高硫高碱度磁铁精矿球团焙烧工艺分析

倪禄

新余钢铁集团有限公司良山生产区事业部 江西 新余 338000

针对高硫高碱度磁铁精矿，应用球团处理法来实现有效脱硫，有效解决了常规浮选和磁选技术脱硫效率低的问题。探究高硫高碱度磁铁精矿球团的最佳焙烧工艺，能够更好地指导生产工作的开展。

1 自然通风条件下高硫高碱度磁铁精矿球团焙烧

1.1 预热时间对球团的影响

将高硫高碱度磁铁精矿球团的焙烧时间设定为13分钟，焙烧温度、固定预热温度分别为1250℃、900℃。随着预热时间的延长，会使预热球 FeO含量降低，并增强其强度。预热球在含硫总量上虽然没有明显变化，但是S的形态出现了转变，实现了硫化物向硫酸根离子（SO42－）的转化[1]。高硫高碱度磁铁精矿颗粒内硫的状态会在预热过程中出现变化，消除了未氧化脱除的硫化物。高硫高碱度磁铁精矿成品球的抗压强度在22分钟时，达到了2500N，在28分钟时成品球全部满足抗压强度合格率。

1.2 预热温度对球团的影响

将球团的焙烧时间、预热时间设定为13分钟和22分钟，焙烧温度为1250℃。在不断提高温度的过程中，高硫高碱度磁铁精矿成品球的抗压强度、合格率会呈现先升高后降低的趋势，峰值位于1000℃，预热温度达到900℃时，球团抗压强度符合2500N的标准。所以，必须要将预热温度控制在900℃～1000℃之间，但是峰值处的合格率在80%以下，表示球团合格率会受预热温度的影响，但是效果较小[2]。预热球强度随着预热温度提高而增强，且含S量会逐渐降低，一旦温度超过峰值，就会使Fe2O3分解，球团抗压强度不断降低。

1.3 焙烧时间对球团的影响

将球团的预热温度、焙烧温度为900℃和1250℃，预热时间设定为22分钟。在焙烧时间不断延长的过程中，高硫高碱度磁铁精矿成品球抗压强度、合格率会不断提高，增长幅度最大的在7～10分钟，13分钟时抗压强度为2500N，在16分钟后球团合格率增长速度较慢，焙烧时间无法将球团合格率提升到90%以上。这就表示10～16分钟的焙烧时间为最佳，不能使焙烧时间较长，且对合格率的影响较小。

1.4 焙烧温度对球团的影响

将球团的预热温度设定为900℃，预热时间、焙烧时间分别为22分钟、13分钟。在焙烧温度不断增大，成品球抗压强度会呈现先提升后降低的趋势，峰值对应温度为1280℃[3]。预热时间为22分钟时，最佳焙烧温度为1250～1280℃之间，球团合格率在这个过程中会小幅度增大，然而在80%以下。预热、焙烧时间为30和10分钟时，最佳焙烧温度为1200到1300℃之间，球团合格率在这个过程中会显著增大。所以，氧化时间的延长能够使球团合格率提升，在焙烧温度区间扩大时，可以使焙烧时长缩短。

2 不同风量下的高硫高碱度磁铁精矿球团焙烧

2.1 以瓷舟为载体鼓风预热焙烧

作为封闭式的瓷舟，可以在球团层中有效贯穿鼓风气流。将鼓风机加在预热段路口处，保持1.25m/s的风速，借助对进风口直径调节的方式使通风量改变，直径依次是16mm、24mm、48mm，对应通风量是0.251 L /s、0.565 L /s、2.262 L /s。设定预热温度、焙烧温度是 900℃、1250℃，焙烧时间13min，在瓷舟内焙烧50克的球团（12～14mm）。

焙烧效果随着通风量的增大和预热时间的延长，会不断增大；预热时间为8分钟时，焙烧效果不会因为风量而改变，效果较差；在通风口直径为16mm时，预热时间为15分钟，且预热21分钟时，合格率在85%以下[4]。所以，球团为50克时最佳通风量为0. 565 L /s以上，预热时间最短时间为18分钟。

2.2 以耐高温金属笼为载体鼓风预热焙烧

在预热温度、焙烧温度为900℃和1250℃，焙烧时间为10分钟时，对预热时间、通风量进行调整，将金属笼作为载体，对50克的球团（12～14mm）进行焙烧加工。同瓷舟载体相比，要想使球团符合标准合格率，金属笼载体焙烧方式明显预热时间较短。在通风直径为16 mm时，预热时间为16分钟的球团合格率为93.7%，比瓷舟载体83. 3%的合格率明显要高；而在通风直径在24 mm和48 mm时，符合合格标准的预热时间为12分钟，同瓷舟载体预热时长缩短了6分钟[5]。

3 结束语

经过上述研究和分析，通过延长焙烧时间、预热时间的途径，能增大高硫高碱度磁铁精矿球团抗压强度，合格率的关键影响因素就是预热时间。高硫高碱度磁铁精矿球团最适宜的焙烧温度为1200～1280℃，预热温度为900～1000℃，随着温度的提升，抗压强度会增大；采取扩大预热段鼓风量的方式，可以使预热时间缩短到18分钟，球团通风量必须要在0.565L/s以上；扩大球团的气体流通性，能够使氧化时间缩短；在相同质量下，球团较大粒径的焙烧效果明显更优。