潤(rùn)磨強(qiáng)化硫酸渣制備氧化球團(tuán)的技術(shù)及機(jī)理

白國(guó)華，周曉青，范曉慧，李建臣

(1. 中南大學(xué) 資源加工與生物工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙，410083；2. 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 工藝分院，湖南 長(zhǎng)沙，410007)

硫酸渣為硫精礦在沸騰爐內(nèi)700～1 000 ℃焙燒制取硫酸后的殘?jiān)可a(chǎn)1 t的硫酸將產(chǎn)生0.6～1.0 t的硫酸渣，如果硫精礦入爐品位低，生產(chǎn)工藝不合理，硫酸渣的產(chǎn)量將更多[1]。硫鐵礦焙燒制酸是我國(guó)生產(chǎn)硫酸的主要方式，我國(guó)硫酸渣的產(chǎn)量長(zhǎng)期較高，其中僅有部分硫酸渣作為水泥添加劑得到應(yīng)用，其余的硫酸渣均自然堆積或擇地掩埋。硫酸渣中的酸性物質(zhì)酸化土地，污染水源，危害動(dòng)植物的生長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境危害極大，因此，綜合利用硫酸渣對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重大意義[2-3]。硫酸渣中豐富的鐵資源對(duì)我國(guó)鐵礦資源不足，長(zhǎng)期依賴于進(jìn)口的現(xiàn)狀具有重大的利用價(jià)值，許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行廣泛的研究[4-5]。隨著現(xiàn)代選礦技術(shù)的進(jìn)步以及新設(shè)備的推廣使用，用精選后得到的硫精礦生產(chǎn)硫酸，所得硫酸渣鐵品位能達(dá)到60%以上，雜質(zhì)含量亦進(jìn)一步降低，可直接用于生產(chǎn)球團(tuán)。王雪松等[6-8]對(duì)硫酸渣的物質(zhì)組成及礦物特性進(jìn)行了深入研究，認(rèn)為硫酸渣屬典型的人造礦物，其礦物特性與天然鐵礦石存在較大差異。很多學(xué)者對(duì)硫酸渣應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)進(jìn)行了試驗(yàn)研究[9-12]，研究表明球團(tuán)是硫酸渣用作鋼鐵原料最適宜的手段，但技術(shù)上還有一定難度。本文作者采用高品位硫酸渣作為原料，將硫酸渣本身特性與硫酸渣在球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程中的特點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，系統(tǒng)說(shuō)明硫酸渣制備球團(tuán)的技術(shù)特點(diǎn)及潤(rùn)磨預(yù)處理對(duì)硫酸渣球團(tuán)制備的強(qiáng)化機(jī)理，為更廣泛的應(yīng)用硫酸渣制備氧化球團(tuán)提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1 原料及研究方法

1.1 原料

研究所用的硫酸渣來(lái)自陜西某化工廠，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：全鐵 TFe 61.60，F(xiàn)eO 12.81，SiO26.46，Al2O31.77，CaO 0.68，MgO 0.31，S 0.90，P 0.01，燒損 3.10；粒度低于0.074 mm的硫酸碴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71.6%，低于0.044 mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59.2%，低于0.010 mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.0%。所用膨潤(rùn)土為鈉基膨潤(rùn)土，Na2O含量為1.55%，其物理性能指標(biāo)為：吸藍(lán)量36.5 g/(100 g)，蒙脫石含量67.87%，膠質(zhì)價(jià)100%，膨脹容13.2 mL/g，各項(xiàng)指標(biāo)均較好。

試驗(yàn)所用硫酸渣肉眼下呈黑色，粉末狀，含水量較高。檢測(cè)硫酸渣的主要物理性能發(fā)現(xiàn)：硫酸渣的最大分子水及最大毛細(xì)水含量均較高，分別為10.26%和29.03%，靜態(tài)成球性指數(shù)為0.55，屬中等成球性；硫酸渣的孔隙率較大，其堆密度僅 1.21 g/cm3，孔隙率達(dá)0.72，比表面積為1.17 m2/g。圖1所示為硫酸渣的掃描電鏡照片。從圖1可以看出：硫酸渣顆粒表面粗糙，毛細(xì)孔洞發(fā)達(dá)，正是這一特點(diǎn)造成硫酸渣持水能力、堆密度及孔隙率不同于天然鐵礦石。而造成硫酸渣這一特點(diǎn)的原因?yàn)椋毫蛩嵩鼮榱蚓V焙燒的產(chǎn)物，硫在焙燒中溢出，生成的鐵氧化物未能結(jié)晶完善，使硫酸渣呈多孔結(jié)構(gòu)。

硫酸渣的X線衍射圖譜見(jiàn)圖2。硫酸渣經(jīng)鏡下鑒定和X線衍射分析綜合研究表明：樣品中鐵礦物種主要是磁鐵礦和赤鐵礦，其次為半假象-假象赤鐵礦；硫主要以黃鐵礦形式存在，少量為黃銅礦和石膏，但含量較低；脈石礦物主要為石英和黑云母，經(jīng)統(tǒng)計(jì)主要礦物的體積分?jǐn)?shù)見(jiàn)表1。

圖1 硫酸渣的掃面電鏡照片F(xiàn)ig.1 SEM image of pyrite cinder

圖2 硫酸渣的X線衍射圖譜Fig.2 XRD pattern of pyrite cinder

表1 硫酸渣中主要礦物含量(體積分?jǐn)?shù))Table 1 Major mineral constituent of pyrite cinder %

1.2 研究方法

本研究的主要流程為：原料性能檢測(cè)—造球試驗(yàn)—焙燒試驗(yàn)—機(jī)理分析探討。原料性能將采用掃描電子顯微鏡、光學(xué)顯微鏡及X線衍射分析等手段進(jìn)行分析檢測(cè)。造球試驗(yàn)每次以原料干質(zhì)量5 kg進(jìn)行配料，膨潤(rùn)土按一定比例外配，將硫酸渣與膨潤(rùn)土進(jìn)行人工混勻，混勻后進(jìn)入潤(rùn)磨機(jī)潤(rùn)磨，潤(rùn)磨后混合料進(jìn)入圓盤造球機(jī)人工造球，取直徑為9～15 mm的生球作為合格生球，測(cè)定其落下強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、生球水分及爆裂溫度。焙燒試驗(yàn)在臥式管狀電爐中進(jìn)行，而機(jī)理分析將結(jié)合電子顯微鏡、光學(xué)顯微鏡等手段進(jìn)行討論。

造球設(shè)備為1 000 mm×200 mm(直徑×邊高)圓盤造球機(jī)，傾角為 45°，轉(zhuǎn)速為 28 r/min。采用 500 mm×500 mm(直徑×厚度)的無(wú)級(jí)調(diào)速潤(rùn)磨機(jī)，潤(rùn)磨機(jī)轉(zhuǎn)速為35～40 r/min，介質(zhì)充填率為12%。管狀電爐由爐膛直徑為50 mm的1個(gè)鐵鉻鋁絲電阻爐和1個(gè)硅碳管電阻爐對(duì)接而成，前者作預(yù)熱用，后者作焙燒用，試驗(yàn)時(shí)將在烘箱中已烘干的干燥球裝入瓷舟中，按預(yù)先制定好的操作制度進(jìn)行預(yù)熱焙燒試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，以滿足高爐生產(chǎn)要求為指標(biāo)，生球的抗壓強(qiáng)度大于 10 N/個(gè)，落下強(qiáng)度大于3 次/(0.5 m)，爆裂溫度大于400 ℃；成品球的抗壓強(qiáng)度大于2.5 kN/個(gè)。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 造球試驗(yàn)

對(duì)硫酸渣造球性能的研究結(jié)果見(jiàn)圖3和圖4，造球時(shí)間均為10 min。圖3所示為潤(rùn)磨前后膨潤(rùn)土用量對(duì)硫酸渣球團(tuán)強(qiáng)度的影響，可以看出：沒(méi)有潤(rùn)磨時(shí)，硫酸渣直接用于造球，生球的落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均較低，隨膨潤(rùn)土用量的增加變化不大，即使膨潤(rùn)土用量增加至3.2%，其強(qiáng)度依然遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)要求，而且生球的水分較高，達(dá)20%以上，爆裂溫度較高，高于600 ℃；而當(dāng)經(jīng)過(guò)了潤(rùn)磨4 min之后，硫酸渣生球的強(qiáng)度得到了明顯的提高，隨膨潤(rùn)土用量的增加，生球落下強(qiáng)度迅速提高，生球抗壓強(qiáng)度的增加沒(méi)有落下強(qiáng)度的增加明顯。潤(rùn)磨4 min后，在膨潤(rùn)土用量達(dá)到1%時(shí)，落下強(qiáng)度接近4 次/(0.5 m)，抗壓強(qiáng)度15 N/個(gè)左右。

圖3 潤(rùn)磨前后膨潤(rùn)土用量對(duì)硫酸渣生球強(qiáng)度的影響Fig.3 Effect of bentonite dosage on drop strength of green ball before and after moisture grinding

圖4 潤(rùn)磨時(shí)間對(duì)硫酸渣生球強(qiáng)度的影響Fig.4 Effect of moisture grinding time on strength of green ball

圖4 所示為潤(rùn)磨時(shí)間對(duì)硫酸渣生球強(qiáng)度的影響，膨潤(rùn)土用量為1.6%。從圖4可以看出：潤(rùn)磨能有效改善生球強(qiáng)度。隨著潤(rùn)磨時(shí)間的延長(zhǎng)，生球的落下強(qiáng)度逐漸增加；而生球的抗壓強(qiáng)度經(jīng)過(guò)潤(rùn)磨，便能提高到10 N/個(gè)以上，繼續(xù)延長(zhǎng)潤(rùn)磨時(shí)間抗壓強(qiáng)度增幅減小。研究還發(fā)現(xiàn)，潤(rùn)磨可使硫酸渣生球水分降低至14%以下，與未潤(rùn)磨時(shí)相比，降低了 6%；延長(zhǎng)潤(rùn)磨時(shí)間，生球的爆裂溫度降低，潤(rùn)磨時(shí)間在4 min以內(nèi)時(shí)，爆裂溫度仍能在500 ℃以上。

綜合圖3和圖4可見(jiàn)：潤(rùn)磨是改善硫酸渣的造球性能，提高生球強(qiáng)度，降低生球水分的有效手段。潤(rùn)磨4 min，膨潤(rùn)土用量可降低至1.0%，可獲得落下強(qiáng)度為3.7次/(0.5 m)，抗壓強(qiáng)度15.61 N/個(gè)，生球水分13.40%，爆裂溫度555 ℃的生球指標(biāo)。

2.2 焙燒試驗(yàn)

圖5所示為焙燒制度對(duì)成品球強(qiáng)度的影響，所用生球是膨潤(rùn)土用量為1.0%，潤(rùn)磨時(shí)間為4 min的條件下制備的生球。圖6所示為潤(rùn)磨時(shí)間對(duì)成品球強(qiáng)度的影響，所用球團(tuán)的膨潤(rùn)土用量為1.0%，焙燒溫度1 150℃，焙燒時(shí)間10 min。在950 ℃溫度下預(yù)熱10 min。

圖5 焙燒溫度和焙燒時(shí)間對(duì)成品球抗壓強(qiáng)度的影響Fig.5 Effect of roasting temperature and roasting time on compressive strength of fire pellet

圖6 潤(rùn)磨時(shí)間對(duì)成品球抗壓強(qiáng)度的影響Fig.6 Effect of moisture grinding time on compressive strength of fired pellet

從圖5可以看出：隨焙燒溫度和焙燒時(shí)間的增加，球團(tuán)抗壓強(qiáng)度逐漸提高，但溫度的升高及時(shí)間的延長(zhǎng)到一定程度后抗壓強(qiáng)度增加的幅度均逐漸減??；焙燒溫度的對(duì)球團(tuán)抗壓強(qiáng)度的影響要比焙燒時(shí)間明顯?？偟目磥?lái)，經(jīng)潤(rùn)磨后的硫酸渣球團(tuán)表現(xiàn)出極好的焙燒性能，在焙燒溫度為1 150 ℃，焙燒時(shí)間為10 min時(shí)，可獲得抗壓強(qiáng)度為3.23 kN/個(gè)的成品球團(tuán)，焙燒溫度較正常的鐵礦球團(tuán)降低近100 ℃。該成品球的鐵品位為61.90%，能夠滿足高爐的要求。

從圖6可以看出：潤(rùn)磨時(shí)間對(duì)硫酸渣成品球抗壓強(qiáng)度的影響非常明顯，沒(méi)有經(jīng)過(guò)潤(rùn)磨的球團(tuán)在同樣的焙燒溫度下，強(qiáng)度不到1 kN/個(gè)；而隨著潤(rùn)磨時(shí)間的延長(zhǎng)，球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度明顯提高，可見(jiàn)潤(rùn)磨是硫酸渣球團(tuán)焙燒溫度明顯降低的重要原因。

3 機(jī)理探討

3.1 強(qiáng)化生球質(zhì)量機(jī)理

表2所示為潤(rùn)磨時(shí)間對(duì)硫酸渣粒度組成、比表面積及干球密度的影響，其中干球視密度為干球內(nèi)部算上其內(nèi)部孔隙的密度，測(cè)量方法為：用游標(biāo)卡尺測(cè)量干球直徑折算出體積，再稱得球的質(zhì)量計(jì)算而得，多測(cè)幾組取平均值。

由表2可以看出：硫酸渣經(jīng)過(guò)潤(rùn)磨，粒度組成發(fā)生相當(dāng)大的變化，細(xì)粒級(jí)含量迅速增加，潤(rùn)磨 4 min的硫酸渣，粒度＜0.074 mm 含量超過(guò) 90%，達(dá)到90.12%，平均粒徑從28.82 μm降至15.22 μm，與此同時(shí)硫酸渣的比表面積也由原礦的1.17 m2/g提高到了1.51 m2/g。許多研究表明：原料的粒度愈小，且有合適的粒度組成，則生球中粒子排列越緊密，其形成的毛細(xì)管平均直徑也越小，所以，產(chǎn)生的毛細(xì)壓就越大，生球的強(qiáng)度就越高。

潤(rùn)磨后硫酸渣的干球密度也得到較大提高，從未磨時(shí)的1.50 g/cm3提高到1.96 g/cm3，這說(shuō)明潤(rùn)磨時(shí)硫酸渣球團(tuán)愈加緊密，這可以從圖 7得到驗(yàn)證。圖7所示為潤(rùn)磨前后硫酸渣球團(tuán)內(nèi)部的掃描電鏡照片，可以看出：沒(méi)有潤(rùn)磨的球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較松散，顆粒與顆粒之間縫隙較大，粘結(jié)不夠緊密，各顆粒之間尚能分辨清楚；潤(rùn)磨后的硫酸渣干球內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密，潤(rùn)磨所產(chǎn)生的更多微細(xì)顆粒分布于大顆粒之間，使顆粒與顆粒之間的空隙大幅減小，許多顆粒之間形成集團(tuán)，顆粒的邊緣已很難分清?？梢韵胂螅瑳](méi)有潤(rùn)磨的硫酸渣成球時(shí)，由于原料本身的多孔結(jié)構(gòu)，生球構(gòu)造疏松，承受壓力的能力較弱，抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度低，且顆粒本身毛細(xì)孔豐富，因而生球的水分高，同時(shí)水分受熱蒸發(fā)時(shí)，水蒸氣能迅速通過(guò)豐富的毛細(xì)孔排出，所有爆裂溫度高；潤(rùn)磨之后，原料中抗壓能力小的顆粒首先被破碎，微細(xì)粒級(jí)大量提高，生球中顆粒排列更緊密，使生球強(qiáng)度提高，毛細(xì)孔大幅減少，因而生球水分降低。但是，硫酸渣顆粒蜂窩煤狀結(jié)構(gòu)并不能完全改變，所以，生球爆裂溫度有所降低，但仍然保持較高的水平。

表2 潤(rùn)磨時(shí)間對(duì)硫酸渣粒度、比表面積及干球密度的影響Table 2 Effect of moisture grinding time on granularity, surface area and density of pyrite cinder

圖7 潤(rùn)磨前后硫酸渣干球內(nèi)部掃描電鏡照片F(xiàn)ig.7 SEM images of dry ball’s interior of pyrite cinder before and after moisture grinding

3.2 強(qiáng)化成品球質(zhì)量機(jī)理

3.2.1 人造礦的作用

許多研究已經(jīng)表明[13]：人造磁鐵礦及赤鐵礦在形成過(guò)程中沒(méi)有完整的晶粒長(zhǎng)大過(guò)程，其結(jié)晶程度要比天然的磁鐵礦或赤鐵礦差得多，但是，正是由于其晶格缺陷和不完善，在焙燒時(shí)要表現(xiàn)出更好的反應(yīng)性能，能在較低的溫度下開始發(fā)生反應(yīng)。

對(duì)于人造磁鐵礦，它具有不完整的晶格結(jié)構(gòu)，氧化時(shí)固溶體形成得非常迅速，因此，在低溫下就能形成γ-Fe2O3，且它的反應(yīng)性要比天然磁鐵礦的反應(yīng)性強(qiáng)很多。人造磁鐵礦在400 ℃時(shí)的氧化度接近天然磁鐵礦在1 000 ℃時(shí)的氧化度，如圖8所示。同樣地，人造赤鐵礦其晶格缺陷也比天然礦石的要多，其在較低的溫度下顆粒便能彼此靠近，形成連接橋，使顆粒明顯長(zhǎng)大。硫酸渣中的磁鐵礦和赤鐵礦正是屬于典型的人造礦物，黃鐵礦在沸騰爐中焙燒使溫度沒(méi)有達(dá)到生成赤鐵礦或磁鐵礦的結(jié)晶溫度，因而，生成的赤鐵礦和磁鐵礦晶格很不完善，硫酸渣球團(tuán)反應(yīng)的活性要高于天然礦石球團(tuán)反應(yīng)的活性，它們?cè)谳^低溫度下便具有天然礦在高溫時(shí)的反應(yīng)性能。

圖8 氧化氣氛下焙燒天然磁鐵礦和人工磁鐵礦的氧化度Fig.8 Degree of oxidation of crude magnetite and artificial magnetite in oxidizing atmosphere

3.2.2 潤(rùn)磨的作用

潤(rùn)磨能改善硫酸渣成品球團(tuán)抗壓強(qiáng)度的原因，首先在于它能增加物料的活性[14]。潤(rùn)磨使物料粒度變小，比表面積增加，潤(rùn)磨所做的功部分轉(zhuǎn)化為表面能存儲(chǔ)于新生表面之上，顯然潤(rùn)磨之后的物料表面能量更高。在硫酸渣球團(tuán)焙燒過(guò)程中，并不是所有分子同時(shí)反應(yīng)，而是反應(yīng)活性較高的先反應(yīng)，因而潤(rùn)磨之后的球團(tuán)其整體活性強(qiáng)，更容易發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng)和結(jié)晶。

再者，潤(rùn)磨使球團(tuán)更加緊密，接觸點(diǎn)明顯增加。在圖7中可以看到潤(rùn)磨前后硫酸渣球團(tuán)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)情況，潤(rùn)磨后顆粒與顆粒之間接觸點(diǎn)更多，結(jié)構(gòu)更加致密。物體發(fā)生固相反應(yīng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散首先發(fā)生在點(diǎn)與點(diǎn)接觸的地方，未潤(rùn)磨時(shí)硫酸渣球團(tuán)內(nèi)部孔隙大，點(diǎn)與點(diǎn)接觸少，焙燒時(shí)即時(shí)達(dá)到了球團(tuán)內(nèi)固相反應(yīng)的溫度和赤鐵礦結(jié)晶的溫度。由于很難擴(kuò)散使晶粒長(zhǎng)大，不能有大面積的赤鐵礦晶粒聚合體，球團(tuán)內(nèi)部晶粒的鏈接較差(見(jiàn)圖9(a))，因而很難獲得較高的強(qiáng)度；潤(rùn)磨后的球團(tuán)顆粒與顆粒之間接觸點(diǎn)明顯增加，反應(yīng)時(shí)更容易發(fā)生擴(kuò)散，大量的微晶鍵鏈接發(fā)育長(zhǎng)大形成片晶，并且聚合轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe2O3再結(jié)晶的成片狀赤鐵礦(見(jiàn)圖9(b))，這樣的固結(jié)形式可以保證球團(tuán)獲得較高的物理強(qiáng)度。

圖9 焙燒溫度為1 150 ℃未潤(rùn)磨與潤(rùn)磨后成品球顯微結(jié)構(gòu)(100倍，反光，F(xiàn)e2O3(白色)，孔洞(黑色))Fig.9 Microstructures of fired pellet before and after moisture grinding at roasting temperature of 1 150 ℃

3.2.3 硫的氧化放熱

硫酸渣球團(tuán)中殘余硫的氧化放熱也是硫酸渣球團(tuán)焙燒溫度顯著降低的一個(gè)重要因素。硫酸渣中殘余硫主要存在形式為黃鐵礦(FeS2)，黃鐵礦在氧化焙燒時(shí)很容易產(chǎn)生分解反應(yīng)，黃鐵礦的開始反應(yīng)溫度較低；當(dāng)溫度較低時(shí)(400～600 ℃)，黃鐵礦便能開始發(fā)生如下反應(yīng)[15]：

從式(1)和式(2)的熱力學(xué)函數(shù)來(lái)看，黃鐵礦的熱效應(yīng)相當(dāng)大。以黃鐵礦氧化為赤鐵礦(見(jiàn)式(1))為例，將其與碳的氧化反應(yīng)(見(jiàn)式(3))及磁鐵礦氧化為赤鐵礦(見(jiàn)式(4))時(shí)放熱進(jìn)行比較。若本研究中硫全部與黃鐵礦形式存在，則0.9%的硫完全氧化放出的熱量將與原料中含1.4%的C或含58.4%的Fe3O4氧化時(shí)放出的熱量相同。

以上的計(jì)算結(jié)果表明：硫酸渣中以黃鐵礦形式殘存S較容易被脫除，含量雖低，但其氧化放出的熱量不容忽視。猶如磁鐵礦球團(tuán)焙燒時(shí)其氧化放熱可以對(duì)其氧化固結(jié)起推動(dòng)作用一樣，硫酸渣中的殘余S氧化放熱也可以對(duì)硫酸渣球團(tuán)的焙燒固結(jié)提供很大部分熱量，進(jìn)而降低焙燒溫度，減小能耗。且黃鐵礦氧化反應(yīng)新生成的赤鐵礦和磁鐵礦具有更高的活性和遷移能力，更有利于促進(jìn)球團(tuán)內(nèi)部結(jié)晶與再結(jié)晶的進(jìn)行。所以，硫酸渣中殘留黃鐵礦氧化放熱也是促進(jìn)硫酸渣球團(tuán)焙燒溫度降低的一個(gè)重要因素。

4 結(jié)論

(1) 硫酸渣為典型的人造礦物，其物化性能與天然磁鐵礦和赤鐵礦有很大差異，主要表現(xiàn)為其疏松多孔，持水能力強(qiáng)，孔隙率大。

(2) 由硫酸渣直接制備球團(tuán)所得生球強(qiáng)度低，生球水分較高。潤(rùn)磨能破壞硫酸渣疏松多孔的結(jié)構(gòu)，改善硫酸渣粒度組成，降低球團(tuán)內(nèi)部的孔隙率，從而有效提高硫酸渣生球的強(qiáng)度，降低生球水分，降低膨潤(rùn)土用量。潤(rùn)磨時(shí)間為 4 min時(shí)，膨潤(rùn)土用量可降至1.0%，所得生球各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足生產(chǎn)要求。

(3) 硫酸渣本身結(jié)晶不完善，潤(rùn)磨能增強(qiáng)硫酸渣活性，增加球團(tuán)內(nèi)部顆粒間接觸點(diǎn)，有利于質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散形成連接橋，加上硫酸渣殘余硫的氧化放熱，潤(rùn)磨后硫酸渣球團(tuán)表現(xiàn)出良好的焙燒性能。其在1 150 ℃焙燒10 min，成品球團(tuán)強(qiáng)度達(dá)3 kN/個(gè)以上，焙燒溫度較天然鐵礦降低近100 ℃，有利于減小能耗。

(4) 硫酸渣由于本身特性，其球團(tuán)的制備與天然鐵礦石有些差異，但潤(rùn)磨可強(qiáng)化硫酸渣生球及成品球的質(zhì)量，使全硫酸渣能制備出物理強(qiáng)度和化學(xué)成分滿足生產(chǎn)要求的球團(tuán)，這技術(shù)對(duì)于減小硫酸渣對(duì)環(huán)境的破壞及擴(kuò)大鋼鐵原料來(lái)源具有重大意義。

[1] 唐達(dá)高. 硫酸燒渣生產(chǎn)球團(tuán)的技術(shù)探討[J]. 中國(guó)資源綜合利用, 2006, 24(7): 5-7.TANG Da-gao. Research on pyrite cinder used in pellet production[J]. China Resources Comprehensive Utilization,2006, 24(7): 5-7.

[2] Fellet G, Marchiol L. The application of phytoremediation technology in a soil contaminated by pyrite cinders[J].Ecological Engineering, 2007(35): 207-214.

[3] Marchiol L, Fellet G, Perosa D. Removal of trace metals by sorghum bicolor and helianthus annuus in a site polluted by industrial wastes: A field experience[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2007(45): 379-387.

[4] 鄭雅杰, 陳夢(mèng)君, 黃桂林. 硫鐵礦燒渣制備鉀鐵藍(lán)[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2006, 37(2): 252-256.ZHENG Ya-jie, CHEN Meng-jun, HUANG Gui-lin. Preparation of potassium iron blue from pyrite cinder[J]. Journal of Central South University: Science and Technology, 2006, 37(2):252-256.

[5] 劉心中, 楊新春, 董鳳芝, 等. 硫酸燒渣綜合利用[J]. 金屬礦山, 2002, 37(9): 51-54.LIU Xin-zhong, YANG Xin-chun, DONG Feng-zhi, et al.Comprehensive utilization of burned slags of sulphuric acid making[J]. Metal Mine, 2002, 37(9): 51-54.

[6] 王雪松. 黃鐵礦燒渣的物質(zhì)組成及利用[D]. 北京: 北京科技大學(xué)環(huán)境工程系, 1993: 1-79.WANG Xue-song. The mineral form and utilization of pyrite cinder[D]. Beijing: University of Science and Technology Beijing. Department of Environmental Engineering, 1993: 1-79.

[7] 王雪松, 張德海, 任允芙. 黃鐵礦燒渣的特性及其利用[J]. 環(huán)境工程, 1999, 18(1): 58-61.WANG Xue-song, ZHANG De-hai, REN Yun-fu.Characteristics of pyrite cinder and its application[J].Environmental Engineering, 1999, 18(1): 58-61.

[8] 胡賓生, 王雪松, 李亮, 等. 銅陵硫酸渣的礦物特征及在磁化焙燒過(guò)程中的變化[J]. 礦產(chǎn)綜合利用, 1998(2): 35-38.HU Bin-sheng, WANG Xue-song, LI Liang, et al. The mineralogy of Tongling pyrite cinder and its transition during magnetic roasting[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 1998(2): 35-38.

[9] 陳鐵軍, 張一敏. 全硫酸渣生產(chǎn)氧化球團(tuán)試驗(yàn)研究及工業(yè)應(yīng)用[J]. 鋼鐵研究, 2005(1): 1-4.CHEN Tie-jun, ZHANG Yi-min. Experiments of acid pellet using treated pyrite slag and its commercial application[J].Research on Iron and Steel, 2005(1): 1-4.

[10] 許斌, 莊劍鳴, 白國(guó)華, 等. 硫酸燒渣綜合利用新工藝[J]. 中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2000, 31(3): 215-218.XU Bin, ZHUANG Jian-ming, BAI Guo-hua, et al. A new way of comprehensive utilizing of pyretic slag[J]. Journal of Central South University of Technology: Nature Science, 2000, 31(3):215-218.

[11] Viňals J, Balart M J, Roca A. Inertization of pyrite cinders and co-inertization with electric arc furnace flue dusts by pyroconsolidation at solid state[J]. Waste Management, 2002,22(7): 773-782.

[12] Loo C E. Mechanism of low-temperature reduction degradation of iron ores inters[J]. Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy, 1994, 103(2): 126-128.

[13] 傅菊英, 姜濤, 朱德慶. 燒結(jié)球團(tuán)學(xué)[M]. 長(zhǎng)沙: 中南工業(yè)大學(xué)出版社, 1996: 283-290.FU Ju-ying, JIAN Tao, ZHU De-qing. Principle of sintering and pelletizing[M]. Changsha: Central South University of Technology Press, 1996: 283-290.

[14] Kawatra S K, Ripke S J. Effects of bentonite fiber formation in iron ore pelletization[J]. Mineral Processing, 2002(65): 14l-149.

[15] 魏祥松. 硫鐵礦燒渣特性及綜合利用[J]. 化工地質(zhì), 1994,16(3): 205-207.WEI Xiang-song. Characteristics and utilization of the smelter slags from smelted pyrite ores[J]. Geology of Chemical Minerals,1994, 16(3): 205-207.