錳粉礦冷壓球團(tuán)法造塊的試驗(yàn)研究

李俊

摘要：針對(duì)錳粉礦進(jìn)行了造塊試驗(yàn)研究，以便了解其冶金性能。試驗(yàn)采用冷壓球團(tuán)法，研究了粘結(jié)劑種類和用量以及成型壓力對(duì)壓塊抗壓強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：采用水玻璃，用量為5%，壓力為80KN時(shí)，壓塊性能較好，落下強(qiáng)度為大于10次，成品球抗壓強(qiáng)度為2980N。

關(guān)鍵詞：錳粉礦;粘結(jié)劑;冷壓球團(tuán)法

前言

錳礦石及其深加工產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，是冶金及許多工業(yè)部門不可缺少的重要原料[1-3]。

通常錳粉礦的造塊方法是燒結(jié)，但在燒結(jié)過程中會(huì)存在細(xì)粒度物料（收塵）飛揚(yáng)損失大，燃料消耗多和勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題[4]。近年來由于人們對(duì)資源有效利用以及保護(hù)環(huán)境觀念的增強(qiáng)，使得除燒結(jié)以外的錳粉礦造塊方法引起了鐵合金人士的廣泛關(guān)注，冷壓球團(tuán)法便是錳粉礦造塊方法之一[5]。

在冷壓球團(tuán)法工藝中，粘結(jié)劑的種類和用量以及成型壓力的大小將直接影響到壓塊的強(qiáng)度，因此，本文主要研究粘結(jié)劑、成型壓力對(duì)壓塊強(qiáng)度的影響，以期使壓塊獲得良好的工藝指標(biāo)，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)要求的2500N。

1、試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)以錳粉礦所選精礦為試驗(yàn)對(duì)象，錳品位為29.96%，采用冷壓球團(tuán)法處理，對(duì)影響壓塊強(qiáng)度的粘結(jié)劑的種類和用量以及成型壓力的大小進(jìn)行了試驗(yàn)。

試驗(yàn)過程：將稱量好的各種物料充分混合，以一定壓力壓制成20mm圓柱，手工壓制，每個(gè)工藝條件壓球20個(gè)，用10個(gè)生球干燥后測(cè)量抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度。另外10個(gè)用箱式電阻爐，將其加熱至1150oC保溫30分鐘，將熟塊在空氣中冷卻到室溫后測(cè)量抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度。

抗壓強(qiáng)度檢測(cè)：將壓塊置于電子拉力試驗(yàn)機(jī)內(nèi)施壓，當(dāng)壓塊出現(xiàn)破裂時(shí)，查看最大壓力值，以5個(gè)數(shù)據(jù)平均值為該次條件試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

落下強(qiáng)度檢測(cè)：將壓塊置于0.5m高度處自由下落，當(dāng)壓塊出現(xiàn)破損時(shí)為止，以5個(gè)數(shù)據(jù)平均值為該次條件試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2、試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1落下強(qiáng)度

將烘干壓塊置于0.5m高度處自由下落，結(jié)果顯示落下強(qiáng)度都大于十次，所以壓塊具有很好的落下強(qiáng)度。

2.2粘結(jié)劑種類

試驗(yàn)采用5%聚乙烯醇、5%聚丙烯酰胺、5%水玻璃、10%聚乙烯醇及空白試驗(yàn)作對(duì)照，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1粘結(jié)劑種類對(duì)壓塊強(qiáng)度的影響

由表1中數(shù)據(jù)可以看出，加入粘結(jié)劑后都能取得較好的結(jié)果，其中10%的聚乙烯醇和5%的水玻璃的抗壓強(qiáng)度大于2500N，達(dá)到了一般的入爐要求，但從考慮經(jīng)濟(jì)因素來看，使用水玻璃最好。

2.3? 壓力試驗(yàn)

使用水玻璃作為粘結(jié)劑，用量為5%，分別在壓力為40KN、80KN、120KN、150KN下進(jìn)行壓塊，壓塊試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出：壓力在達(dá)到80KN后，抗壓強(qiáng)度變化不大，在那之前，增加的較快，所以確定成型壓力為80KN。

2.4? 粘結(jié)劑用量

在壓力為80KN，使用含量分別為3%、4%、5%、6%、7%的水玻璃作為粘結(jié)劑，壓塊試驗(yàn)的結(jié)果如圖2所示。

由圖2可以看出，當(dāng)水玻璃用量達(dá)5%時(shí)，壓塊的抗壓強(qiáng)度已經(jīng)大于2500N，達(dá)到一般的入爐要求，并且再加大用量，抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)平緩，因此，確定最佳的壓塊條件為5%水玻璃用量，80KN壓力，得到的干塊抗壓達(dá)484N，熟塊抗壓達(dá)2980N。

3、結(jié)論

本文研究了粘結(jié)劑種類以及用量和成型壓力對(duì)壓塊強(qiáng)度的影響，試驗(yàn)表明：采用水玻璃作為粘結(jié)劑，用量為5%，壓力為80KN，從經(jīng)濟(jì)上和強(qiáng)度上來說比較合適，干塊的落下強(qiáng)度大于10次，干塊抗壓達(dá)484N，熟塊抗壓達(dá)2980N。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余新文， 楊曉軍， 崔永剛等. 某地低品位難選錳礦石選礦試驗(yàn)研究[J].有色金屬（選礦部分）， 2007.

[2] 庾莉萍.破解我國(guó)錳資源貧乏困局[J].中國(guó)有色金屬， 2008.

[3] 張涇生， 周光華.我國(guó)錳礦資源及選礦進(jìn)展評(píng)述[J].中國(guó)錳業(yè)， 2006.

[4] 向 峰， 高德云， 張玉林等.錳粉礦冷壓球團(tuán)研究[J].中國(guó)錳業(yè)， 2007.

[5] 張玉林， 王運(yùn)正， 高德云等.應(yīng)用冷壓球團(tuán)法處理錳粉礦[J].中國(guó)錳業(yè)， 2007.

（作者單位：中冶華天南京工程技術(shù)有限公司）