Особенности минералообразования в структуре железорудных материалов с позиции диаграммы состояния системы CaO–Fe2O3–SiO2

Аннотация

В настоящей работе приводятся результаты исследования упрочнения железорудного сырья, полученные при окислительном обжиге окатышей с использованием газообразного топлива и агломерации со сжиганием твёрдого топлива в агломерационном слое. Различия в механизмах минералообразования окатышей и агломерата проявляются на стадии жидкофазного упрочнения и обусловлены различной ролью железа в формировании упрочняющего расплава. При этом в агломерате и окатыше железо находится в разных валентных состояниях, что влияет на особенности процессов. В железосиликатном расплаве окатышей железо находится в трёхвалентном состоянии и не является силикатообразующим компонентом шихты. Силикатные составы связок во всём исследованном диапазоне основностей (0.3-1.5) располагаются вдоль линии соединения CaO–SiO₂, которое определяется при использовании диаграммы состояния системы CaO–Fe₂O₃–SiO₂. При агломерации кремнийсодержащий расплав формируется в условиях избытка FeO, что направляет процесс минералообразования при создании железосиликатной связки агломерата. В стандартных условиях агломерации силикатные связки с основностью 1.0-1.5 формируются в оливиновом поле диаграммы состояния CaO–FeO–SiO₂, охватывая широкий диапазон составов. Процессы минералообразования в шихтах, упрочненными способами, как при обжиге окатышей, так и при агломерации показали, что изменение окислительного потенциала газовой фазы является действенным рычагом на пути не только улучшения свойств железистого песка – отхода глиноземного производства, но и создания, как новых связок, так и новых видов железорудного сырья.