锰粉矿冷压球团法造块的试验研究

李俊

摘要：针对锰粉矿进行了造块试验研究，以便了解其冶金性能。试验采用冷压球团法，研究了粘结剂种类和用量以及成型压力对压块抗压强度的影响。试验结果表明：采用水玻璃，用量为5%，压力为80KN时，压块性能较好，落下强度为大于10次，成品球抗压强度为2980N。

关键词：锰粉矿;粘结剂;冷压球团法

前言

锰矿石及其深加工产品已经广泛应用于国民经济各个领域，是冶金及许多工业部门不可缺少的重要原料[1-3]。

通常锰粉矿的造块方法是烧结，但在烧结过程中会存在细粒度物料（收尘）飞扬损失大，燃料消耗多和劳动强度大等问题[4]。近年来由于人们对资源有效利用以及保护环境观念的增强，使得除烧结以外的锰粉矿造块方法引起了铁合金人士的广泛关注，冷压球团法便是锰粉矿造块方法之一[5]。

在冷压球团法工艺中，粘结剂的种类和用量以及成型压力的大小将直接影响到压块的强度，因此，本文主要研究粘结剂、成型压力对压块强度的影响，以期使压块获得良好的工艺指标，达到工业生产要求的2500N。

1、试验方法

本试验以锰粉矿所选精矿为试验对象，锰品位为29.96%，采用冷压球团法处理，对影响压块强度的粘结剂的种类和用量以及成型压力的大小进行了试验。

试验过程：将称量好的各种物料充分混合，以一定压力压制成20mm圆柱，手工压制，每个工艺条件压球20个，用10个生球干燥后测量抗压强度和落下强度。另外10个用箱式电阻炉，将其加热至1150oC保温30分钟，将熟块在空气中冷却到室温后测量抗压强度和落下强度。

抗压强度检测：将压块置于电子拉力试验机内施压，当压块出现破裂时，查看最大压力值，以5个数据平均值为该次条件试验数据。

落下强度检测：将压块置于0.5m高度处自由下落，当压块出现破损时为止，以5个数据平均值为该次条件试验数据。

2、试验结果及分析

2.1落下强度

将烘干压块置于0.5m高度处自由下落，结果显示落下强度都大于十次，所以压块具有很好的落下强度。

2.2粘结剂种类

试验采用5%聚乙烯醇、5%聚丙烯酰胺、5%水玻璃、10%聚乙烯醇及空白試验作对照，试验结果如表1所示。

表1粘结剂种类对压块强度的影响

由表1中数据可以看出，加入粘结剂后都能取得较好的结果，其中10%的聚乙烯醇和5%的水玻璃的抗压强度大于2500N，达到了一般的入炉要求，但从考虑经济因素来看，使用水玻璃最好。

2.3  压力试验

使用水玻璃作为粘结剂，用量为5%，分别在压力为40KN、80KN、120KN、150KN下进行压块，压块试验结果如图1所示。

由图1可以看出：压力在达到80KN后，抗压强度变化不大，在那之前，增加的较快，所以确定成型压力为80KN。

2.4  粘结剂用量

在压力为80KN，使用含量分别为3%、4%、5%、6%、7%的水玻璃作为粘结剂，压块试验的结果如图2所示。

由图2可以看出，当水玻璃用量达5%时，压块的抗压强度已经大于2500N，达到一般的入炉要求，并且再加大用量，抗压强度增长平缓，因此，确定最佳的压块条件为5%水玻璃用量，80KN压力，得到的干块抗压达484N，熟块抗压达2980N。

3、结论

本文研究了粘结剂种类以及用量和成型压力对压块强度的影响，试验表明：采用水玻璃作为粘结剂，用量为5%，压力为80KN，从经济上和强度上来说比较合适，干块的落下强度大于10次，干块抗压达484N，熟块抗压达2980N。

参考文献：

[1] 余新文， 杨晓军， 崔永刚等. 某地低品位难选锰矿石选矿试验研究[J].有色金属（选矿部分）， 2007.

[2] 庾莉萍.破解我国锰资源贫乏困局[J].中国有色金属， 2008.

[3] 张泾生， 周光华.我国锰矿资源及选矿进展评述[J].中国锰业， 2006.

[4] 向 峰， 高德云， 张玉林等.锰粉矿冷压球团研究[J].中国锰业， 2007.

[5] 张玉林， 王运正， 高德云等.应用冷压球团法处理锰粉矿[J].中国锰业， 2007.

（作者单位：中冶华天南京工程技术有限公司）