高铁锰矿是我国锰矿资源的主要类型之一，主要特点是Fe含量高，Mn/Fe比低，铁锰紧密共生。烧结工艺是高铁锰矿综合利用的一个重要的环节，但目前锰矿烧结的研究大多基于低铁锰矿，有关高铁锰矿烧结成矿特性研究的报道很少见。本文以高铁锰矿为主要对象，在深入研究高铁锰矿化学成分和矿物组成的基础上，探明了其烧结成矿特性，并获得适宜的烧结工艺制度。
空气气氛或弱还原气氛下(CO＜5％)，高铁锰矿烧结时易生成高熔点的锰铁尖晶石Mn2+(Mn3+，Fe3+)2O4，1300℃下液相的生成量少，烧结产物的固结以锰铁尖晶石的再结晶为主。烧结产物的强度随温度的升高逐渐增大，随物料碱度的增加逐渐降低。
较强的还原气氛下(CO＞20％)，高铁锰矿中Fe2O3的还原抑制了锰铁尖晶石的生成。还原生成的Fe3O4、FeO和MnO易与SiO2反应生成大量的铁橄榄石和锰橄榄石，这两种物质的熔点都比较低，在1200℃～1300℃即可生成大量的铁锰橄榄石液相，烧结矿的主要矿物是铁锰橄榄石和铁锰氧化物。碱度越高，体系的熔点越低，高碱度高铁锰矿焙烧产物的主要矿物是锰铁浮士体和硅酸钙。
高铁锰矿烧结工艺特性研究表明，适宜的烧结工艺参数为:焦比9.9％，烧结负压7.0kPa，混合料水分9.1％，自然碱度（R=0.03）。优化条件下，获得的烧结成品率、转鼓指数和利用系数分别为80.18％、61.27％、1.310 t·m-2·h-1。烧结尾气中CO的含量高达7.5％～8.0％，烧结矿的矿物组成与高铁锰矿在CO含量为20％～30％的还原气氛下烧结产物的矿物组成相同，进一步证实高铁锰烧结时需要在较强的还原气氛才能获得高质量烧结矿。
- 作 者：
- 罗伟
- 学科专业：
- 冶金工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 中南大学
- 导师姓名：
- 张元波
- 学位年度：
- 2014
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
