硼作為一種微(wei)量添加(jia)(jia)元素,對改(gai)善(shan)(shan)材(cai)料的(de)(de)組(zu)織結(jie)(jie)構(gou)和(he)性能(neng)有(you)顯著(zhu)的(de)(de)作用。因(yin)(yin)此,人們開始將各種含硼添加(jia)(jia)劑(ji)引入(ru)(ru)到(dao)燒(shao)結(jie)(jie)礦(kuang)中。最初,加(jia)(jia)入(ru)(ru)到(dao)燒(shao)結(jie)(jie)礦(kuang)中的(de)(de)硼添加(jia)(jia)劑(ji)多為化工廠的(de)(de)廢(fei)棄物硼泥(ni)(ni)。結(jie)(jie)果表明,硼泥(ni)(ni)加(jia)(jia)入(ru)(ru)燒(shao)結(jie)(jie)礦(kuang)中可(ke)使燒(shao)結(jie)(jie)礦(kuang)的(de)(de)粉化程度明顯降低(di),而且其它燒(shao)結(jie)(jie)參數(shu)和(he)高(gao)爐冶煉指標也得到(dao)了不同程度地改(gai)善(shan)(shan)。因(yin)(yin)此,含硼添加(jia)(jia)劑(ji)在燒(shao)結(jie)(jie)礦(kuang)中的(de)(de)應用研究迅速(su)開展起來(lai)。
試驗條件及方法
燒(shao)結(jie)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)物組成(cheng)以及(ji)用化(hua)學分析法測定的(de)各種(zhong)礦(kuang)(kuang)(kuang)物組成(cheng)的(de)體積分數。燒(shao)結(jie)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)堿(jian)度在1.8左右,與配料堿(jian)度基本一(yi)致(zhi)。加(jia)(jia)(jia)硼(peng)(peng)后燒(shao)結(jie)礦(kuang)(kuang)(kuang)某些礦(kuang)(kuang)(kuang)相成(cheng)分的(de)含量發生(sheng)了顯(xian)著(zhu)變(bian)化(hua),主要表現為:磁鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)和正硅酸(suan)鈣含量減少,鐵(tie)(tie)(tie)酸(suan)鈣和鈣鎂橄欖(lan)石含量增(zeng)多,這(zhe)(zhe)(zhe)與以前的(de)試(shi)驗結(jie)果一(yi)致(zhi)。顯(xian)然(ran),硼(peng)(peng)促進了磁鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)氧(yang)化(hua)。但是(shi),由(you)(you)于赤(chi)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)含量基本維(wei)持不變(bian),因此可以推斷,這(zhe)(zhe)(zhe)部分由(you)(you)磁鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)氧(yang)化(hua)生(sheng)成(cheng)的(de)赤(chi)鐵(tie)(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)與氧(yang)化(hua)鈣結(jie)合生(sheng)成(cheng)了鐵(tie)(tie)(tie)酸(suan)鈣。這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)點可通(tong)過(guo)加(jia)(jia)(jia)硼(peng)(peng)燒(shao)結(jie)礦(kuang)(kuang)(kuang)試(shi)樣中鐵(tie)(tie)(tie)酸(suan)鈣含量增(zeng)多來證(zheng)明。加(jia)(jia)(jia)硼(peng)(peng)燒(shao)結(jie)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)玻璃相增(zeng)加(jia)(jia)(jia)是(shi)因為硼(peng)(peng)導(dao)致(zhi)體系熔點降低,液(ye)相增(zeng)加(jia)(jia)(jia),導(dao)致(zhi)燒(shao)結(jie)礦(kuang)(kuang)(kuang)在冷(leng)卻過(guo)程中結(jie)晶不完全。
為了(le)進(jin)一步(bu)(bu)證(zheng)明(ming)以上反(fan)應過程,對加硼(peng)和不加硼(peng)的(de)兩種燒(shao)結(jie)(jie)礦試(shi)樣進(jin)行(xing)X射線掃(sao)(sao)描能(neng)譜(pu)分析(xi)和電(dian)子探(tan)針微區分析(xi)。重點(dian)觀察(cha)了(le)正(zheng)硅酸(suan)(suan)鈣(gai)中的(de)元素分布規律。經過多(duo)點(dian)掃(sao)(sao)描確認,不加硼(peng)燒(shao)結(jie)(jie)礦試(shi)樣的(de)正(zheng)硅酸(suan)(suan)鈣(gai)相中均未發(fa)現鎂元素,而在加硼(peng)的(de)燒(shao)結(jie)(jie)礦試(shi)樣的(de)正(zheng)硅酸(suan)(suan)鈣(gai)相中鎂元素的(de)峰(feng)值非常明(ming)顯(xian)硅酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)點(dian)掃(sao)(sao)描能(neng)譜(pu)分析(xi)結(jie)(jie)果。在保持(chi)燒(shao)結(jie)(jie)礦中MgO含(han)量(liang)相同的(de)情況(kuang)下(xia)增加硼(peng)含(han)量(liang)的(de)試(shi)驗中,電(dian)子探(tan)針分析(xi)結(jie)(jie)果表明(ming),隨(sui)著燒(shao)結(jie)(jie)礦中硼(peng)含(han)量(liang)的(de)增加,正(zheng)硅酸(suan)(suan)鈣(gai)相中的(de)鎂含(han)量(liang)提高。由此可見,硼(peng)的(de)加入(ru)促使鎂元素進(jin)入(ru)正(zheng)硅酸(suan)(suan)鈣(gai)中。這進(jin)一步(bu)(bu)證(zheng)明(ming)了(le)以上推斷的(de)正(zheng)確性。
結論
(1)硼有調整Mg抖在燒結礦各相中再分配的作用,明顯提高了正硅酸鈣含量和玻璃相中的Mg。含量。
(2)硼對正硅酸鈣的作用主要表現在硼對燒結礦中Mg。的作用上,即硼提高了燒結礦中鎂的活性,使大量的Mg。進入正硅酸鈣,取代其晶格中的Ca,生成鈣鎂橄欖石;由磁鐵礦氧化生成的赤鐵礦結合生成鐵酸鈣,致使燒結礦礦相中的正硅酸鈣含量減少、鐵酸鈣和鈣鎂橄欖石含量增加,從而改善了礦相結構。
(3)硼有細(xi)化(hua)晶粒(li)、促進礦(kuang)相均勻分布、松(song)弛應(ying)力的(de)作用,可明顯(xian)改善(shan)燒結礦(kuang)的(de)粉(fen)化(hua)性(xing)能。
