【摘 要】
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MgO是铝酸钙炉渣中含量相对较多的杂质之一,在熔炼铁铝共生矿过程中,MgO会和炉渣中的其它物相反应,形成四元化合物20CaO13A1203·3MgO·3Si02(Q相),从而改变炉渣的物相组成,
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MgO是铝酸钙炉渣中含量相对较多的杂质之一,在熔炼铁铝共生矿过程中,MgO会和炉渣中的其它物相反应,形成四元化合物20CaO13A1203·3MgO·3Si02(Q相),从而改变炉渣的物相组成,恶化炉渣的A1203溶出性能和自粉性能。针对上述问题,本文研究了高温下含MgO铝酸钙炉渣的物相组成及主要含铝物相12CaO7A1203(C12A7)和Q相的形成规律;采用X射线衍射、差热分析、马尔文激光粒度分析仪等测试手段深入研究MgO对铝酸钙炉渣相平衡的影响机理;通过改变物料配比、添加CaSO4或者Na2S04、改变烧结制度等方法消除或降低MgO对铝酸钙炉渣物相组成和浸出性能的负作用,提高铝酸钙炉渣的氧化铝浸出性能。研究结果表明:(1)在C/A为1.4,A/S为1.3的体系下,炉渣中Q相含量随MgO的含量增加而增加,Al2O3溶出性能随之下降,MgO的存在会降低较低烧结温度下炉渣自粉性能;(2)提高溶出温度、增加碳碱浓度、减小颗粒尺寸、延长溶出时间都有利于提高Q相中A1203的溶出率;(3)Q相形成为吸热反应,形成温度在1300℃C左右,它的形成是在一定温度下钙铝酸盐与游离氧化镁反应的结果;(4)根据液-固、固-固反应动力学理论,测得了 Q相溶出及形成的动力学参数;(5)CaS04在含MgO的炉渣体系中作用机理为:在C/A为1.4,MgO为4%的条件下,当A/S≤2时,CaS04受热分解产生CaO,提高C/A,促进12CaO7A1203的合成,最大溶出率提升至91.34%;当A/S=3时,合成3Ca0·3Al2OrCaSO4提高含MgO铝酸钙炉渣的溶出率和自粉性能,最大溶出率提高到91.02%。Na2SO4中的Na+固溶入2CaOSi02,取代部分Ca2+,起到提高钙比的效果,促进12CaO7A12O3的合成,最大溶出率可达100%;(6)在1350℃,快速升温的烧结制度有利于改善低C/A、A/S条件下含MgO熟料的Al2O3的溶出性能。
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