《鐵精礦》是2019年實施的一項中國國家標準。

中文名

鐵精礦

實施時間

2019年

國家標準《鐵精礦》 由TC317（全國鐵礦石與直接還原鐵標準化技術委員會）歸口上報及執行 ，主管部門為中國鋼鐵工業協會。

主要起草單位 鞍鋼集團礦業有限公司 、鞍鋼集團礦業設計研究院有限公司 、冶金工業信息標準研究院 。

主要起草人 戴若丁 、喬思宇 、于開波 、彭磊 、高景俊 、陳自斌 、郭客 、竇國語 、牛文杰 、李論 、柴青平 、王寶海 。 2100433B

(1)單一鐵精礦成球性能試驗結果表明，10 種單一鐵精礦的成球性能差異明顯。鐵精礦本身的性質(如粒度及粒度組成、顆粒形貌、孔隙度、親水性)和粘結劑是影響鐵精礦成球性能的兩大因素。

(2)通過對影響鐵精礦成球性能主要因素的分析，研究了改善鐵精礦成球性能的措施。試驗結果表明，通過優化原料結構，進行配礦處理、改善鐵精礦粒度組成、對鐵精礦采用高壓輥磨和潤磨預處理、合理選擇膨潤土的種類和用量等措施能大幅度提高生球質量，改善鐵精礦的成球性能 。2100433B

鐵精礦本身的性質(如粒度及粒度組成、顆粒形貌、孔隙度、親水性)和粘結劑是影響鐵精礦成球性能的兩大因素。針對10 種鐵精礦，為改善鐵精礦成球性能，試驗從優化原料結構、原料預處理、改善粒度組成和合理選擇膨潤土種類及用量四個方面展開了研究。

鐵精礦優化原料結構

單一鐵精礦親水性能較差(如③礦，其最大分子水僅為1 .29 %)、粒度組成不一或粒度過粗(如⑥礦、⑦礦)、顆粒形貌單一(如①礦)，都將對鐵精礦的成球性能產生不利影響。優化原料結構實質上就是以不同礦種的相互搭配，以達到改善鐵精礦上述性質的作用。為此，在考慮原料結構的組成上，除保留方案1 中的①礦以作對比外，試驗剔除了成球性能較差的幾種鐵精礦(如①礦、⑥礦、⑦礦、⑧礦等)，并以1 號膨潤土為粘結劑，研究了4 種原料結構對生球質量的影響。

通過優化原料結構，膨潤土用量可由1 方案所需的2 .5 %大幅下降到1 .0 %，爆裂溫度提高約200 ℃。這表明，通過不同礦種之間的優化配置和合理搭配，能大幅度降低膨潤土用量，穩定生球質量，改善鐵精礦的成球性能。

鐵精礦原料預處理

鐵精礦顆粒的形狀，決定了顆粒表面積和在生球內原料顆粒間接觸面積的大小及相互嵌入的緊密程度，對鐵精料的成球性能的影響很大。通過強化預處理工藝來改善鐵精礦顆粒形貌對鐵精料的成球性能影響非常明顯。試驗研究了高壓輥磨和潤磨這兩種預處理方式對鐵精礦成球性能的影響。經高壓輥磨和潤磨后的鐵精礦成球性能獲得明顯改善，這主要得益于預處理(如采用高壓輥磨)可一定程度地改變顆粒的表面形態，增加物料顆粒間的接觸面及粒子表面結合力，使隔離分散的顆粒更加緊密的粘結，提高充填密度，最終達到提高原料成球性的良好效果。

鐵精礦改善粒度組成

鐵精礦粒度和粒度組成是影響鐵精礦成球性能的重要因素之一。適宜的粒度組成可以提高原料中的毛細作用力，使生球的強度變好，直接影響原料的成球性。一般情況下可以利用磨礦操作來改善和調整鐵精礦的粒度組成，形成良好的顆粒搭配，提高原料的成球性能。由于適宜鐵精礦<0 .074 mm粒級含量一般要求為80 %～ 85 %左右，而⑩礦的粒度過粗，粒級中<0 .074 mm 含量僅為46 .4 %，試驗以⑩礦為例，研究了配加磨礦后不同<0 .074 mm粒級含量的該礦對配礦方案4 生球質量的影響。:隨著配入的鐵精⑩礦中的<0 .074 mm 粒級含量提高，生球質量明顯改善。當⑩礦中<0 .074 mm 粒級含量由46 .4 %提高到81 .9 %后，該礦的<0 .045 mm 粒級含量相應地由30 .9 %提高到44 .3 %，生球落下強度從3 .4 次/0 .5 m 提高到5 .8 次/0 .5 m ，抗壓強度也有所提高。這充分說明，為獲得合適的鐵精礦粒度，調整粒度組成，適當增加細粒級含量有助于改善鐵精礦的成球性能。

鐵精礦種類和用量

由于膨潤土對不同鐵精礦的適應性差異較大，同時由于膨潤土經過焙燒之后殘余部分主要成分是SiO2 、Al2O3 ，將降低球團礦的有效成分的含量(鐵品位)，這就要求球團生產中合理選擇膨潤土種類并盡量降低其用量。為充分和準確地研究膨潤土與鐵精礦之間的關系，試驗研究了膨潤土的種類和用量對方案2 生球質量的影響，以反映膨潤土的選擇對鐵精礦成球性能的影響情況。

對于同一配礦方案，隨著膨潤土用量的上升，粘結作用增強，生球落下強度提高，生球爆裂溫度逐漸下降。從生球落下強度考慮，1號、2 號和3 號三種膨潤土的適宜用量分別為1.5 %、1 .0 %和1 .0 %。就抗壓強度而言，3 種膨潤土差異不大。但從生球爆裂溫度方面來看，由于配加3 號膨潤土的生球爆裂溫度較低，這顯然是不適宜的。導致使用3 號膨潤土生球爆裂溫度較低的原因主要在于其吸水率大，吸水能力強，雖造球后生球因塑性增強，生球落下強度提高，但對生球的爆裂溫度會產生不利影響。因此，合理選擇膨潤土的種類和用量，就顯得尤為重要。研究表明，在盡可能降低膨潤土用量和保證球團性能的前提下，通過對生球性能指標的綜合考慮，選擇在鐵精礦中配加用量為1.0 %的2 號膨潤土能最有效地改善鐵精礦的成球性能。

為了更好地了解10 種精礦的成球性能，試驗以1號膨潤土為粘結劑，研究各單一鐵精礦對膨潤土用量、造球水分、造球時間的要求。各鐵精礦的成球性能差異明顯。①礦、⑥礦、⑦礦和⑧礦4 種鐵精礦要達到較好的造球效果，需將膨潤土用量提高到2 .0 %以上。這主要是因為:①礦雖粒度較細，但由于顆粒形貌比較均一，微細粒級含量較少，成球性能差(成球性指數K 值為0 .08);⑥礦、⑦礦和⑧礦的粒度較粗，也導致三者的成球性能較差。③礦和④礦成球性能相對較好，但膨潤土用量仍然偏高(分別為1.90 %和1 .75 %)。其中，③礦粒度細微，粒級中<0.074 mm 含量達92 .1 %，在粒度組成上滿足生產要求(適宜鐵精礦<0 .074 mm 粒級含量一般為80%～85%左右)，但由于其屬浮選尾礦，表面上殘留的浮選藥劑導致其親水性能差(試驗測得其最大分子水僅為1 .29 %，靜態成球性指數K 值為0 .09)，成球性相應也較差。④礦由于粒度偏粗，其成球性能同樣不好。

總體而言，10 種鐵精礦中只有②礦、⑤礦、⑨礦和⑩礦(⑩礦大顆粒較多，但其顆粒形貌及粒度組成相對較好 。