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判定铁矿石品位的因素和化学成分分析

判定铁矿石品位的因素和化学成分分析

铁矿石的品位完全是由它所具有的利用价值来评定的。在工业上和商业上评定铁矿石价值的因素有好几项,分别说明如下:

  (1)铁含量(iron content):矿石中铁的含量当然是愈高愈好。含铁量愈高,含有杂质的脉石(Gangue)含量就少;于是,在运输的过程中浪费在无用杂质的费用就可以降低,在冶炼的过程中浪费在熔融脉石的燃料费用就可以减少。所以,铁矿石中铁的含量对它的价值影响很大。一般说来,平均含铁量在50%以上的矿石都可以称为富矿(Richore),已经可以有不必经过处理就直接运输的价值。若低于此数值则必须在矿场附近加以富集处理(Concentration),再运输至钢厂当原料。

  (2)化学成份(Chemical composition):矿石中脉石的化学成份,对于它的价值亦有很大的影响,因为鼓风炉中分离杂质和铁液的原理是:把矿石熔融之后利用熔铁液和杂质熔液比重不同形成上下两个液相(Liquid phase)而加以分离。所以凡是在熔融状态下,都不希望脉石中含有可溶解在铁熔液中的有害物质,例如硫(Sulpnur)、磷(Phosphorus)及钴(Cobalt)、钒(Vanadium)及铬(Chronium)的化合物。除了以上所说的之外,其它的,如水份的含量高及碳酸盐的含量高都会造成燃料的增加;又如,杂质氧化物多,则还原剂的耗用量增加。这些都是在选择矿石时必须要考虑的。化学成分的分析仪器可采用联创公司生产的LC-3D型智能矿石元素分析仪,LC-8B型电脑多元素分析仪

  (3)物理性质(Physical properties):在鼓风炉中用来还原氧化铁的主要还原剂是气态的一氧化碳(CO),而矿石则是固体的状态,因此,这个还原反应是发生在气相(gas phase)和固相(Solidphase)之间;于是乎,两相之间接触面的大小和接触时间的长短都会影响这个还原反应的速度。原则上希望相的接触面要大,两相间接触的时间要久。为了合于这两个要求,对铁矿石就必须考虑下面三个因素:**,铁矿石的气孔性(porosity)要高;因为气孔性高则表面积大而且表面吸附力大,对于还原性一氧化碳气体的亲和力大,而且接触机遇多,有利于还原反应。图二是一个气孔率和还原反应所需时间的关系图、可以看出气孔率高则还原所需时间短。第二,希望铁矿石的粒度(Grainsize)要适中;本来粒度愈小则表面积愈大,应该有利于还原反应,但于由于粒度太小之后,会影响鼓风炉中的通气性,而且也容易被热风(Hotblast)带出,增加炉顶气体(Top gas)中的尘埃量。所以,我们对粒度的要求有一个范围,即颗粒之直径在10~30毫米之间。第三,希望软化点(Soften-point)要高;因为,假如软化点低则在尚未达到还原反应温度时表面就软化而呈半熔融状态,破坏了气孔性使得还原困难。

  除了上面所提的因素之外,其它的物理性质,如硬度、机械强度等都可影响矿石的被还原性。

  除了刚才所讨论的对铁矿石本身品位有影响的因素之外,其它如矿场的位置,矿场中矿石的贮存量等也都被列入评定矿石价值所必需考虑的因素。

文章编辑:南京联创分析仪器制造有限公司 技术部

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