分析结果，根据行业标准DZ/T 0206-2002《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范》[1]中膨润土属型的划分方法，湖南膨润土属于怀俄明型膨润土，安徽膨润土属于切托型膨润土。从表1中可以看出，两种膨润土的蒙脱石含量虽然相差不大，但湖南膨润土在膨胀容、胶质价、吸水率指标上都比安徽膨润土好。

表1　两种膨润土的理化性质分析结果

2　球团试验及结果分析

2.1 铁精粉理化性质

本试验用的铁精矿由涟钢球团厂提供，-200目粒度77.90%，水分8.25%，铁精矿化学性质分析结果(%)：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 试验方法及结果

小型试验在四会市飞来峰公司实验室进行，铁精矿烘干后与膨润土配合，采用人工混匀，送入F-1000圆盘造球机(Φ800mm, 转速22r/min, 倾角45°)中造球。取10～12mm的生球，检测其落下强度、抗压强度和爆裂温度。预热、焙烧试验在卧式管状炉中进行，具体试验方法请参考文献[3]。试验结果见表2、表3。

表2　两种膨润土造球生球质量检测结果

表3　两种膨润土造球焙烧试验结果

由表2可知，生球落下强度和抗压强度均随两种膨润土添加量增大而升高。安徽膨润土添加量要达到3.8%时，球团各项性能指标才能满足生产要求。而湖南膨润土只需添加2.2%即能满足生产要求。由表3可知，成品球抗压强度都是随着两种膨润土的增加而增强的，且都能满足一般高炉对球团的抗压要求。

3　涟钢竖炉工业生产试验结果分析

工业生产试验在华菱集团下属的涟钢球团厂两台8m2竖炉中进行。涟钢球团工艺流程：铁精粉—配料(膨润土)—转筒烘干并混匀—造球(Φ6 000mm圆盘造球机)—筛分—布料—烘干—预热—焙烧—冷却—成品。

工业生产试验方法：在试验开始前，涟钢竖炉一直使用安徽膨润土，因此以安徽膨润土正常生产作为基准期，湖南膨润土作为试验期，试验时间是一周，以24h为一个试验期间，工业生产试验指标见表4，成品球化学指标见表5。

表5　成品球化学指标(%)

从表4中可以看出，正常生产情况下需要配加3.8%的安徽膨润土才能满足生产工艺要求。当试验过渡到开始使用湖南膨润土时，膨润土配比明显降低，试验期1即降低到2.7%，但此时生球落下还偏高，有8.8次/0.5m，随着试验的进行，膨润土配比继续降低并最后稳定在2.2%左右，此时竖炉内各项参数都与基准期差别不大，成品球质量也能满足涟钢高炉要求。表5中能看出试验期成品球铁品位比基准期成品球铁品位提高了1.04%，Al2O3降低了0.32%，SiO2降低了0.44%。

4　结论

(1) 实验室的测试数据表明，湖南膨润土属于怀俄明型，安徽膨润土属于切托型，湖南膨润土的理化性质指标明显比安徽某膨润土指标高。试验结果表明，在各项指标满足球团生产要求情况下，用湖南膨润土比用安徽膨润土配比降低了1.6%左右。

(2) 涟钢竖炉工业生产试验中用湖南膨润土配比也明显比安徽膨润土低，各项工艺指标与小型试验结果接近，成品球铁品位TFe提高了1.04%、SiO2降低了0.44%。

(3) 蒙脱石含量差别不大，且属性(钙、钠基)相同时，一般情况下，怀俄明型膨润土较切托型膨润土在水中具有更好的分散性和成胶能力，因而具有更好的粘结性。建议球团矿中使用膨润土时应优先考虑选择怀俄明型膨润土。

【参考文献】

[1]中国建筑材料工业地质勘查中心.DZ/T 0206-2002高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范[S].北京:中国标准出版社,2002.

[2]姜桂兰,张培萍.膨润土加工与应用[M].北京:化学工业出版社, 2005:15-16.

[3]傅菊英,朱德庆.铁矿氧化球团基本原理、工艺及设备[M].长沙:中南大学出版社,2005.

【试验研究】

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

【文章编号】1007-9386(2015)04-0012-02

【文献标识码】A

【中图分类号】P619.255