MgO俗称苦土，是一种白色粉末状固体。熔点3125K，沸点3873K，密度3.58g/cm3（298K），硬度6.50。MgO对水呈一定惰性，特别是高温煅烧后的MgO难溶于水。MgO溶于酸。    MgO的制备方法：   （1）金属镁在高温下燃烧。                              2Mg  +  O2  ==  2MgO    （2）工业上一般通过煅烧碳酸镁或氢氧化镁来生产氧化镁。                             MgCO3  ====  MgO  +  CO2                                Mg(OH)2  ==== MgO  +  H2O    煅烧温度在923K左右制成的为轻质MgO，煅烧温度在1923K以上时制成的为MgO。    MgO大量用于耐火材料、金属陶瓷、电绝缘材料，轻质MgO与MgCl2或MgSO4溶液混合后可制成镁质水泥。医疗上用MgO作抗酸药和轻泻药。常与易致便秘的CaCO3配合应用。在水处理、人造纤维织物加工、造纸、催化剂生产等方面MgO都有重要应用。

碱土金属的氢氧化物都是白色固体，置于空气中就吸水潮解。其间Ca(OH)2就是常用的干燥剂。碱土金属氢氧化物在水中的溶解度比碱金属氢氧化物要小得多，从表中数据看，从Be到Mg，氢氧化物的溶解度顺次递加，它们的碱性也顺次递加。Be(OH)2和Mg (OH)2是难溶的氢氧化物。Be(OH)2是氢氧化物，Mg (OH)2归于中强碱，其他均归于强碱。表1  碱土金属氢氧化物的某些性质物质Be（OH）2Mg（OH）2Ca（OH）2Sr（OH）2Ba（OH）2性质色彩白白白白白熔点/K脱水分化脱水分化脱水分化脱水分化脱水分化水中溶解度/mol-dm-3（293K）8×10-1S×10-11.8×10-26.7×10-22×10-1酸碱性中强碱强碱强碱强碱 碱金属和部分碱土金属的焰色离子Li+Na-K+Rb+Cs+Ca2+Sr2+Ba2+焰色红黄紫紫红紫红紫红洋红黄绿波长/nm670.8589.6404.7629.8459.3616.2707553.6     Mg(OH)2的密度为2.36g/cm3，加热至623K即脱水分化：                                   Mg(OH)2  ====  MgO  +  H2O    Mg(OH)2易溶于酸或铵盐溶液：                               Mg(OH)2  +  2HCl  ====  MgCl2 +2H2O    这一反响可应用于分析化学中。    将海水和廉价的石灰乳反响，能够得到Mg(OH)2沉积，亦称氧化镁乳：                             Mg2+   +  Ca(OH)2  ==  Mg(OH)2  +  Ca2+    Mg(OH)2的乳状悬浊液在医药上用作抗酸药弛缓泻剂。

硼泥是、硼砂出产过程中构成的固体废弃物。硼泥中含有氧化镁、氧化钙、等碱性物质，对环境造成了极大污染。截止到2006年仅辽宁省内的硼泥就已达1700万t，并正以每年130万t的速度添加。       现在，国内外对硼泥归纳利用的研讨有诸多方面，已取得了许多科研成果，但硼泥污染的现象依然存在，这首要是因为各类硼泥归纳利用技术落后，工业化程度较低。硼泥中含有镁等有价元素，极具开发利用价值。因而，开发利用这种二次资源，出产氢氧化镁，对进步经济效益、削减环境污染、促进资源再生都有重要意义。氢氧化镁作为典型的无卤阻燃剂，具有阻燃、消烟、阻滴、高热稳定性、高效的促基材成碳效果和强除酸才能等特性。       现在，出产氢氧化镁的首要办法有：合成法、白云石的挑选煅烧法和电解卤水法。合成法需以含有氯化镁的卤水为质料，白云石的挑选煅烧法和电解卤水法的能耗皆较高。本文选用高温下煅烧工业浓硫酸与硼泥混合物的办法收回氢氧化镁，此办法能耗低且易于完成工业化，不只能够处理硼泥对环境的污染问题，也为氢氧化镁的出产拓荒了一条新途径。       一、试验       （一）试验质料       硼泥取自辽宁省某地，首要化学组成见表1。硫酸为工业级，浓度98%，、及其它检测所用药品均为分析纯，试验用水为二次蒸馏水。   表1  硼泥的成分（质量分数）/%MgOCO2SiO2Fe2O3Al2O3CaOMnO其它39.030.219.74.562.991.840.0821.628       （二）试验内容       将硼泥与工业硫酸的混合泥浆在高温炉中煅烧必定时刻，取出后加水溶解、加热、过滤，得到母液。用0.01mol/L的EDTA滴定Mg2+，核算浸出率。重复加热、过滤母液至用(NH4)2C2O4溶液体会不到Ca2+。向滤液中参加将溶液中的Fe2+、Mn2+氧化成高价的Fe3+、Mn4+有利于完全除杂，加至用K3[Fe(CN)6]溶液查验不到Fe2+，用硝酸和NaBiO3查验不到Mn2+。在必定温度下加10%NaOH溶液将母液调理至pH＝9.0，过滤，除掉杂质，得到镁精液。再向镁精液中参加5mol/L的NaOH溶液调理，pH＝12.0，过滤、洗刷，然后将产品恒温烘干，得到氢氧化镁产品。产品的检测按标准HG/T3607—2000履行。       （三）工艺流程       工艺流程见图1。图1  硼泥制备氢氧化镁工艺流程       二、成果与评论       （一）煅烧温度对镁浸出率的影响       在煅烧时刻为1h，硫酸与硼泥液固比为1∶1的条件下，调查不同煅烧温度下镁的浸出率，试验成果如图2所示。由图2可知，在烧烧温度为300℃时，镁的浸出率最高，尔后跟着煅烧温度的升高镁的浸出率反而快速下降。这是因为浓硫酸在350℃时开端发作分化反响，温度过高时，生成的SO3烟气和氧气会快速逸出，使反响不能充沛进行，故镁的浸出率下降。一起高温效果黏结生成不溶于水的硅酸盐类也会使得镁的浸出率下降。图2  煅烧温度对镁浸出率的影响       （二）煅烧时刻对镁浸出率的影响       在硫酸与硼泥液固比为1∶1、煅烧温度为300℃条件下，别离调查不同煅烧时刻下镁的浸出率，试验成果如图3所示。由图3可知，跟着煅烧时刻添加，镁的浸出率逐步增大。反响时刻为2h时硫酸与硼泥的反响根本完毕，此刻镁的浸出率到达最大。图3  煅烧时刻对镁浸出率的影响       （三）硫酸与硼泥份额对镁浸出率的影响       在煅烧时刻为1h，煅烧温度为300℃条件下，调查不同液固比时镁的浸出率，试验成果如图4所示。由图4可知，跟着硫酸与硼泥液固比的增大，硫酸过量增多，硼泥能充沛与硫酸反响，镁浸出率趋于增大，但耗酸量增大。若硫酸与硼泥的份额太小，则硼泥中的矿藏不能与硫酸充沛反响，导致镁的浸出率不高。依据试验成果，硫酸与硼泥的液固比以2∶1为宜。图4  硫酸与硼泥份额对镁浸出率的影响       （四）归纳条件试验       依据试验成果及归纳考虑能耗、药品用量和硫酸分化温度对浸出率的影响，断定工艺条件为：煅烧温度为300℃、煅烧时刻为2h、硫酸与硼泥的液固比为2∶1，在此工艺条件下镁的浸出率为88%。将此条件下所制样品按1.2所述办法制备氢氧化镁，经测定镁精液中镁的收回率为91.17%。因而，硼泥中镁的归纳收回率可达80%左右。       （五）氢氧化镁的检测与分析       1、氢氧化镁的XRD分析  选用X射线衍射仪分析了产品物相组成，其成果见图5。由图5可知，该产品的峰方位和强度均与JDPDS卡上标准Mg(OH)2的衍射峰数据完全一致，且峰值规整，无杂峰出现，可知粉体为Mg(OH)2。图5  Mg(OH)2样品XRD图       2、氢氧化镁的检测  对氢氧化镁产品进行成分分析，检测成果如表2所示。   表2  氢氧化镁成分（质量分数）/%Mg(OH)2FeAlCaOMn99.540.0190.0150.4300.008       由表2可知，氢氧化镁的纯度为99.54%，换算成氧化镁纯度为68.64%，高于标准HG/T3607—2000的规则，其他杂质的含量也契合此标准。       3、氢氧化镁的SEM分析  用SEM对氢氧化镁粉末的表面描摹微观结构进行分析，其成果见图6。由图6能够看出，未烘干的Mg(OH)2颗粒出现聚会状况，晶体微粒十分小，颗粒直径不到1μm。将样品烘干后Mg(OH)2晶体微粒逐步长大，颗粒呈不规则球状，颗粒直径大约70～90μm。图6  氢氧化镁SEM相片                     （a）未烘干；（b）烘干后       三、定论       （一）依据单要素条件试验断定高温煅烧工业硫酸与硼泥混合物的工艺条件为：煅烧温度为300℃、煅烧时刻为2h、硫酸与硼泥的份额为2∶1。此刻镁的浸出率为88%。       （二）以为沉积剂制备氢氧化镁可使镁精液中镁的收回率到达91.17%，硼泥中镁的归纳收回率可达80%。经XRD检测断定沉积产品为氢氧化镁，产品质量契合标准HG/T3607—2000。       （三）由SEM检测能够看出，未烘干的Mg(OH)2晶体微粒十分小，颗粒直径不到1μm。氢氧化镁经烘干后晶粒长大，颗粒呈不规则球状，颗粒直径大约70～90μm。

一、概述     金川公司选矿厂一选矿车间处理龙首混合矿石，设计处理能力为1200t/d，有破矿、磨浮、精矿输送三道工序。其中，磨浮采用三段磨矿、三段浮选的阶段磨选流程。经80年代后期和90年代初期的系列改造，形成了1500t/d的生产能力。90年后期，经过不断挖潜改造，特别是2000年和2001年连续两次150t/d的扩能改造，现已形成2000t/d的生产能力。     目前所指的龙首混合矿石，是指龙首矿东、中、西部三个不同采区的矿石混合，而不是矿石工业类型上所所义的硫化率为45%～60%的混合矿石。其中一部分较富混合矿石（含Ni1.3%以上）由一选矿进行处理，另一部分较贫混合矿石（含Ni1.122%左右）由二选磨浮车间处理。     本文所探讨的就是Ni品位在1.30 %以上的由一选处理的龙首混合矿。     二、矿石性质及主要矿物选矿工艺特性     （一）龙首混合矿石中主要金属矿物及选矿工艺特性     龙首混合矿石中主要金属矿物有紫硫镍铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铜矿等；脉石矿物有蛇纹石、绿泥石、滑石及碳酸盐。紫硫镍铁矿被认为是最易浮选的硫化镍矿物。镍黄铁矿属比较好选的镍矿物，其选别效果仅次于紫硫镍铁矿，主要原因是其原生粒度比紫镍铁矿小，由于中细粒贫矿石中的镍黄铁矿和磁铁矿紧密共生呈网络状结构，磨矿过程中绝大部分不能单体解离，造成镍黄铁矿可浮性稍差。氧化会使紫硫镍铁矿的可浮性变差，因此对于以紫硫镍铁矿为主的硫化镍矿石要求快采、快运、快选，矿石存放越久越不利于选别。     一般的蛇纹石化矿石，用黄药做捕收剂，镍回收率和硫化率接近或比较接近，是比较好选的硫化镍矿石，使用调整剂可提高精矿品位，回收率无明显改善。蛇纹石具有一定的可浮性，所以精矿中30%左右脉石矿物中有相当部分是蛇纹石，致使精矿中金属品位降低，氧化镁含量高。强蚀变矿石中蛇纹石含量较少，在一般的浮选生产中，硫化物损失严重。     研究证明：各类厂矿中的硫化镍矿物可选性无明显差异，但矿石中脉石矿物对选别生产显著影响，因此，提高镍矿物选别指标或降低精矿中氧化镁的研究工作中，必须重视脉石矿物的抑制。     （二）含镁脉石矿物的浮选工艺性质     金川硫化铜、镍矿床中主要脉石矿物为含镁硅酸盐，由于地质蚀变作用，这些硅酸盐主要以蛇纹石、绿泥石、滑石的形式存在，这些脉石矿物对铜、镍的浮选影响较大。     1、主要脉石矿物的结构     蛇纹石是层状碳酸盐矿物中最简单的矿物，结构式为[Mg3Si2O3（OH）]，在它的没一层结构中都含有一层硅氧四面体，水镁石层获得额外电荷，所以和另外一个硅氧四面体六方网成夹层结构，一旦在滑石层上没有净电荷而只有范德华力时，这个夹层就裂开，滑石也很软。     绿泥石也是层状硅酸盐矿物，结构式为（Mg·Al·Fe）12[（SiAl）8O22]（OH12），它是在双层云母之间夹上一层水镁石而形成的，如果水镁石层价键遭到破坏，这个矿物就裂开。和前两种矿物比，它最松软。     2、脉石矿物的可浮性     蛇纹石大量存在于镍精矿中而影响精矿质量。在镍矿的生产实践中发现蛇纹石大量进入镍精矿而难以脱除，原因是蛇纹石在形成过程中具有较强的磁性，具有磁性的蛇纹石吸附与同样具有磁性的硫化物表面一起进入精矿；另外，带正电的蛇纹石易吸附与带负电的镍矿物表面而上浮。     绿泥石在镍矿物浮选中易浮难抑，另外，绿泥石疏松易碎，在磨矿过程中易泥化。绿泥石矿泥在镍矿物浮选中其行为与蛇纹石细泥基本一致。     滑石具有非极性表面，疏水性好，具有较强的天然可浮性，仅用起泡剂就能很好使之浮游，镍矿物浮选中，滑石极易进入精矿中。     三、降镁现状分析     （一）工艺流程及其特点     90年代，为了给闪速炉提供低镁合格精矿，弥补二矿区富矿精矿量的不足，金川公司选矿厂、金川镍钴研究设计院、中南工业大学、西北矿冶研究院等单位，针对龙首混合矿石低精矿中氧化镁进行了大量的试验研究，这些试验研究概括起来有三种：       1、通过改变工艺流程降镁；       2、通过新药剂达到活化有用矿物，抑制脉石矿物的药剂降镁；       3、采用改变工艺流程和添加新药剂相结合的方式降镁。       通过大量的试验研究，一选车间于1998年6月9月分别对2#系统和1#系统进行了流程改造，形成了目前的降镁工艺，产出的低镁精矿送闪速炉处理，新的降镁工艺主要是强化了精选作业，增加了粗选次数，通过提高精矿品位达到降镁的目的。现场生产实践证明三段磨矿、三段浮选的阶段磨选流程是选别金川龙首混合矿石的成功经验，既可使有用矿物达到充分单体解离得到有效回收，又可减少过磨和矿物表面污染。生产实践还证明，该流程适应性比较好，既可组织降镁生产，为二期闪速炉提供低镁精矿（精矿中氧化镁含量≤7%）；又可以组织低精矿品位生产，为一期电炉生产提供原料，并且在这两种情况下，回收率都基本不受损失。一选磨浮工艺流程（框图）如图1。    图1  一造厂磨浮原则流程     （二）生产指标分类统计分析     对2000年1～8月选厂生产指标进行了分类统计，从统计结果得出如一结论。     1、原矿品位对指标有着直接的影响。随着原矿品位的升高，精矿品位、回收率均呈上升趋势，精矿中MgO含量逐渐降低。     2、原矿镍品位大于1.2%时，只要控制精矿镍品位大于6.5%，精矿中MgO含量即能低于7%，说明在现有工艺条件下，保证一定的精矿品位是降镁的首要条件。     3、原矿镍品位小于1.2%时，要保证精矿中MgO含量，必须将精矿品位提高到7%以上，回收率损失较多。     四、降镁问题分析     （一）矿石性质对降镁的影响     1、MgO赋存矿物的自然可浮性     大多数硅酸盐矿物有强的共价键或离子键，亲水性强，可浮性差，如橄榄石、辉石等。但蛇纹石、滑石、绿泥石等矿物是特殊的层状或双链状硅酸盐矿物，破碎后表面键力是分子键力，疏水性好，自然可浮性强，在浮选过程中容易进入精矿，致使精矿中MgO含量升高。金川矿区的矿石大多发生蚀变，原生的橄榄石、辉石大多蚀变为蛇纹石、滑石、绿泥石等，这些含镁矿物可浮性好，是MgO难以抑制的主要原因。     2、矿石硬度     矿石的硬度变小，在磨矿过程中更容易泥化，矿石的蚀变与矿石中构造挤压带的发育会加剧这一趋势，使蛇纹石、滑石、绿泥石矿泥包裹在金属矿物的表面进入精矿，造成MgO含量升高。     3、矿石品位     矿石中金属硫化物与含镁脉石矿物呈负相关，即矿石品位越低，MgO含量越高。2001年1～8月一选矿处理的龙首混合矿石累计Ni原矿品位1.333%，比计划Ni原矿品位1.35%低0.017%，比2000年同期的1.445%降低了0.112%，呈明显的下降趋势，增加了降镁工作的难度。     （二）降镁方案的局限性     针对龙首混合矿石改善镍铜指标，降低精矿中MgO的工作，各大专院校，科研院所做了大量的试验研究，对不同的矿石采用不同的技术措施都有一定的效果，但是一经生产应用，效果若显若隐。选矿过程很复杂，工业化生产又是一个连续性过程，因目前矿山尚无法实现配矿或稳定出矿，入选的矿石性质、品位波动很大，以不变（或说相对固定）的选矿设备、工艺流程处理多变化矿石，使过程控制更加复杂化，从而使一些看起来比较好的技术措施，在现场应用时就很难取得理想的效果。     五、降镁工作的研究方向     （一）工艺矿物学研究     一矿区龙首混合矿石矿物组成复杂，过去的矿物工艺学研究多侧重于考察原矿，对脉石矿物在选矿过程中各中间产品的赋存状态和工艺特性研究很少，而弄清楚含镁脉石矿物在整个浮选工艺过程中的走向及选矿过程中各中间产品中的脉石矿物的工艺特性，对降镁工艺与药剂的研究具有重要的指导意义，是降镁的关键所在。     （二）选矿新工艺研究     金种一矿区龙首混合矿石降镁工艺的研究晚于二矿区，但也取得了一定进展。但从生产实践来看，还需继续深入探索。     澳大利亚的G·D·Senior等人采用一种新的工艺流程处理镍硫化矿，可除去98%的含镁矿物，工艺要点为：预先浮选含镁矿物，然后将物料分别处理，分段抑制含镁矿物，最后活化含镍矿物，得到高品位镍精矿。金川一矿区混合矿石主要含镁矿物为蛇纹石，其良好的可浮性是造成精矿MgO含量高的重要原因，可以考虑预先浮选蛇纹石，并通过降镁药剂分段抑制其它含镁矿物来达到降镁的目的。另外，G·D·Senior等人认为，粒度不同的物料可浮性和对药剂的要求都有很大的差异，这一点也值得借鉴。     （三）浮选新药剂研究     在工艺流程确定的前提下，影响浮选过程和最终指标最为关键的因素就是浮选药剂的合理选择与使用。由于浮选过程中药剂之间存在着的交互作用，很难真正搞清楚选矿药剂的作用机理，现有的很多理论都是以假设和推测的形式出现，不能确定地描述药剂如何作用于矿物，怎样改变其浮选特性，这一点妨碍了浮选药剂研究的针对性。因此，深入研究各种药剂的作用机理，是降镁研究的重要组成部分。     （四）应注意整体指标的优化     各大专院样、科研院所以往对于金川矿石降低精矿中MgO的研究中，虽然部分地注意了对其它指标的影响，并且采取了一定的技术措施，但这种注意还是不够的。很多降镁方案都要通过不同程度地提高精矿品位来实现，而精矿品位的提高势必造成回收率的损失。若是为了降镁则大幅度提高精矿品位，导致过多地损失回收率，在经济上是不合理的，金川资源有限，在考虑降镁满足闪速炉要求的同时，不能过多损失镍、铜回收率，要特别注意整体指标的优化，这应在今后的降镁工艺研究中引足够重视。     六、结语     金川一矿区龙首混合矿石降镁工艺，经各大专院校、科研院所的大量研究，已取得了一定的进展，有些已应用于工业生产中，目前一选矿的降镁工艺就是在充分吸收各家研究成果的基础上形成的，生产实践也证明在矿石性质、品位相对稳定时，还要靠提高精矿品位来达到降鲜的目的；在矿石性质恶化时，精矿中MgO含量还不能满足要求等，因此，针对一矿区龙首混合矿石降低精矿中MgO含量的工作，还要进一步地探索研究。

镁粉主要可用于火箭冲压发动机和去除推进剂燃气中氯化氢。另外还可用作还原剂、制闪光粉、铅合金，冶金中作去硫剂、有机合成、照明剂等。镁粉与铝粉一样，受潮会产生自燃、自爆。当每公升空气中含镁粉10-25毫克，遇到火源就会爆炸。因此工厂在储放镁粉时要格外的注意，一旦生产自然爆炸后果将不堪设想。镁粉做为炼钢不可缺少的材料之一，其需求也多来自于炼钢，因此钢市的好换对镁粉价格有一定的制约作用。 镁粉分为碳酸镁、雾化球形镁粉等。而氧化镁粉作为制作电加热管的主要材料之一，对其电加热管性能好坏的影响非常大。电工级氧化镁粉是指电熔结晶氧化镁块经破碎并对不同颗粒尺寸或数目按一定比例配合，直接或改性后用于管状电热元件中作为在高温下导热的绝缘介质。 电工级氧化镁粉可分为普通型、低温防潮型、中温防潮型以及高温型。氧化镁粉在工作温度的时候，其要具有较高的导热性能，以便能迅速把热量传递到管表面上去，使电阻与管壁温度更接近。当工作温度在1100摄氏度以内时，其具有较好的绝缘性能。其必要要具有一定的颗粒度，形状一般要求为圆状。并且要求其无论在常温还是高温状态下对发热丝材料和管材都应无腐蚀现象。 因氧化镁矿石经粉碎后，颗粒的大小不同，若按一定数量的配比具有以下优点，一是能提高粉密度，减少电阻丝的温度，从而提高电热元件的寿命。二是能克服“分筛”效应，提高mgo粉的利用率。

氢氧化镁产品从应用上分为阻燃级、中和级、医用、电子级、油品增加剂用氢氧化镁等;从结构上分为片状、超细、晶须、纳米级、重质氢氧化镁等。其间发展潜力较好的是超细氢氧化镁和氢氧化镁晶须。 片状氢氧化镁可作为增加型阻燃剂，碳化法即以菱镁矿或白云石为质料，经煅烧、消化、除杂、碳化、沉积制得产品。以白云石为质料，为沉积剂并参加表面改性剂十六烷基三甲基化铵，水热制得菱面片层氢氧化镁，该法镁、钙别离程度较高，镁的提取率为90.02%，产品收率为88.21%;沉积法以菱镁矿或白云石为质料，经煅烧、浸取、除杂、沉积制得产品。以白云石为质料，先后用和硫酸浸取，参加克己络合沉积剂和表面改性剂聚乙二醇可制得产品，收率为85.20%。酸解法以多种含镁矿藏为质料，经过酸解、除杂、沉积制得产品。以白云石为质料，经酸化、除杂，以白云石灰乳为沉积剂，产品纯度为98%，其间，白云石灰乳经过白云石煅烧消化制备。 超细氢氧化镁可作为复合材料的阻燃成分，参加不同的表面改性剂能够改动产品粒径。以氯化镁溶液为质料，为沉积剂，产品粒径 卤水替代。 氢氧化镁晶须是短纤维功能型材料，首要作为阻燃剂和补强材料增加到高分子材料中。沉积法，改善沉积进程能够改动长径比。以氯化镁溶液为质料，参加碱和表面改性剂，水热组成产品。以为沉积剂，丙三醇为表面改性剂，选用微波水热，直径为0.1～0.3μm，长度为80～110μm;改用和为沉积剂，酸为表面改性剂，直径为8～15nm，长度为50～150nm;中低浓度的和低浓度的氯化镁溶液，产品的分散性较好;以碱式硫酸镁晶须为前驱体，为沉积剂，油酸钾为表面改性剂，水热制得直径为1～2μm，长度为100～200μm的产品;参加表面改性剂不能减小粒径，反而会阻挠碱式硫酸镁晶须向氢氧化镁晶须转化。

Abstrac：The carbonization soakingof low2grade granularmagnesite is studied. Themineralproperty and light baking performance ofmagnesite, the digestingprocessofMgO aswell as the technologicalparametersof carbonization soaking are investigated. With the carbonization soaking of magnesite, high2grade MgO has been obtained, which contains 99% ofMgO。 我国镁矿资源非常丰富 ,采用碳化法生产轻质碳酸镁的工艺依据矿石性质不同而分为两种：白云石碳化法和菱镁矿碳化法。白云石碳化法生产工艺成熟，但由于碳化浸出过程存在钙含量较高的问题，所以该工艺生产高纯产品受到限制。随着冶炼技术的不断发展,冶金过程中的许多特殊作业趋向于使用高纯度镁砂来大幅度提高耐火制品的寿命，降低生产成本。同时由于高品级菱镁矿的大量出口，因此导致镁矿资源的综合利用问题日益显著。为此，笔者采用低品级菱镁矿粉矿进行碳化法提取高纯氧化镁 (wMgO大于 99%)的工艺研究。试验中，对菱镁矿的矿石性质及轻烧性能、氧化镁的消化过程和碳化浸出的工艺条件和参数进行了研究,并用所获高纯碱式碳酸镁生产出高纯镁砂。 一、矿石性质研究与工艺流程 试样的矿物组成比较简单 ,主要矿物为菱镁矿和白云石,次要矿物为滑石、绿泥石;微量矿物有石英、褐铁矿、黄铁矿、磷灰石等。MgO在矿石中主要作为独立矿物的基本组成形式存在于矿石矿物菱镁矿和脉石矿物白云石、滑石和斜绿泥石中。CaO以两种形式存在于矿物中:一种是以形成独立矿物的基本组成形式存在 ,如白云石、磷灰石 另外一种是以白云石微细包裹体形式存在于菱镁矿晶体中。SiO2亦以两种形式存在于石英、滑石、斜绿泥石、透闪石、方柱石等脉石矿物中，另一种是以石英和硅酸盐矿物细微机械包裹体形式存在于菱镁矿晶体中。 粒度筛析结果表明，wSiO2，wAl2O3在细粒级(－150目 )中略为偏高。wMgO，wCaO，wFe2O3在各粒级中变化不大，与多元素化学分析结果相近。化学分析结果见表1。本试验工艺流程见图1。二、试验结果与分析 （一）煅烧试验 天然菱镁矿在碳化过程中不能直接与二氧化碳起作用，碳酸仅对具有活性的氧化镁起反应，因此需将矿石在高温设备中轻烧，使菱镁矿逸出二氧化碳，生成具有活性的氧化镁。煅烧反应如下： 菱镁矿（WMgCO3约为90%） 轻烧料（WMgO大于90%）＋CO2↑    （1） 为使氧化镁易于消化和碳化，对试样进行了差热分析。差热分析结果表明，试样中MgCO3的初始热分解温度为666℃。根据失重曲线可知，700℃以上。由于轻烧氧化镁的活性与煅烧温度和时间有关，故将温度控制在700～850℃之间，并在不同保温时间内进行煅烧条件试验。图2示出了温度和时间对菱镁矿灼减的影响。结果表明，菱镁矿的灼减随温度升高和时间延长而增大。为保证轻烧料不欠烧也不过烧，并具有较高的活性，最佳煅烧温度应控制在800℃，煅烧时间为1.5h。（二）消化试验 许多厂家的生产实践表明，采用白云石生产轻质碳酸镁的工艺中,白云石煅烧后，矿石中含量约30%的CaO与水反应生成Ca (OH)2，矿石自然 裂 解，wMgO为20 %也易与水作用生成Mg(OH)2，因而无需采用细磨工艺。本试验从节约能耗的角度出发 ,将菱镁矿破碎至较小粒级后进行煅烧、消化试验，以探索消化工艺的最佳工艺条件。消化过程的化学反应式如下： MgO＋H2O→Mg(OH)2              （2） 轻烧料中的氧化镁在水溶液中转化为氢氧化镁的过程与反应浓度、温度、时间等因素有关，同时与粒度有关。本试验的消化试样为小于2mm粒级的轻烧粉料。 1、消化浓度 将试样放入80℃水中，搅拌4min后过滤，分析不同浓度对消化率的影响。由试验结果得知，消化过程浓度大，转化率低,当浓度低于20%时 ,消化率的变化不大 ,故取消化浓度为 20%进行下面的试验。 2、消化时间 由于浓度试验消化率较低 ,故消化时间试验时增强了搅拌 在消化温度为 ℃、浓度为，80 20%的条件下进行了试验。时间变化对消化率的影响见图3。图3中曲线表明，消化反应时间的增加，对消化率的影响比较明显。消化时间超过12min,消化率已达98%以上。3、消化温度 在试验浓度和时间相对稳定的条件下，温度对消化结果的影响见图4。由图4看出，氧化镁转化成氢氧化镁的过程受化学反应控制，提高反应温度，可加快反应速度，消化温度的提高，对消化过程的影响极为明显。适宜的消化温度应控制在80℃以上。（三）碳化浸出试验 将氢氧化镁转化成碳酸氢镁，是以适量的二氧化碳为浸出剂，在特定的浓度、温度条件下进行反应，不同的时间和压力对浸出结果影响较大。其化学反应式如下 Mg(OH)2＋CO2＋H2O→Mg(HCO3 )2＋H2O          （3） 借鉴前期做过的工作,在常温常压条件下对消化后的试样进行了碳化浸出试验，进塔液nMgO为18.62g /L, cCO2为33%,在浸出过程中定时抽取泥浆过滤，分析碳酸氢镁溶液中WMgO，试验结果见图5。图5中下部曲线表明，试样粒径较大，碳化时间较长。超过90min后氧化镁的转化率增加不明显，浆液中nMgO为7.8g/L。为此，在上述浸出工艺条件相对稳定的条件下，降低进塔液中氧化镁的浓度进行了试验。由图5中上部曲线可知，随着进塔液中的氧化镁浓度的降低，转化率升幅较大，碳化反应至90 min时，MgO的转化率达84.01%，回收率为80.97%。（四）热水解试验 碳化浸出过程实现了目的组分由固相到液相的转移。经固液分离、滤去残渣，将滤液 (重镁水 )加热，使碳酸氢镁转型生成碱式碳酸镁。化学反应式如下： 5Mg(HCO3 )2→4Mg(OH)2·Mg(OH2 )·4 H2O＋6 CO2 ↑    （4） 根据上式，在滤液加温至沸腾温度时进行了热水解时间对母液 (废镁水 ) 中氧化镁含量影响的试验。试验结果表明，随时间的延长，母液中氧化镁浓度随之降低。超过5 min后，母液中nMgO均为0.18 g/L，故热水解过程控制为滤液加热至沸腾温度后继续保温 5 min。过滤烘干后的碱式碳酸镁产品多元素化学分析及氧化镁回收率如表2所示。三、结论 （一）采用碳化法浸出工艺处理低品级菱镁矿粉矿,可获得灼减为零时wMgO为99.31%的高纯轻质碳酸镁。氧化镁回收率为80.97%。经烧结工艺处理 ,可获得氧化镁含量为 99.21%，体积密度为3.38g/cm的高纯烧结镁砂。 （二）常压二氧化碳浸出工艺生成的轻质碳酸镁中氧化钙含量较前期加压试验最终产品的CaO品位略有升高。 （三）由于菱镁矿碳化浸出过程中未采用磨矿工艺 ,试样粒径较大 ,故氧化镁的转化率和回收率不近人意。当粒度变小后进行研究,浸出液中氧化镁的转化率指标非常理想。

跟着高技术陶瓷、橡胶、塑料、催化剂、环保材料、航天材料的不断发展，氧化镁晶体材料、特别是高纯氧材料（MgO含量不低于98%）的使用越来越广。例如用于医治胃酸过多及十二指肠溃疡患者，用作硅钢制作进程中的高温退火阻隔剂，用于制作电子管、滤光器、滤色器、滤波器等。此外作为灵敏型高效催化剂及功用体良的掺杂材料，高纯氧化镁有很多使用于工业催化及材料改性和高功用复合材料的制备。已报导的高纯氧化镁制备办法较多，例如菱镁矿（白云石）碳化法、卤水（海水）－石灰（）法、卤水（海水）－碳按法及镁盐直接热解法等。     熔盐法选用一种或几种低熔点的盐类作为反响介质，在高温熔融盐中完结组成反响，然后选用适宜的溶剂将盐类溶解，经过滤、洗刷得到组成产品，它在高熔点氧化物粉体和电子陶瓷粉体及其它功用粉体材料组成等范畴广泛使用。熔盐法具有工艺简略、组成温度低、保温时刻短、本钱低价、组成粉体的化学成分安稳均匀等长处。     对熔盐法制备MgO粉体的不同熔盐系统进行了比照，发现NaCl-KCl盐类熔点适中，功用相对安稳，洗刷进程中NaCl、KCl溶解于水，滤液经枯燥后得到NaC1、KC1等盐类可回收使用，是一种优秀的反响介质。当选用NaN03-KN03盐类作反响介质时，与镁盐直接热解法相同，反响进程中发作腐蚀性气体，不适合工业化出产。可是NaN03 -KN03盐类熔点较低，有利于分析质料系统在熔盐中的反响进程，进而对反响机理进行评论，因而本文以MgCl2、 CaCO3和NaN03、KN03为质料制备Mg0粉体。     一、试验     （一）质料     试验所用无水氯化镁、碳酸钙、、、无水乙醇等均为分析纯。     （二）氧化镁粉体的制备     将MgCl2、CaCO3及NaN03、KN03按1.1︰1︰2︰2配比置于碾钵中碾磨，使质料混合均匀并磨细至－0.074mm粒级，550℃下保温3h热处理，经水浸泡、洗刷、减压过滤、110℃枯燥，再在600℃下保温3h热处理。     （三）反响机理分析     作CaCO3和MgCl2-CaCO3-NaN03-KN03的TG-DSC曲线，分析质料热反响进程；依据TG-DSC曲线，将质料在不同温度和保温时刻下热处理，断定产品组成，分析熔盐法制备氧化镁的反响机理。     （四）表征     用德国NETZSCH公司STA449/6/G型热重－差示扫描归纳热分析仪对试样进行热效应分析。     用荷兰Philips公司出产的X′Pert Pro型X射线衍射仪对产品进行物相判定。     用荷兰Philips公司出产的Nova400NanoSEM型场发射扫描电子显微镜调查粉体描摹及巨细。     二、成果及评论     （一）试样的组成与描摹分析    图1为S11试样和S12试样的XRD图谱，其间S11试样为质料在550℃下保温3h热处理，用水洗刷后经110℃枯燥的前驱物，S12试样为S11试样在600℃温3h热处理的产品。     从图1可见，质料在550℃下保温3h热处理，用水洗刷后的前驱物主要为氢氧化镁，其间尚有少数氧化镁没有水解，经600℃保温3h热处理，氢氧化镁分化为氧化镁。图2  试样TEM （a）S11；（b）S12     图2为S11试样和S12试样的SEM图。从图2可见，氢氧化镁前驱物主要为层状描摹，形状不规整，巨细散布不均匀，厚度介于0.03～0.05μm，直径介于0.2～1.0μm之间；氢氧化镁分化后得到的氧化镁为颗粒状描摹，巨细散布较均匀，粒径介于0.2～0.5μm之间。     表1为S12试样的化学成分分析成果。从表1可知，所制备的氧化镁粉体纯度高，可满意医药、冶金、工业催化、量子器材、微电子等职业要求。 表1  S12试样化学成分分析成果（质量分数）/%Mg0CaC03A1203Si02Fe203IL98.820.520.100.090.060.41     （二）反响机理分析     图3为CaCO3和MgC12-CaC03-NaN03-KN03质料的TG-DSC曲线。     由图3（a）可见，从700℃至800℃失重37.08%，CaC03分化为CaO和CO2，对应的DSC曲线在769.2℃有一个吸热峰。    由图3（b）可见，从室温至400℃失重18.90%，该温度范围内质料失掉悉数物理水及结构水，NaN03-KNO3熔融，对应的DSC曲线上有3个吸热峰；从400℃至530℃失重8.10%，对应的DSC曲线上在490.5℃有一个吸热峰，该温度范围内可能发作了分化反响；从530℃至700℃失重23.20%，对应的DSC曲线上在660.4℃有一个吸热峰，该温度范围内可能发作了分化反响；温度大于700℃后，失重持续加大，主要是熔盐在高温下加速蒸腾。对照图3（a)，没有呈现CaCO3分化的吸热峰，阐明在700℃曾经CaCO3已彻底反响。     图4为试样的XRD图谱。其间M11试样为质料在320℃下保温48h热处理，水洗后经110℃枯燥的产品；Ml2试样为质料在320℃下保温360h热处理，水洗后经110℃枯燥的产品；M14试样为质料在900℃下保温3h热处理，用无水乙醇洗刷后产品的XRD图谱。由图4可见，质料在320℃下保温48h热处理，水洗后经110℃枯燥的产品主要为碳酸镁和白云石及少数的氢氧化镁；质料在320℃下保温360h热处理，水洗后经110℃枯燥的产品主要为碳酸镁；质料在900℃下保温3h热处理，用无水乙醇洗刷后产品悉数为氧化镁。    结合S11试样和S12试样的XRD图谱，以MgC12、CaCO3和NaNO3、KNO3为质料，选用熔盐法制备Mg0粉体的反响机理如下：     1、  熔盐环境下Mg2+与Ca2+发作置换反响，其产品组成与反响温度和反响时刻有关。     MgCl2←→Mg2++2Cl-     xMg2++CaCO3→MgxCa1-xCO3     当x＜0.5时．产品为碳酸钙的置换型固溶体，当x=0.5时，产品为CaMg（C03）2，当0.5＜x＜1时，产品为CaMg（C03）2和MgC03混合物，跟着反响的不断进行，当x=1时，产品为MgC03。     2、碳酸镁分化。     MgC03→Mg0＋C02↑     3、水洗进程中氧化镁水解。     Mg0＋H20→Mg（OH）2     4、氢氢氧化镁分化。        三、结语     （一）MgCl2-CaC03-NaN03-KN03质料制备氧化镁进程中，在熔盐环境下Mg2+与Ca2+发作置换反响，生成白云石和碳酸镁等中间产品，跟着反响的不断进行，白云石终究转变为碳酸镁；550℃热处理碳酸镁分化为氧化镁，经水浸泡后氧化镁水解生成氢氧化镁，600℃热处理氢氧化镁分化为氧化镁。     （二）氢氧化镁前驱物为不规整的层状描摹，巨细散布不均匀，厚度介于0.03～0.05μm，直径介于0.2～1.0μm之间；产品氧化镁为颗粒状描摹，巨细散布较均匀，粒径介于0.2～0.5μm之间。

Abstract：Based on the present material condition of N0.3 sintering plant of Magang, the effects of different basicitys and SiO2 and MgO contents in sinter on production and quality of sinter are studied. The results show that, with increas ing the sinter basicitys and SiO2 contents, the sinter strength is improved, but after increasing the MgO contents in sinter, all sinter technicaleconomic indexes are worsened. Therefore, the sinter basicity should be 2.0, SiO2 content should be 4.95%, MgO content should be reduced to the best of its ability in practical production. 烧结矿的碱度、MgO及SiO2含量水平直接影响着烧结矿品位、强度、产量及其冶金性能。为了了解其变化对烧结生产技术指标的影响，马鞍山钢铁股份有限公司(简称马钢)在烧结实验室进行了烧结矿不同MgO、SiO2含量及不同碱度水平的试验。 一、原料成分及烧结工艺制度 试验用含铁料均取自港务原料厂和马钢第三烧结厂生产现场，其化学成分列于表1。此次烧结试验在Φ300mm烧结杯上进行，料层高度为580mm，点火负压6kPa，点火时间1.5min，烧结抽风负压为12kPa。烧结饼经机上冷却后，进行落下和ISO转鼓试验，然后取样做化学分析和冶金性能检验。每组试验在相同的条件下反复进行多次，取在允许误差范围内的两次试验平均值为试验结果，以确保试验结果的重现性。 表1  含铁原料化学成分分析  ％粉矿名称TFeFeOSiO2CaOAl2O3MgOTiO2SP烧损姑精57.410.5012.090.8231.150.2990.2250.0120.2502.25CVRD粉65.280.233.740.3550.780.0890.0540.0120.0190.72杨基粉58.710.314.350.1021.350.1040.0490.0030.05010.47天普乐粉62.361.763.840.0291.940.0670.1150.0030.0494.47恰那粉63.010.313.970.1302.120.0850.1040.0120.0653.19FTC粉66.010.313.100.0780.890.0430.1180.0090.0291.22MBR粉67.000.421.460.1201.200.0600.190.0100.0501.30 二、试验方案 本次试验共进行7组。所用的烧结含铁料配比设计基本与马钢第三烧结厂现行生产混匀矿配比相一致，主要是通过对含SiO2较高的姑精配比以及石灰石、白云石的添加量作调整，使得烧结矿的碱度、MgO及SiO2含量满足各个试验水平的要求。设计各组试验因素的水平见表2。各组混合料配比及编组见表3。混合料中含铁料配比为100%，燃料和熔剂百分数是外配的。 表2  各组试验因素的水平  ％组号SiO2RMgO备  注14.951.852.10基准组24.951.652.10低碱度34.952.052.10高碱度44.951.852.40高MgO含量54.951.851.80低MgO含量64.801.852.10低SiO2含量75.151.852.10高SiO2含量 表3  混合料的配比及编组  ％组号姑精CVRD粉杨基粉天普乐粉恰那粉FTC粉白云石石灰石113.63012111716.410.097.10213.23012111716.810.064.87314.03012111716.010.139.38413.73012111716.311.806.20513.53012111716.58.407.99611.73012111718.310.116.50716.23012111713.810.077.92 三、试验结果及分析 烧结矿化学成分列于表4，冶金性能试验结果见表5。 表4  烧结矿化学成分  ％组号TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3TiO2SPC/S157.738.445.029.232.101.460.1060.0110.0651.84257.977.965.098.532.111.540.1030.0100.0631.67357.137.465.049.982.071.580.1200.0140.0681.98457.588.735.009.412.301.560.1040.0120.0691.88557.689.254.949.271.891.410.1070.0090.0651.88658.158.564.819.052.101.550.1020.0090.0651.88757.627.755.159.352.031.500.1170.0130.0711.82 表5  还原性、还原粉化及熔滴性能试验结果组号还原粉化试验结果/%不同还原时间的还原度(RI)/%开始软化温度Ts/℃开始熔化温度Tm/℃开始滴下温度TD/℃最高压差△Pmax/kPa透气性指标S/kPa.℃滴下量MD/gRDI+6.3RDI+3.15RDI-0.530min60min90min120min150min180min125.3658.767.5330.3646.2458.1566.4671.2075.141108133514954.60941841.5223.5654.928.3728.3944.9055.5260.9668.4771.981128132414402.15715780.3326.2459.637.5529.9645.1357.9367.9275.7181.091115134515203.5303421.5428.0961.796.6828.8843.3254.1463.7569.7574.131130133015052.15732085.0532.7862.717.4525.7741.2854.0064.3273.0579.391082132414654.70733979.1626.4159.557.4024.7939.5151.4461.7870.5278.061108131014807.74777843.1724.8057.428.1327.9644.3757.9868.3776.7681.931126134215103.13819741.4 （一）不同烧结矿碱度的影响 由第2组、第1组和第3组构成不同烧结矿碱度水平试验。从试验结果可以看出，当烧结矿SiO2含量一定时，随碱度的提高，烧结生产率及烧结矿强度指标均呈上升趋势。当碱度由1.65升至2.05时，垂直烧结速度稍微加快(由18.78mm/min升到19.51mm/min)、再加上烧结矿成品率的增加(由76.42%升到78.17%)，使烧结生产率提高，由1.231t/m2.h增加到1.253t/m2.h，而且也改善了烧结矿的强度指标，转鼓指数也从65.39%提高到67.88%。这主要是因为碱度提高后，烧结矿粘结相中铁酸钙系得以进一步发展的缘故。同时，由于烧结成品率随碱度升高而提高，吨矿烧结固体燃耗由68.24kg下降到66.65kg。而烧结矿品位相应由57.97%降到57.13%。 随碱度升高，RDI+6.3不断升高，RDI+3.15亦升高，RDI-0.5有所降低，但1、3组极接近；还原性改善明显，碱度提高0.1,RI180min提高近3.2%,软化温度无明显变化,熔融和滴下温度不断升高，滴下量逐渐减少。 （二）同烧结矿SiO2含量的影响 由第6组、第1组和第7组构成烧结矿不同SiO2含量试验。在烧结矿碱度一定条件下，随着SiO2含量增加，烧结矿粘结相增加，强度指标变好。当烧结矿SiO2含量从4.80%提高到5.15%时，转鼓指数由64.80%升高到67.70%，提高幅度约2.9个百分点，烧结成品率亦提高1个百分点。而烧结生产率则呈下降趋势，从1.300t/m2.h降到1.247t/。造成生产率下降的原因是：当烧结矿粘结相增多时，烧结过程透气性变差，烧结速度会下降。此外，本次试验是通过调整含SiO2较高的姑精矿配量来满足烧结矿SiO2含量不同水平要求。提高烧结矿SiO2含量就需要配加更多的姑精矿，精粉率增大也直接影响了烧结矿生产率的提高。 随SiO2含量的升高，烧结矿品位由58.15%下降到57.62%。这是因为在原料中增加了高硅的自产姑精矿用量、并减少了进口高品位巴西FTC矿，同时石灰石的配比也有所提高。 6、1、7三组含SiO2由低到高，对应的还原粉化及还原性指标基本相近，而软化、熔融、滴下温度亦不断升高，TD－Ts、TD－Tm区间差异不大，最高压差和透气性S值不断降低，滴下量无明显差异。 （三）不同烧结矿MgO含量的影响 由第5组、第1组和第4组构成烧结矿不同MgO含量试验。从试验结果可知，随MgO含量的增加，烧结矿产量、转鼓强度均有所下降，固体燃耗上升。当烧结矿MgO含量从1.8%增加到2.4%时，生产率由1.281t/m2.h降至1.240t/m2.h，烧结矿转鼓强度由67.07%降到65.67%；而吨矿固体燃耗由68.04kg上升到69.20kg。造成烧结经济技术指标变差有以下原因： 1、白云石在烧结过程中的分解是吸热反应，因此对分解后的MgO矿化形成新的化合物不利，显微分析发现有不少未发生反应的圆粒状MgO被方镁石周围生成的铁酸镁(MgO·Fe2O3)液相所胶结。 2、本次烧结试验及现场生产均配用粗颗粒白云石(-4mm含量只有90%)，导致烧结矿产生大量白云石“白点”。 3、白云石与硅酸盐矿物常混在一起，生成镁橄榄石和钙铁橄榄石，结晶细小，一般以玻璃质的物相存在，而玻璃相中发现有细微裂纹，随着白云石的添加，烧结矿玻璃相大量增加。 4、白云石中Mg++容易渗入Fe3O4晶格，稳定了Fe3O4矿相，造成Fe3O4难以向Fe2O3转变形成铁酸钙，MgO添加量愈多，将有更多Mg++渗入到Fe3O4晶格中，限制了铁酸钙系的发展。 由表5可见,随MgO含量上升,还原粉化指标略变差,还原度有所下降，软化、熔融、滴下温度逐渐上升。 四、结  语 （一）在烧结矿SiO2含量一定条件下，随着烧结矿碱度提高，烧结生产率及烧结矿强度指标均能得到提高，还原粉化指标得到改善。因此，在现有高炉用料碱度得到平衡的条件下，马钢第三烧结厂应按2.0的碱度组织生产以满足炼铁厂对烧结矿产、质量的要求。 （二）提高烧结矿SiO2含量亦能提高烧结矿强度，烧结矿软熔温度均有所上升，其它冶金性能无明显变化，但同时烧结矿品位及生产率皆呈下降趋势。因此，在目前条件下烧结矿SiO2含量应稳定在4.95%，以保证烧结矿的强度。 （三）当MgO含量增加时，烧结各项技术经济指标均变差，烧结矿还原性及还原粉化指标略变差。可见，在确保高炉炉渣流动性的前提下，应尽可能降低烧结矿中MgO含量。

跟着社会经济的开展，燃煤开释的二氧化硫、二氧化碳，燃油开释的硫化合物，氮化合物及采矿、冶金、印染、化工、制药等职业排放的工业废液对人类赖以生存的环境的污染日益严峻，怎么有用地处理这些污染要素，以削减它们给人类带来的巨大丢失，已成为需求火急处理的全球性重要问题之一。 依据对环境保护的需求，处理这些污染必定要用到具有以下特色的化工产品：无毒、温文、不腐蚀处理设备，廉价易得、处理本钱低，效率高，能力强、易操作，且易收回或综合利用、不构成二次污染。 料浆状氢氧化镁正是契合上述一切特色的最佳质料之一，它是一种首要运用于环保范畴的液相无机碱类产品，具有活性大、比表面积大、吸附能力强、缓冲和中和能力强、非沉积性、流动性好、运用和调理便利、温文、安全、无毒、无害、腐蚀性小、易操作、副产品易收回或综合利用等特色，被称为环境友好型“绿色安全中和剂”，运用于酸性废水中和、废液中重金属离子(Ni2+、Mn2+、Cd2+、Cu2+、Cr3+、Cr6+等)脱除、烟气脱硫、印染废液处理等环保范畴，具有其他碱性物质（氧化钙、氢氧化钙、、碳酸钠等）无与伦比的优越性，以往运用于酸性工业废水、含硫烟气处理范畴中的一些强碱物质，如：石灰、烧碱、纯碱等的运用逐渐遭到限制，而被兴起的弱碱氢氧化镁所代替。 因料浆状氢氧化镁运用于环保范畴的许多优势，20世纪90年代末，国外料浆状氢氧化镁料的出产和运用得到迅速开展；我国虽然具有丰厚的镁资源，可是氢氧化镁的出产和运用并未引起人们的满意注重，首要处于研讨开发阶段。近年来，国内虽然建设了一些中试或出产设备，但规划小、品种少、产品质量低、技能水平低，亟待进步职业全体水平。 一、现有料浆状氢氧化镁的首要出产办法 依据氢氧化镁用处和形状的不同，可分为粉末状、滤饼状、料浆状三种。用于环保范畴的料浆状氢氧化镁的纯度要求不是很高，一般在30%左右即可，首要是要求不含重金属等污染严峻的杂质，其出产办法相对简略，首要包含粗氧化镁（镁砂、粗制工业氧化镁等）水化法、海水或卤水－碱性物质（、石灰、氢氧化钙、等）沉积法等。 氧化镁水化法是一种非常陈旧的出产工艺，首要是将菱镁矿轻烧得到的轻烧氧化镁粉放入盛有热水的反响池中，边加边拌和，加料结束后保温沉化2h左右，然后进行固液别离、脱水，得到滤饼状及料浆状氢氧化镁。此工艺根本不具有除杂功用，产品质量受质料氧化镁的纯度和活性影响，氧化镁中的杂质除微量可溶性的盐类外，根本被带入产品中，因此，只能出产低层次的氢氧化镁。 海水或卤水－碱性物质（、石灰、氢氧化钙、等）沉积法是将海水或卤水经过简略的净化后，参加碱性沉积剂，发生氢氧化镁沉积，经过滤、洗刷、脱水得到滤饼状及料浆状氢氧化镁。虽然原理简略，但的挥发性强，易污染环境，操作难度大；石灰和氢氧化钙易生成硫酸钙，随氢氧化镁一同分出，构成产品杂质含量高，质量差；是强碱，易使生成的氢氧化镁构成胶体沉积，给产品功能操控带来困难，一起易带入较多的Na+和Cl-及其他杂质，也构成产品杂质含量高，纯度难以保证。 二、海水、卤水－轻烧白云石沉积法 氢氧化镁运用于环保范畴具有其它碱性物质无与伦比的优越性，在国外已被大量出产和广泛的运用，而我国氢氧化镁的出产办法较落后，本钱较高，杂质含量较多，质量较差，在环保范畴的运用更是屈指可数。鉴于此，咱们首要针对出产环保型氢氧化镁，研制了海水、卤水－轻烧白云石沉积法。 该办法归于沉积法的一种，以海水、卤水和轻烧白云石为质料，选用操控结晶一步组成工艺制取氢氧化镁，它克服了以往出产办法的不利要素，产品纯度高、杂质含量少、质量安稳。 （一）根本原理 将轻烧白云石水合生成含氢氧化钙和氢氧化镁的轻烧白云石乳，轻烧白云石乳中的氢氧化钙和质料海水、卤水中的镁离子在接连组成及别离一体化反响器中反响生成氢氧化镁。本工艺选用自主研制的接连组成及别离一体化反响器，在反响器中始终保持一定量的晶种，简化了传统的晶种回头增加工艺，并在反响器中将生成的氢氧化镁和杂质进行了有用地别离，氢氧化镁完结液经沉降、洗刷、别离、脱水得到滤饼状氢氧化镁，把滤饼加水谐和，并按份额增加分散剂，以防止氢氧化镁的聚会结核，然后制得不同浓度且功能安稳的料浆状氢氧化镁，反响方程式：（二）工艺流程（见图1）图1  海水、卤水－轻烧白云石沉积法工艺流程图 首要，用一种不同于韩利华说到的新处理技能，将质料水中影响产品质量的杂质除掉，得到净化质料水，将轻烧白云石加适量净化质料水水合消化后，加水制得契合组成要求的轻烧白云石乳。 然后，将制好的净化质料水和轻烧白云石乳按份额打入带拌和的接连组成及别离一体化反响器中，操控好反响时间和反响结尾，使二者充沛触摸、完全反响。因为氢氧化镁和不溶性较大粒径杂质沉降速度的不同，不溶性较大粒径杂质首要沉积到反响器底部，并由反响器底部排出。富含氢氧化镁的完结液从反响器中上部进入一级沉降器进行固液别离，固相经净化水洗刷除掉大部分可溶性杂质后进入二级沉积器进行二次固液别离，固相经脱水得到滤饼状产品，滤饼加水谐和，并按份额增加分散剂，以防止氢氧化镁的聚会结核，然后制得不同浓度且功能安稳的料浆状氢氧化镁。 （三）产品质量 氢氧化镁的技能方针多种多样，但用于环保范畴的料浆状和滤饼状氢氧化镁在我国没有见专门的质量标准，为适运用户需求，国外有关供应商对料浆状和滤饼状氢氧化镁产品均拟定了厂商标准，见表1。 表1  国外料浆状、滤饼状氢氧化镁厂商标准本工艺出产的氢氧化镁的首要方针：Mg(OH)230%～35%,CaO 0.5%～0.6%,Cl-≤0.1%，虽杂质氧化钙的含量稍高于日、美产品的质量方针，但已远低于瑞士的质量方针。且该质量的氢氧化镁已足以满意废水处理、烟气脱硫等环保范畴的质量要求咱们将在此基础上进一步改善工艺，进步产品质量，以满意更多职业更高运用要求的需求。 （四）工艺特色 该工艺的首要质料为海水、卤水和轻烧白云石，其来历广泛、报价低廉。 该工艺反响在常温下进行，整个进程不需求加压、加热，出产节能、本钱低。 该工艺进程无有毒、有害及有腐蚀性的物料投入和产出，对出产设备无特殊要求，首要设备为压滤机、普通工业泵和反响器、沉降器等碳钢槽罐，设备出资少，操作简略。 该工艺中，经过对质料水的预处理，有用地下降了产品中杂质含量，产品质量显着优于国内同类工艺产品，达到了沉积法出产高质量氢氧化镁的要求。 该工艺中，接连组成及别离一体化反响器的研制和运用，有用地操控了产品结晶，反响器中保留足量的晶种，防止了晶种的回头增加，完成了接连组成，并完成了方针产品和杂质的有用别离，产品质量较传统办法出产的产品杂质含量少、质量高。 三、结束语 污染正给人类构成巨大的损害，给经济构成巨大的丢失。就我国排放的二氧化硫一项，其构成的酸雨给我国经济构成的丢失每年大约在1100亿元在上，环境管理，已刻不容缓。 我国在酸性废水中和、重金属离子脱除和烟气脱硫等环保方面运用的处理工艺比较落后，操作杂乱，质料耗费高，运转本钱高，并且处理的不完全，副产品又构成二次污染。 跟着我国可持续开展战略的施行、世贸组织的参加、环保认识的增强和环保法律法规的逐渐健全、完善，运用于环保范畴的新技能、新工艺也被日益注重，对其研讨开发的力度正在加大，高效、无毒、优质的新产品或代替产品越来越遭到人们的注重。 我国海水、卤水资源、白云石、菱镁矿、水镁石等含镁资源适当丰厚，应充沛利用现有资源优势，经过改善现有落后工艺，研讨开发新工艺，大力开展多品种的氢氧化镁产品，并进步产品的质量和附加值、下降出产本钱，以满意环保及其他职业日益开展对氢氧化镁质量要求不断进步和用量不断增加的需求，促进经济健康快速地开展。

氧化铝空心球是一种新型的高温隔热材料，它是用工业氧化铝在电炉中熔炼吹制而成的，晶型为a-Al2O3微晶体。以氧化铝空心球为主体，可制成各种形状制品，最高使用温度1800℃，制品机械强度高，为一般轻质制品的数倍，而体积密度仅为刚玉制品的二分之一。在石化工业气化炉、炭黑工业反应炉、冶金工业感应电炉等高温、超高温窑炉上得到广泛应用，取得了十分满意的节能效果。 　　氧化铝空心球及其制品是一种耐高温、节能优异的轻质耐火材料，在各种气氛下使用都非常稳定。特别是于在1800℃的高温窑炉上应用。空心球可用于做高温、超高温隔热填料，高温耐火混凝土轻质集料，高温浇注料等。空心球砖可用于高温节能（ ＞30%）倒焰窑、梭式窑、钼丝炉、钨棒炉、感应炉、氮化炉等。对于减轻炉体重量，改造结构、节约材料、节省能源，均会取得明显效果。

氧化铝空心球是一种新型的高温隔热材料，它是用工业氧化铝在电炉中熔炼吹制而成的，晶型为a-Al2O3微晶体。    以氧化铝空心球为主体，可制成各种形状制品，最高使用温度1800℃，制品机械强度高，为一般轻质制品的数倍，而体积密度仅为刚玉制品的二分之一。在石化工业气化炉、炭黑工业反应炉、冶金工业感应电炉等高温、超高温窑炉上得到广泛应用，取得了十分满意的节能效果。    氧化铝空心球及其制品是一种耐高温、节能优异的轻质耐火材料，在各种气氛下使用都非常稳定。特别是于在1800℃的高温窑炉上应用。空心球可用于做高温、超高温隔热填料，高温耐火混凝土轻质集料，高温浇注料等。空心球砖可用于高温节能（ ＞30%）倒焰窑、梭式窑、钼丝炉、钨棒炉、感应炉、氮化炉等。对于减轻炉体重量，改造结构、节约材料、节省能源，均会取得明显效果。    氧化铝，刚玉型晶体接近于原子晶体，其它晶型的基本上是离子晶体，熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm。它的流动性好，难溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产中的主要原料。有四种同素异构体β－氧化铝 δ－ 氧化铝 γ－氧化铝 α－氧化铝 ，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。氧化铝，又称三氧化二铝，分子量102，通常称为“铝氧”，是一种白色无定形粉状物，俗称矾土。    了解更多有关氧化铝空心球的信息，请关注上海 有色 网。 

氧化铝空心球砖　　简介　　氧化铝空心球砖是有氧化铝空心球和氧化铝粉为主要原料，结合其他的结合剂，经过1750度高温烧制而成。属于超高温材料节能保温材料的一种。　　性能　　氧化铝空心球砖的Al2O3含量不小于98％，SiO2含量不大于0．5％，Fe2O3含量不大于易0．2％，体积密度1．3～1．4g／cm3，显气孔率60％～80％，耐压强度不小于9．8MPa，荷重(0．2MPa)软忱温度不小于1700℃，热导率0．7～0．8W／(m?K)。

氧化铝空心球砖主要用作1800℃以下的高温工业窑炉内衬，例如耐火材料、电子、陶瓷工业的高温窑炉内衬砖；高温热工设备的保温隔热层，例如石油化工工业气化炉、造气炉、炭黑工业反应炉、冶金工业感应电炉的隔热砖。在上述领域中应用可节能20％～30％。这种砖用作高温窑炉内衬，烘烤时升温速度不能太快，否则将产生裂纹，降低强度和使用寿命；因其显气孔率高，故不能用于接触熔渣的部位，否则将因熔渣的渗透而损坏。

制作工艺　　制造首先制备氧化铝空心球，再制氧化铝空心砖。　　步骤一、制备氧化铝铝空心球　　氧化铝空心球的制备以工业氧化铝为原料，用电熔法熔化后喷吹制得。电熔设备为电弧炉。熔池用石墨制品或其他耐火材料砌成，边缘上砌一个流口，在流口外侧安装一个压缩空气用喷嘴，喷嘴以管道与压缩空气装置连接；炉体可以倾动；电极为石墨制品。　　在熔池内加入工业氧化铝粉后即可送电熔融，当熔液温度达到或高于2200℃时，熔液翻滚，即倾动炉体，使熔液流出；同时以压缩空气喷吹熔液流股，由于熔液粘度和表面张力的作用，熔液在喷吹和冷凝过程中便形成了包裹空气的空心球，经收集、筛选，将其按不同颗粒分别存放备用。　　不同粒径氧化铝空心球的数量比例随着压缩空气喷吹压力的不同而异，压力愈大则小球的数量愈多。　　空心球的壁厚随着粒径不同而异，当粒度在5～0．5mm范围内波动时，其壁厚相应在0．3～0．1mm范围内波动。　　空心球的粒径愈大，其自然堆积密度愈小；粒径愈小，则其自然堆积密度愈大。例如：粒径5．13～3．22mm时，自然堆积密度为470g／L；3．22～2．0mm时，670g／L；2．0～1．0mm时，810g／L；1．0～0．5mm时，915g／L。　　步骤二、制造氧化铝空心球砖　　氧化铝空心球砖的制造将氧化铝空心球、烧结氧化铝细粉与结合剂按一定比例配料、成型、干燥、烧成，制得氧化铝空心球砖。　　氧化铝细粉是以工业氧化铝为原料制坯并经1500℃煅烧后磨细、酸洗、干燥制得。　　制砖所用结合剂通常为硫酸铝水溶液或磷酸二氢铝水溶液。　　氧化铝空心球粒径一般为5～0．5mm,雨量65％～70％，氧化铝细粉用量30％～35％；结合剂用量5％。　　将上述物料混合均匀，用振动成型法成型，砖坯经干燥后于1500～1800℃烧成，制得烧成砖；也可不经烧成制得不烧制品，或以不定形材料直接构筑炉衬。

耐诺氧化锆球(NanorZr-95B): 采用氧化钇作稳定，干粉等静压成形，烧结定相的工艺制成。PPM级的磨耗和优异的抗剪切性特别适合篮式砂磨机、立式搅拌磨、卧式滚动磨、振动磨等设备对拒绝污染的浆料和粉料的湿法和干法的超细分散和研磨。 氧化锆含量: 95%, 氧化钇含量: 5%, 比 重: >6.0kg/dm3, 散 重: >3.6kg/L, 莫 氏 硬度: 9, 维 氏 硬度: >1200kg/mm2, 断 裂 韧性: 10Mpa.m1/2 弹 性 模量: 200Gpa, 粒 径: 3-50mm, 颜 色: 奶白, 包 装: 25kg/桶.

Q450铁素体球墨铸铁 0～100℃线胀系数α1：11.2×10^(-6)/K 0～200℃线胀系数α1：12.2×10^(-6)/K 0～500℃线胀系数α1：13.5×10^(-6)/K参考资料：球墨铸铁 GB/T 1348-1988球磨铸铁标准①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。 钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 ④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。 6．低合金高强度钢 ①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。 ②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“ 16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。 7．弹簧钢 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。

（一）精矿粉成球的机理    颗粒极细的精矿粉，被水润湿到合适的程度，在外力的作用下，会聚集成为一定大小的球。成球过程大致可分为三个步骤：精矿粉成核是成球的第一步。矿粉颗粒被水润湿，首先在其表面形成薄膜水，见图1(a);若进一步润湿，并且被润湿的颗粒有机会相接触，在触点处形成毛细水，靠毛细管的作用力，使两个或较多的颗粒连系起来，形成小球，见图1(b)和(c)，继续增加水，以并在机械力的作用下，小球内部颗粒重新排列，进一步密集，形成比较坚实稳定的小球，见图1(d)，一般称之为母球。母球的形成过程，即精矿粉的成核过程。母球仍然是多孔的，它内部包含有固体、液体和气体三个相，它的稳定性取决于矿粉的粒度和粒度组成，以及颗粒的形状和亲水性。    生球长大，是成球的第二步。母球在滚动过程中，彼此碰撞，使得内部颗粒之间毛细管形状发生变化，颗粒排列密集，毛细管收缩，蜂窝状毛细水变为饱和毛细水，一部分水被挤到母球表面上来，这时母球可以三种机理长大。母球水分较高，而且塑性较好，它们互相结合在一起，使生球迅速长大，见图2(a)。被称做聚结机理；在工业生产中如果将一大批湿料倾入造球机中，或者精矿粉粒度极细，亲水性极强，母球多靠聚结机理长大，在生产中将湿料均匀不断地加进造球机，表面含水较高的母球，在滚动中遇到矿粉，便将矿粉粘在表层，小球互相碰撞，将新粘上的一层湿矿粉压紧，毛细管中的水，被挤到表面上来，又可粘结新的一层矿粉，如果水分不足，可以向小球表面洒水，如此返复，使母球长大，见图2(b)，被称做成层机理；此外小球在造球机中运动，总有少数球由于强度不够，水分较低等原因，发生破损及开裂，产生的碎片，粘附在另一个球上，见图2(c)，被称做磨剥转移机理。总之由细粒精矿到生成母球，再到具有一定尺寸的生球，其成长机理，不外以上三种。至于以哪一种机理为主，则取决于原料的性质和造球工艺条件。    当母球长大到要求的尺寸，应当停止补充加水润湿，使生球在造球机内滚动一定时间，由于相互碰撞的结果，使生球内部颗粒排列得更加紧密，为成球的第三步。生球滚动过程中机械力的作用会使内部颗粒发生选择性的按最大接触面排列，颗粒相互靠近，毛细管直径缩小，甚至可以达到颗粒表面薄膜水层相互连接。在这种情况下，颗粒之间的分子作用力，毛细管作用力以及摩擦阻力综合作用，使生球具有很高的机械强度。以上所述生球成长的三个步骤，在生产中实际同时发生于同一造球机中。[next]   （二）影响精矿成球的因素    影响精矿成球的因素很多，概括起来，可分为两类，一是原料的自然性质，二是造球工艺条件。    (1)原料的自然性质。造球原料的自然性质中，以颗粒表面的亲水性、颗粒形状，对其成球性影响最大。颗粒表面亲水性愈高，固相与液相界面的接触角愈小，颗粒容易被水润湿，薄膜水和毛细水含量高，毛细水的迁移速度也高，从而成球性好。根据测定的结果，铁矿粉和造球常用的添加剂的最大分子水和毛细水的含量。    细磨物料的成球性可以用成球性指数表示，见公式(1)    式中  Wƒ———最大分子水含量，%；          Wm———毛细水含最，%。    K=0.20～0.35  物料属弱成球性，    K=0.35～0.60  物料属中成球性，    K=0.60～0.80  物料属良成球性，    K＞0。80      物料属优成球性。    铁矿粉的成球性以褐铁矿最好，磁铁矿最差。除它们的亲水性不同外，颗粒的形状也有关系，如褐铁矿颗粒呈针状、片状，比表面积大，而且疏松多孔，所以其湿容量大，成球性好。   （2）原料的粒度与粒度组成。原料的粒度和粒度组成，对于其成球性影响很大。粒度小，比表面积大，成球性好。原料具有合适的粒度组成，可使颗粒排列紧密，毛细管平均直径缩小，颗粒之间的结合力增大。各种原料都有其适宜的造球粒度，例如造球用的磁铁矿，其粒度上限不应大于0.2mm,而-200网目的粒级应占80%以上。国外有些球团矿厂，为了使原料的粒度达到要求，对铁精矿再度磨细。    原料中微细粒级(-0.01mm)的含量，对其成球性有重要影响，它填充在较大颗粒之间的空隙中，使颗粒之间的毛细管直径缩小。而且增加颗粒问的靡擦阻力。当然并非粒度愈细愈好，因为磨矿耗费大量电能，过细会导致生产成本升高。况且粒度愈细，毛细管直径愈小，水在颗粒间的迁移速度下降，从而使成球速度降低。    (3)原料的水份。原料含水份多少，对于成球影响很大。对于不同的原料，生球有不同的适宜水份。例如用磁铁矿精矿造成的生球，一般含水份8～10%,此时生球的成球率高，强度也好。在正常生产条件下，经常维持原料含水份略低于生球的适宜水份，为造球时补加水份留有余地。    若原料含水过低，虽然在造球时可以洒水补充，但成球速度慢，生产率降低，而且往往由于洒水不均匀，使生球脆弱。    原料含水过高，给造球带来极大困难，使生球粒度不均匀，互相粘结、形成大块。在这种情况下，必须将原料预先干烘，降低其中水份。    造球时，原料适宜水份波动范围因原料的不同而异。例如磁铁矿精矿造球，对于水份的波动最为敏感，所以对于不同的原料，适宜的水份应当用实验方法确定。[next]    (4)添加物的影响。在造球原料中配加某些添加物，可以改善物料的成球性。常用的添加剂有皂土、消石灰、石灰石等。它们的亲水性和成球性指数，均优于铁矿粉。    皂土是造球常用的添加剂。它能改善精矿粉的成球性，提高生球的强度，更重要的是它能提高生球的爆裂温度。一般球团矿配料中加0.6～1.2%皂土，便有明显的作用。    皂土又名膨润土，它的主要矿物是蒙脱石，其化学结构式为:Al2(Si4O10)(OH)2,含Al2O328.3%、SiO266.7%,属于羟基组分的H2O5%.蒙脱石是一种呈层状结构的铝硅酸盐，由硅氧四面体和铝氧八面体平行链结，组成单位晶胞，见图3垂直叠置，呈层状结构。    蒙脱石晶体内部常发生不等价阳离子的同晶置换。在硅氧四面体中,Si+4可以被Al+3代替，在铝氧八面体中Al+3可被Fe+2、Mg+2置换，因而使结构带有负电荷。    蒙脱石常带负电荷，它能够吸附阳离子，自然界中常被它吸附的有Ca+2、Mg+2、Na+和K+等。吸附Ca+2为主的称做钙基膨润土，吸附Na+为主的叫做钠基膨润土。蒙脱石吸附的这些阳离子，可以按以下的原则相互交换。    介质中浓度高的阳离子，可以交换浓度低的阳离子；    介质浓度相同时，高价阳离子能交换低价阳离子；    介质浓度以及阳离子价相同时，离子半径大者，能交换半径小者。    基于上述原则，在实际生产中，可以根据需要，将膨润土改型。例如可以使钙基膨润土改为钠基膨润土。    蒙脱石有很强的吸水能力。除了象一般固态矿物表面吸附水分子以外，还有大量的层间内表面吸附水。钙基膨润土随着吸水量增加，晶层间距扩大，但达到21.4Ao便不能再增加，钠基膨润土可以继续吸水膨胀，甚至呈分离状态，所以钠基膨润土在造球中的作用更为明显。    消石灰是生产熔剂性球团矿时常用的添加剂，其化学分子式为Ca(OH)2.。它由生石灰(CaO为主)遇水消化而生成，比表面积大。消石灰的颗粒表面带负电荷，而水分子有偶极性，所以它可以吸附水分子，周围仍呈负电性。它有很强的亲水性和天然的粘结力，从而改善物料的成球性。不过消石灰的比重小，配加量不宜过多，否则按体积计，它在物料中占的比例过大，使毛细水迁移速度降低，影响成球速度。此外在大规模工业生产中，难以做到生石灰消化充分同时又保持其水份稳定而不结成大块，故多改用石灰石粉。    石灰石粉的主要成分为CaCO3。细磨石灰石粉的亲水性和粘结力虽然不及消石灰，但是它的颗粒表面粗糙，亲水性较磁铁矿粉好，所以配料中加入细磨的石灰石粉，对于造球性的改善有帮助。    近几年来世界各国都开始研究有机添加剂，用以代替皂土。因为皂土虽然能有效地改善物料的成球性，但是含SiO2高达60%以上，会降低球团矿的含铁品位，增加冶炼时的渣量，此外皂土还带来高炉最不希望的碱金属。目前已用于工业生产的有机添加剂为荷兰公司制造的佩利多(PERIDUR)XC-3,只要配加0.5%,便可显示出效果。经济效果与加皂土相似，但它不会带来SiO2,而这一点对于生产直接还原用的球团矿非常重要。[next]    (5)造球工艺的影响。造球工艺对成球的影响可以概括为设备与操作两方面。    在造球设备方面，包括造球机的转速、倾斜角度、造球盘的边高等。西欧和我国的球团矿厂常用圆盘造球机。圆盘的直径大小不等，但倾斜角度一般在45°～50°之间。倾角固定时，造球盘的速度可在一定范围内调节，以造球盘的周边切线速度计，经常保持在1.0～2.0m/sec之间。周速过小，物料上升不到圆盘韵上部区域，一方面造球盘的面积得不到充分利用，另一方面生球在盘内滚动获得的位能低，因而滚动时动能小，球与球相互碰撞的机械作用力小，因而成球慢，生球的强度低。若周速过大，由于离心力作用，物料抛向边缘，跟随造球盘旋转，中心出现无料区，滚动成球的作用受到破坏，甚至无法成球。造球盘的倾角较大，要求较高的圆周速度，使盘内物料滚动次数增加，有利于提高生球的产量和增加它的强度。    造球盘的边高与其直径有关，直径5.5米的大型造球盘边高600～650毫米，边高影响造球盘的充填率，造球机的边高大，倾角小，在给料不变的条件下，物料在造球盘中停留时间长，有利于提高生球的强度。    刮料板的位置也很重要，它将粘在造球盘上的物料刮下，保持适当的底料厚度，避免粘料过多，加重驱动马达的负荷。此外刮板还起疏导料流的作用，使成核区和长大区分开，以便于控制生球的成长。    在工艺操作方面，影响成球的因素有：加水和加料的方法、造球时间控制等。正常情况下，造球物料的水份应控制在略低于适宜造球的水份，造球时补加少量水，以控制母球的形成和生球长大。补加水的大部分以滴状加在成核区，以形成母球，少部分以雾状喷淋在生球成长区，帮助母球迅速长大。    加料的方式也必须兼顾生成母球和母球长大，要防止形成过多的母球。在保证生球达到要求尺寸的前提下，应使母球的生成速度与生球的长大速度达到平衡。    滚动成球的时间，与对球团矿粒度的要求，以及原料成球的难易有关。球团矿的粒度大，要较长的造球时间；原料成球性差，造球时间也会延长。一般的规律是：延长造球时间，有利于提高生球的强度，特别对于粒度很细的原料，更须要较长的造球时间，才能使生球具有更高的强度。   （三）生球品质的控制    生球不是最终产品，但是它的品质，在很大程度上决定了下一步焙烧工序能否顺利进行，以及成品球团矿的品质。对生球品质的基本要求是：粒度合适而且均匀，机械强度高，在进入下步工序前，不应破裂，热稳定性好。    生球的粒度直接决定成品球团矿的尺寸，而成品球团矿的粒度，受高炉冶炼过程约束。过去球团矿的粒度较大，近几年来，为了改善高炉内的还原过程，球团矿的粒度大多在9～12毫米范围之内。生球焙烧过程中，会发生体积收缩，但生球的粒度也不能太大。此外生球的粒度愈小，造球机的生产率愈高。    生球从造球机出来，经过皮带输送机，到达焙烧设备。在焙烧设备中球团堆成一定厚度的床层。生球要有足够的抗压和抗落下冲击的强度。必须经过抗压和落下试验。    抗压强度的测定：通常取10～20个生球，用弹簧称或天平，测定其压裂的公斤数，并取其平均值及标准偏差。    抗冲击强度的测定：取生球10个，自0.5米高处自由落在钢板或橡胶板上，返复跌落，直至裂纹或溃破。累计每个球的不破落下次数，取平均值及标准偏差。    利用球团开始爆裂的温度表示生球的热稳定性。一般不应低于300℃。因为生球含水份甚高，焙烧前须经烘干，如果烘干时发生爆裂，则不仅损失了球团矿，而且影响下步焙烧工序的顺利进行。测定生球爆裂温度的办法有静态和动态两种。所谓静态，即在没有热气流条件下测定。动态即以指定温度的热气流，以一定流速通过生球，视其开始发生爆裂的温度。显然后者更接近实际，但测出的结果一般均低于前者。    生球的爆裂温度高，表明可以用较高温度的热气流烘干生球，从而使设备可以达到更高的生产率。    生球的水分测定：一般取一定数量的生球试样，用烘干法测定其水分。水分的适宜与稳定，代表造球操作的水平，而且只有水分适宜和稳定，生球的品质才有保证。

活性氧化铝与活性氧化铝瓷球的差异主要有以下几个方面： 　　活性氧化铝 　　晶体：Y-AL2O3型 　　分子式：AL2O3nH2O(0　　分子量：102 　　物化性质：本品为白色、球状多孔性物质，无毒、无臭，不粉化、不溶于水、乙醇。 　　包装：本产品选用双层包装，外层塑编袋内衬塑料袋，每袋毛重40KG，特殊包装另定。 　　白色球状物质，特殊工艺制造，因具有共同的骨架结构，所以与活性组分亲和力极强，该产品微孔散布均匀，孔径巨细适合，孔容大。 　　吸水率高，堆积密度小，机械性能好，具有杰出的稳定性，适合做催化剂载体。运用本品制备的CO-MO系耐硫改换催化剂，具有低温活性好，运用温区宽，硫化时间短等特色，该催化剂适用于中小合成厂。 　　活性氧化铝（球）A-AS-LD（粒度可根据用户要求加工）。 　　活性氧化铝瓷球是具有许多毛细管道的白色球粒，有许多毛细孔通道，这些孔道的表面有较高的活性，能对气体，蒸汽，液体的水份具有挑选吸附身手。在必定条件下枯燥深度可达－70℃以下的露点，饱满可在175℃－400℃加热除水而复生，能进行屡次，还可从染污的氧、氢、二氧化硫中吸附润滑油及其它油类蒸汽，并可做催化剂或载体。广泛用于石化、炼油、电子、乙烯、、空气等枯燥设备,已在全国许多厂，化肥厂，制氧厂和石油化工炼油单位运用，并取得了杰出作用。 　　活性氧化铝瓷球特色 　　本产品具有强度高、磨损低、水浸不变软、不胀大、不粉化、不决裂。可广泛用于石油裂解气、乙烯气的深度枯燥和制氢、空分设备、外表风干机的枯燥、中氟化物处理还能够去除废气中的硫气氢、二氧化硫、氟化氢、烃类等污染物质，特别习惯含氟水的除氟处理。　　两者联系： 　　活性氧化铝瓷球是由活性氧化铝制成的。

粉矿造块的重要方法之一。先将粉矿加适量的水分和粘结剂制成粘度均匀、具有足够强度的生球，经干燥、预热后在氧化气氛中焙烧，使生球结团，制成球团矿。这种方法特别适宜于处理精矿细粉。球团矿具有较好的冷态强度、还原性和粒度组成。在钢铁工业中球团矿与烧结矿同样成为重要的高炉炉料，可一起构成较好的炉料结构。也应用于有色金属冶炼。球团矿生产先将矿粉制成粒度均匀、具有足够强度的生球。造球通常在圆盘或圆筒造球机上进行。矿粉借助于水在其中的毛细作用形成球核;然后球核在物料中不断滚动，粘附物料,球体越来越大,越来越密实。矿粉间借分子水膜维持牢固的粘结。采用亲水性好、粒度细(小于0.044毫米的矿粉应占总量的90%以上),比表面积大和接触条件好的矿粉，加适当的水分，添一定数量的粘结剂(皂土、消石灰和生石灰等)，可以获得有足够强度的生球。 生球经过干燥(300～600℃)和预热(600～1000℃)后在氧化气氛中焙烧。在预热和焙烧阶段出现氧化铁的氧化、石灰石分解和去硫等反应。焙烧是球团固结的主要阶段。球团固结过程中，固相反应和固相烧结起重要作用，而液相烧结只在一定的条件下才得到发展。焙烧温度一般是1200～1300℃，主要用气体或液体燃料，有时也可用固体燃料。设备球团矿的焙烧设备主要有竖炉、带式焙烧机和链篦机-回转窑三种。用竖炉焙烧，单机能力小,加热不均，对原料适应性差;但设备简单，操作方便。中国在竖炉焙烧技术方面有所突破。带式焙烧机主要是德腊沃-鲁奇型(Dravo-Lurgi),具有单机能力大、有余热利用系统、设备简单可靠、操作方便等优点;是目前世界上球团焙烧的主要设备，生产的球团占世界总产量一半以上。链篦机-回转窑具有焙烧均匀、单机能力大等优点,但设备环节多。

酸性球团矿配加高碱度烧结矿是公认的比较合理的高炉炉料结构。为进一步优化高炉炉料结构，提高入炉品位，降低冶炼成本，替代昂贵的进口球团，昆明钢铁股份有限公司（以下简称昆钢）于2004年7月22日建成投产了一条120万t/a链蓖机－回转窑酸性氧化球团生产线。受原料条件、设计缺陷、设备故障、经验贫乏等影响，投产初期成球率仅达30%左右，严重制约了产量水平。为此，昆钢联合中南大学开展了大量的试验研究和现场调研工作，并先后组织开展了4个阶段的工艺改造和技术攻关，取得了明显成效，昆钢球团生产线的生球成球率提高到了60%以上，并顺利达产。     一、成球率低的原因分析     （一）单矿种造球试验研究     昆钢球团生产线设计用料结构为“30%大红山铁精矿＋70%巴西MBR球团精粉”，但由于受外部资源和运输条件的限制，投产后大部分时间的实际用料结构为“25%-33%巴西MBR球团精粉＋67%-75%省内混合精矿”，其中省内混合精矿的构成比较复杂，主要由大红山精矿、曼南坎精矿、易门铜精矿浮选厂的含铁尾矿，以及其他粗颗粒精矿经二次磨矿后的产品等几种原料构成。易门选厂浮选铜矿后的副产品受浮选药剂的影响，成球性较差；巴西MBR球团精粉粒度组成比较均匀、细粒级含量少，也属于难成球物料；其他省内精矿粒度均较粗，小于0.074mm粒级含量只有50%左右，成球性能也不理想。经中南大学烧结球团研究所造球试验测定，昆钢球团生产线所使用的几种物料的静态成球性指数均较低，属于弱成球性或无成球性物料，详见表1。 表1  昆钢球团生产线铁精矿静态成球性能铁精矿最大毛细水/%最大分子水/%毛细水迁移速率/(mm·min-1)K值巴西 铜尾 曼南坎 大红山 小红山 再磨 疆锋16.29 15.63 15.68 14.06 14.09 16.18 15.861.19 1.29 4.34 2.11 3.32 2.24 4.6610.40 2.61 4.05 2.82 1.94 3.58 8.220.08 0.09 0.38 0.18 0.31 0.16 0.42     （二）现场混合料造球试验研究     在实验室条件下进行造球试验，研究不同生产原料条件下的造球性能和提高生产成球率的技术措施。主要精矿样品有预配精矿（生产中没有经过高压辊磨的铁精矿，即预配料精矿）、辊磨精矿（生产中经过高压辊磨处理后的铁精矿）、强混精矿（生产中经强力混合机处理后的铁精矿，已经混合有一定量的膨润土）。造球试验结果见表2。 表2  混合料造球试验结果矿种试验条件试验结果膨润土用量/%造球水分/%造球时间/min落下强度/(次·0.5m-1)落下强度/(次·1m-1)抗压强度/(N·个-1)爆裂温度/℃预配精矿 辊磨精矿 强混精矿2.5 2.0 2.59.0 8.6 8.010 14 103.4 3.0 3.60.6 0.5 0.211.8 13.7 14.5437 535 418     研究表明，经过不同种类混合铁精矿的合理搭配以后，单种铁精矿造球性能的不足之处能够得到一定程度的弥补。预精矿和强混精矿的膨润土用量须达到2.5%以上时生球落下强度才能达到3.0次/0.5m以上；辊磨精矿的膨润土用量须达到2.0%以上时生球落下强度才能达到3.0次/0.5m以上。     （三）不同精矿预处理方式的造球试验研究     在相同原料条件下，预精矿分别经过高压辊磨、强力混合、润磨后的造球试验结果见表3。试验过程中膨润土的用量为2.0%，造球时间为10min。 表3  不同精矿预处理方式的造球试验比较试验条件试验结果膨润土种类膨润土用量/%造球水分/%造球时间/min落下强度/(次·0.5m-1)落下强度/(次·1m-1)抗压强度/(N·个-1)爆裂温度/℃预精 辊精 强混 预润KN2 KN2 KN2 KN22.0 2.0 2.0 2.08.8 9.6 9.4 8.610 10 10 102.4 3.3 4.4 9.70.3 0.6 0.7 1.910.3 11.0 10.6 12.2     铁精矿经过高压辊磨、强力混合、润磨后，生球的落下强度均会有不同程度的提高。相比较而言，采用润磨预处理方式对提高生球落下强度的作用较好，但会对生球的爆裂温度产生一定影响。     （四）生产工艺流程考查     昆钢球团生产线的成球率按单位时间内的球团成品矿量除以球盘投料量计，国内其他企业一般按球盘出球量除以球盘投料量计，两者大约相差30个百分点。因此，球团成球率不但与原料的物理、化学性质、准备方法、物料的表面性质和亲水性、造球设备及工艺参数、生球质量等密切有关，而且与生球的转运次数、转运高度、链蓖机－回转窑热工制度等同样关系密切。在试验研究的基础上，昆钢和中南大学又组织专人重点考查了造球机→链蓖机转运过程中的生球粒度、强度的变化，以及预热球、焙烧球质量。根据考查结果，得出导致昆钢球团生产线成球率较低的主要原因有：①铁精矿成球性能差（如巴西矿、铜尾精等），导致造球过程中混合料成球、长大困难；②造球水分过高(10.5%），导致造球过程中球团发生兼并长大，使生球落下强度、抗压强度、爆裂温度较低；③造球机内刮刀位置、加水位置与加水方式不当，导致球盘内球团分级不明显；④生产工艺中生球的转运次数多、转运点落差大，导致强度本来不佳的合格生球在运输过程中被破碎；⑤链蓖机操作参数不合理，抽风干燥I、Ⅱ的风温、风速过高，料层透气性差造成干燥过程中的生球爆裂量大。     二、提高生球成球率的生产实践     （一）优化原料结构     由于原料供应情况的变化，对球团原料结构先后进行了多次调整，详见表4。 表4  球团用料结构对比%序号巴西大红山优精曼南坎罗精1 2 3 433.65 24.58 26.32 5.3532.21 32.16 26.60 81.5434.14 32.22 21.25 5.75  11.04 25.83 6.22      1.14     单种铁精矿的造球性能一般不是最理想的，必须经过配矿，使原料结构获得优化。根据昆钢铁矿资源造球性能、焙烧性能的研究结果，在生产实践中对铁精矿的配比进行了调整。第1阶段的用料结构基本上是采用了巴西、大红山和优精各三分之一的用料模式；第2阶段的用料结构中逐步增加了试验造球效果较好的省内曼南坎铁精矿用量，总用料种类达到了4种；第3阶段进一步增加了省内曼南坎铁精矿用量，适当降低了大红山和优精矿的配比；第4阶段的主要特点是提升自产大红山矿的用量，逐步停止昂贵的巴西铁精矿的使用，省内自产精矿的使用量达到了90%～100%，总用料种类一度达到创纪录的5种。     除了原料结构发生变化以外，省内铁精矿的质量也逐步得到改善，球团用铁精矿主要物化性质如表5所示。 表5  球团用精矿的物化性质%品种序号ωTFeωSiO2ωH2O＜0.074mm粒级含量＜0.045mm粒级含量大红山      优  精      巴  西      曼南坎      1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 463.18 63.76 64.49 62.85 60.89 61.54 60.12 62.20 66.79 67.40 67.14 67.13 61.60 61.60 61.11 59.507.81 7.28 5.90 7.23 7.39 7.78 7.63 7.72 1.45 1.55 1.81 1.80 5.64 8.58 7.10 7.207.56 7.57 8.84 9.03 9.99 9.67 9.40 9.52 6.97 8.35 8.46 9.10 9.30 9.20 9.30 9.6064.01 77.15 89.39 90.42 84.36 92.10 85.81 88.60 88.40 88.36 85.39 84.68 71.80 71.80 75.50 76.40      87.80        60.75 60.39 59.12 58.12  57.40 58.90 60.40     （二）降低生球转运冲击     1、降生球转运落差。利用检修停机先后对生球转运胶带机进行了多次降落差改造：D101皮带头轮降低约50mm,并增加了溜料板降低生球跌落速度D102皮带头轮降低约100mm； D103皮带头轮降低约100mm；通过减小摆式布料皮带头轮直径降低落差约200mm；D102至D103、宽皮带至小球辊筛、小球辊筛至链蓖机等落点增加了溜料板。     2、降胶带机转速。降低皮带转速，可以改变生球抛落轨迹，降低抛落速度，减小生球跌落冲击力，从而保护生球减少破裂。先后把D101B～H等胶带电机(1450r/min )更换成低转速电机(960r/min），皮带转速从1.2 m/s降至0.8m/s。     3、胶带机托辊加密。对D103皮带上托辊进行了加密，每两组托辊之间增加一组托辊，相当于托辊密度增加了1倍。托辊增加后，生球在皮带上形成的堆积更稳定，减少了生球之间的相对运动，从而降低了生球破坏量，提高了成球率。     4、定期清筛制度。为提高辊式筛分机的筛分效率，保证合格生球不进入返球中，制定了相关的操作维护制度。一是要求造球工适时清理筛辊间的积料，保持辊子间隙畅通，避免合格生球从大球辊筛进入大球中或粉末从小球辊筛进入链蓖机；二是定期检查辊筛间隙变化程度，发现因辊子磨损严重或辊子轴承座位移引起间隙变大则视情况进行调整或更换辊子。     （三）优化造球工艺制度     1、倾角与转速调整。造球盘的倾角和转速直接影响混合料在盘内的运行轨迹和停留时间，不同性质的原料适宜的转速和倾角也不同。昆钢球团造球盘的转速是通过更换不同直径的传动皮带轮调整的，投产初期仅能选择4种转速：7.0、7.5、8.0、8.5r/min。通过生产实践，确定7.5r/min为适宜值。然后通过调整倾角来与转速匹配。4个阶段的生产实践证明，造球盘内生球粒度周期性地变大变小时就必须调整倾角，改变混合料在盘内的运行轨迹和成球时间，使物料在母球区、长球区的分配更加合理，稳定生球粒度和出球量。尽管原料变化频繁、变化幅度大，通过调整倾角都能避免粉末出盘、造出合格生球，稳步提高成球率。     2、刮刀结构及位置调整。针对造球机存在的盘面运转不平稳、盘底粗糙且分台、电动边刮刀磨损严重且所在位置不利于物料在球盘内合理分区等问题，将电动底刮刀改用耐磨陶瓷刀头并增大与盘面的接触面积。另外由于旋转边刮刀安装位置不太合理（钟表的1：30左右位置），起不到分流和导流的作用，研究后取消了旋转边刮刀，在圆盘正上方位置增加固定边刮刀，刮刀与盘边角度可调，盘内物料运行轨迹和分布更加合理了，母球区、长球区物料的分配也更适宜，球盘出粉明显减少、生球量和生球质量有明显提高。     3、球盘边高调整。昆钢氧化球团生产线投产初期，受原料条件及高压辊磨机效果差的影响，混合料粒度及粒度组成较差，其小于0.074mm粒级和小于0.045mm粒级的含量仅达70%和40%。为延长混合料成球时间，提高成球率，于2005年将造球盘边高从600mm增至700mm。改造后，出盘粉末明显减少，生球强度明显提高。     4、加水管形状及位置调整。实际生产中，造球盘的倾角、转速、边高及刮刀是相对固定的，改变加水管形状及加水位置成为改善生球质量、提高成球率的主要手段。通过考察学习，试验不同长度、不同管径、不同出水孔径、不同出水孔密度的加水管，试验用三通管把压缩空气和水混合形成雾化水加入造球盘，试验把几个加水管放在不同位置组合等，取得了一些宝贵的实践经验。但结果表明，不同配矿方案，不同原料条件都需要适当调整加水管位置甚至更换不同形状的加水管。为方便调整，目前备有3种以上不同形状的加水管，且加水管位置未固定。     5、加料方式调整。通过长期观察和试验，在向球盘输送物料的拖料秤头部增加松料装置，同时降低拖料秤上物料的堆高，使物料呈松散状布到造球盘内，一定程度上实现由线布料向面布料的调整，增大了新料与母球的接触面积，进一步提高了成球速度。     （四）热工制度的优化     根据生产情况，对热工制度进行优化，具体调整情况如表6所示。 表6  球团生产热工制度的调整序号鼓干段温度/℃抽干I段温度/℃抽干Ⅱ段温度/℃预热段/℃窑头/℃1 2 3 4299.83 334.48 348.09 358.33349.20 366.10 358.06 359.02594.90 580.55 585.72 579.20974.90 945.84 961.05 923.321017.60 1147.68 1067.90 932.46     从第2阶段开始逐步降低了抽风干燥I、ll段的温度水平，第4阶段又适当下调了预热段和窑头的温度水平。     （五）加强原料的预处理     为了充分发挥高压辊磨对原料预处理的作用，降低高压辊磨机进料量和进料水分，消除膨润土和预热球对高压辊磨机的影响，在第2阶段对返球系统进行了改造。改造后，返球和粉尘不再进入高压辊磨机，其进料量降至200t/h左右，进料水分降至8.5%～9.0%，膨润土和预热球对高压辊磨机的影响也随之消除。同年请德国专家进行现场调试，辊磨机工作压力和工作电流分别提高至约60×105 Pa和400A，达到额定参数。改造和调试完成后，辊磨效果及混合料成球性明显提高，精矿小于0.074mm粒级和小于0.045mm粒级的质量分数可提高5%～8%，成球率提高约5%。     （六）其他工艺参数的优化     除了对原料结构、热工制度进行优化外，还对其他一些工艺参数进行调整，具体情况详见表7。 表7  过程参数调整情况序号混合料过程参数生球链篦机料高/mm作业率/%成球率/%H2O/%＜0.074mm粒级含量/%H2O/%落下/(次·个-1)1 2 3 48.94 9.07 8.93 8.6079.01 83.57 86.42 94.0610.50 10.02 9.91 9.918 10 9 9200 161 161 16161.04 74.80 73.55 88.6434.32 50.58 57.16 66.32     从表7可以看出，由于原料结构的调整，以及省内精矿细度的提高，混合料中小于0.074mm粒级的含量明显增加。生球水分也逐步降低，为提高生球质量以及后续工序的优化提供了条件。另外，考虑到生球水分偏大、链蓖机鼓风干燥温度偏高、料层透气性不理想等实际情况，2005年5月份球团利用检修，将链蓖机侧板高度从200mm降低到160mm。     （七）实施效果     昆钢120万t/a氧化球团生产线各个阶段成球率的变化情况详见图1。从图1中可以看出，由于试验研究充分、原因分析准确、整改措施有力，昆钢120万t/a氧化球团生产线的实际成球率从投产初期的34.32%，提高到了第4阶段的66.32%，提高了32个百分点，提高幅度为93.24%。    三、结论     现场工艺考查以及试验研究结果表明，造成昆钢120万t/a氧化球团生产线投产初期成球率偏低的主要原因是原料结构不合理、单种铁料造球性能差、造球工艺制度不尽合理、生球转运落差过大，以及预热焙烧制度欠优化等，通过4个阶段的技术改造和生产实践，这些问题绝大部分得到了整改落实。由于试验研究充分、原因分析准确、整改措施有力，昆钢120万t/a氧化球团生产线的实际成球率从投产初期的34.32%提高到了66.32%，平均提高了32个百分点，提高幅度达到93.24%。

①氟化镁能降低电解质的熔点。　　②氟化镁能增加电解质的表面张力，这对减少铝的再溶解损失，促进电解质中的碳渣分离起到有益的作用；所以MgF2间接地起了提高电解质导电性的作用，MgF2在这方面的作用比氟化钙更大些。　　③氟化镁是一种矿化剂，能加速a—Al2O3的矿比作用，这对于在电解槽侧壁上形成稳定的结壳起到有益的作用。④此外，添加MgF2的电解质结壳酥松好打。　　但是缺点是氟化镁会在一定程度上减小氧化铝的溶解度和溶解速度，增大电解质密度，稍稍降低导电率等，所以MgF2只在沿炉帮附近处添加，而不添加在里边，以免在阳极底下产生多量沉淀。我国铝厂推行“勤加工，少下料”作业法，可以弥补因添加MgF2而带来的缺点。因此，氟化镁是一种有益的添加剂。一般添加为4—6%，添加氟化钙的作用基本上与MgF2一致。

对于矿山、水泥等球磨机使用厂家来说，选择一家合格的高铬球生产厂家，能够有效的提高球磨机的生产效率，保证产品质量，节约企业成本。 高铬球厂家选择参考建议： 1.必须有国家认可的检测中心和实验室，拥有如光谱仪（对铁水进行检验，确保没炉铁水成分合格）、洛氏硬度检测仪（随时抽检产品硬度是否达标等专业的检测设备）等专业的检测设备。 2.必须有先进的生产设备和热处理设备，如全自动油淬火设备和全自动回火炉设备，高铬球油淬处理才能真正体现它的优越性 一个合格的高铬球生产厂家必须在生产设备和技术研究上都达到行业领先水平，才能确保能够生产优质的高铬球。 伪劣高铬球的使用表现： 1.外观差：钢球外观存在严重夹渣、夹砂、高桩、皱皮等外观缺陷，而这些缺陷点就是钢球应力集中点，会在球磨机使用过程中因应力变化，而造成钢球破碎或剥落等； 2.磨耗高：主要原因是有的厂家没有淬火设备，没有经过淬火设备的钢球耐磨性是很低的，或者以次充好，造成产品硬度低，从而磨耗高； 3.破碎：主要是由于钢球的成分未达标，热处理方式不对，外观差，或者是使用劣质原材料，造成钢球内部夹杂物高，从而引起破碎。 4.剥落：原因同破碎原因相似。 使用劣质高铬球对使用厂家的危害： 1.虽然购买成本低，但是实际使用成本很高 2.因钢球破碎、剥落，会给企业造成直接的经济损失 3.因使用耐磨性低等劣质高铬球，会使球磨机的磨球配比在运转过程中不稳定，从而造成球磨机的磨矿效率降低，直接影响到球磨机的台时产量降低3%—10% 4.使用劣质高铬球还会降低磨矿细度，使产品质量降低。 综上可知，使用劣质高铬球会给企业带来不可估量的损失，为了保证球磨机的正常运转，替企业节约成本，专家建议，应当选择品牌值得信任的高铬球。

烧结技术是我国人造富矿的主要手段。1996年共生产人造富矿16095.6万t，其中重点企业9485.9万t，占58.9%，地方国营企业6133.7万t，占38.1%。    我国在细精矿烧结的技术上已达到相当水平。鞍钢早在50年代初就在烧结机上成功地把酸性烧结矿制作方法改为碱性烧结矿制作方法，在世界上第一个用消石灰或生石灰作熔剂解决了细精矿烧结问题。    烧结球团的装备水平也有所提高，全国共有烧结机419台，总面积15522ｍ２，其中：130ｍ２级以上的烧结机有22台，合计面积4107ｍ２；24～129ｍ２的烧结机197台，合计面积9387ｍ２；小于24ｍ２的烧结机200台，合计面积2028ｍ２。1994年2月24日在马鞍山钢铁厂投产的300ｍ２烧结机，是我国除宝钢外自行设计、制造和建设的规模最大的现代化烧结机。    全国1995年烧结的主要技术经济指标为：利用系数1.36ｔ／(ｍ２•ｈ)，烧结矿品位53.00％，烧结机日历作业率80.94％，烧结矿合格率为84.92％，工人劳动生产率为2170ｔ／(ｈ•ａ)。

球团矿靠滚动成型。被水润湿的精矿粉在滚动过程中靠机械力和毛细管作用成为球性，细微的颗粒之间靠毛细管作用力、分子引力、摩擦力等使生球具有一定的强度。 一、水在矿粉中的形态及作用 干燥的矿粉颗粒一般都具有亲水性。在颗粒表面分子力和电场的作用下，水分子被吸附于其表面，由于水分子具有偶极性，所以它的排列有一定秩序。吸附水层的厚度极小，一般只有几个水分子的厚度。它与颗粒的亲水性和周围介质中水蒸气的分压有关，虽然电分子力的作用半径很小，但作用力极大，例如吸附在固体颗粒表面的第一层水分子，其作用力相当于10000大气压(98066.5×104帕)。因此被吸附的多层水分子，牢固地附着在颗粒表面，吸附水的性质已与一般水不同，例如它不能自由流动，密度大于1.0，冰点远低于0度等。当相对湿度达到100%时，吸附水量达到最大值，称为最大吸附水。一般颗粒只含吸附水时，仍然为散砂状，不能结合成团，除非粒度极细(1微米左右)的物料。 颗粒表面达到最大吸附水后，还有未被平衡的分子引力，于是在吸附水外，又形成了一层薄膜水，薄膜水与颗粒表面的结合力比吸附水弱，其内层靠近吸附水的一层受颗粒的作用力较强，称之强结合水。强结合水虽然不及吸附水与颗粒结合之紧密，但是也相当牢固，例如在大于重力加速度70000倍的离心力作用下也不能将它排除。它可以从一个颗粒的表面，向另一个的表面迁移，不受重力的影响。强结合水的冰点也在0度以下。 矿石颗粒所持有的吸附水与强结合水之和叫做最大分子水。最大分子水可以使粉料成型，但仍不具有塑性。 薄膜水的外层叫做弱结合水。它更接近于自由水，矿粉具有弱结合水后，可以在外力作用下发生塑性变形。 吸附水和薄膜水可视为矿粉颗粒的外壳，在外力作用下，它随颗粒一同移动，并使颗粒彼此结合起来。因此矿粉开始滚动成球，并且具有一定的强度。 当矿粉被水润湿超过薄膜水时，在颗粒之间出现了毛细水，开始出现的叫做触点态毛细水，它使颗粒连系起来。继续增加水，以及毛细水表面张力或外力作用，使颗粒靠拢，于是在它们之间形成了蜂窝状毛细水，这时毛细水在颗粒之间开始连接起来，可以迁移。进一步润湿，则出现了饱和毛细水，这时达到了最大毛细水含量。 精矿粉成球，毛细水起主导作用，最适宜的含水量介于触点态和蜂窝状毛细水之间。精矿粉成球速度决定于毛细水的迁移速度。亲水性强的物料，可使毛细水迁移速度加快。 二、精矿粉的成球 颗粒极细的精矿粉，被水润湿到合适的程度，在外力的作用下，会聚集成为一定大小的球。成球过程大致可分为三个步骤： 精矿粉成核是成球的第一步。矿粉颗粒被水润湿，首先在其表面形成薄膜水;若进一步润湿，并且被润湿的颗粒有机会相接触，在触点处形成毛细水，靠毛细管的作用力，使两个或较多的颗粒连系起来，形成小球;继续增加水，以并在机械力的作用下，小球内部颗粒重新排列，进一步密集，形成比较坚实稳定的小球，一般称之为母球。母球的形成过程，即精矿粉的成核过程。母球仍然是多孔的，它内部包含有固体、液体和气体三个相，它的稳定性取决于矿粉的粒度和粒度组成，以及颗粒的形状和亲水性。 生球长大，是成球的第二步。母球在滚动过程中，彼此碰撞，使得内部颗粒之间毛细管形状发生变化，颗粒排列密集，毛细管收缩，蜂窝状毛细水变为饱和毛细水，一部分水被挤到母球表面上来，这时母球可以以三种机理长大。母球水分较高，而且塑性较好，它们互相结合在一起，使生球迅速长大，被称做聚结机理;在工业生产中如果将一大批湿料倾入造球机中，或者精矿粉粒度极细，亲水性极强，母球多靠聚结机理长大，在生产中将湿料均匀不断地加进造球机，表面含水较高的母球，在滚动中遇到粉矿，便将矿粉粘在表层，小球互相碰撞，将新粘上的一层湿矿粉压紧，毛细管中的水，被挤到表面上来，又可粘结新的一层矿粉，如果水分不足，可以向小球表面洒水，如此反复，使母球长大，被称做成层机理;此外小球在造球机中运动，总有少数球由于强度不够，水分较低等原因，发生破损及开裂，产生的碎片，粘附在另一个球上，被称做磨剥转移机理。总之由细粒精矿到生成母球，再到具有一定尺寸的生球，其成长机理，不外以上三种。至于以哪一种机理为主，则取决于原料性质和造球工艺条件。 当母球长大到要求的尺寸，应当停止补充加水润湿，使生球在造球机内滚动一定时间，由于相互碰撞的结果，使生球内部颗粒排列得更加紧密，为成球得第三步。生球滚动过程中机械力的作用会使内部颗粒发生选择性的按最大接触面排列，颗粒相互靠近，毛细管直径缩小，甚至可以达到颗粒表面薄膜水层相互连接。在这种情况下，颗粒之间的分子作用力，毛细管作用力以及摩擦阻力综合作用，使生球具有很高的机械强度。以上所述生球成长的三个步骤，在生产中实际同时发生于同一造球机中。 三、影响精矿成球的因素 影响精矿成球的因素很多，概括起来，可分为两类，一是原料的自然性质，二是造球工艺条件。 (1)原料的自然性质。造球原料的自然性质中，以颗粒表面的亲水性、颗粒形状，对其成球性影响最大。颗粒表面亲水性愈高，固相与液相界面的接触角愈小，颗粒容易被水润湿，薄膜水和毛细水含量高，毛细水的迁移速度也高，从而成球性好。 (2)原料的粒度与粒度组成。粒度小，比表面积大，成球性好。原料具有适宜的粒度组成，可使颗粒排列紧密，毛细管平均直径缩小，颗粒之间的结合力增大。 原料粒度并非愈细愈好，因为磨矿耗费大量电能，过细会导致生产成本升高。况且粒度愈细，毛细管直径愈小，水在颗粒间的迁移速度下降，从而使成球速度降低。 (3)原料的水分。原料含水份多少，对于成球影响很大。对于不同的原料，生球有不同的适宜水份。在正常生产条件下，经常维持原料含水份略低于生球的适宜水份，为造球时补加水份留有余地。 若原料含水过低，虽然在造球时可以洒水补充，但成球速度慢，生产率降低，而且往往由于洒水不均匀，使生球脆弱。 如果原料含水过高，会给造球带来极大困难，使生球粒度不均匀，相互粘结、形成大块。在这种情况下，必须将原料预先烘干，降低其水分。 (4)添加物的影响。在造球原料中配加某些添加物，可以改善物料的成球性。详见粘结剂章节的介绍。 (5)造球工艺的影响。造球工艺对成球的影响可以概括为设备与操作两方面。 在造球设备方面，包括造球机的转速、倾斜角度、造球盘的边高等。西欧和我国的球团矿厂常用圆盘造球机。圆盘的直径大小不等，但倾斜角度一般在45º～50º之间。倾角固定时，造球盘的速度可在一定范围内调节，以造球盘的周边切线速度计，经常保持在1.0～2.0m/s之间。周速过小，物料上升不到圆盘的上部区域，一方面造球盘的面积得不到充分利用，另一方面生球在盘内滚动获得的位能低，因而滚动时动能小，球与球相互碰撞得机械作用力小，因而成球慢，生球得强度低。若周速过大，由于离心力作用，物料抛向边缘，跟随造球盘旋转，中心出现无料区，滚动成球的作用受到破坏，甚至无法成球。造球盘的倾角较大，要求较高的圆周速度，使盘内物料滚动次数增加，有利于提高生球的产量和增加它的强度。 造球盘的边高与其直径有关，直径5.5米的大型造球盘边高600～6500毫米，边高影响造球盘的充填率，造球机的边高大，倾角小，在给料不变的条件下，物料在造球盘中停留时间长，有利于提高生球的强度。 刮料板的位置也很重要，它将粘在造球盘上的物料刮下，保持适当的底料厚度，避免粘料过多，加重驱动马达的负荷。此外刮料板还起疏导料流的作用，使成核区和长大区分开，以便于控制生球的成长。 在工艺操作方面，影响成球的因素有：加水核加料的方法、造球时间控制等。正常情况下，造球物料的水分应控制在略低于适宜造球的水分，造球时补加少量水，以控制母球的形成和生球的长大。补加水的大部分以滴状加在成核区，以形成母球，少部分以雾状喷淋在生球成长区，帮助母球迅速长大。 加料的方式也必须兼顾生成母球核母球长大，要防止形成过多的母球。在保证生球达到要求尺寸的前提下，应使母球的生成速度与生球的长大速度达到平衡。 滚动成球的时间，与对球团矿粒度的要求，以及原料成球的难易有关。球团矿的粒度大，要较长的造球时间;原料成球性差，造球时间也会延长。一般的规律是：延长造球时间，有利于提高生球的强度，特别对于粒度很细的原料，更须要较长的造球时间，才能使生球具有更高的强度。

稀土精矿球团经电弧炉、矿热炉脱铁除磷制备稀土精矿渣，是冶炼合格稀土硅铁合金的重要环节。下面重点介绍电弧炉脱铁除磷制备稀土精矿渣，的工艺和原理。     稀土精矿球团电弧炉脱铁除磷的工艺  利用电弧炉进行稀土精矿脱铁除磷制备稀土精矿渣，具有工艺简单、操作便利、设备利用率高等优点，因而在工业生产中采用。其工艺流程如图1所示。所用设备为冶炼稀土硅铁合金的电弧炉，渣铁罐为耐高温铸铁件。罐内渣铁经过8h以上的静止冷却，即可完全分离，注意不可将高磷铁混入渣中。

长期以来国内一些水泥行业、火力发电厂，尤其一些铁矿及有色金属采选行业低铬球和锻打钢球作为一种研磨体仍得到广泛应用。虽然国内一些钢球生产厂家采用高铬铸球取代低铬球和锻打球使用做了较多工作，但因其自身产品质量不过硬，没有良好的耐磨性，有时甚至出现大量破碎等情况，总之就是说性价比较差，因此不能给用户带来经济效益，所以一直以来未能改变现状。 下面从几个方面就矿山用球情况作经济效益方面的分析(以铁矿为例)： 大多数的矿山一般都是使用低铬球，其价格约在6000元/吨左右，吨精矿粉消耗研磨体约3Kg。若采用我厂ZQCr10的普通高铬球，平均价按8000元/吨(不包括运费和包装费，以下同)，吨精矿粉消耗按1.5Kg/T，若按该矿山年生产10万吨精矿粉计算，用高铬球代替低铬球该单位年实际钢球用量定会大幅度下降，则钢球节约部分即为直接效益，运费降低台产增加部分也会产生较大的效益。 1、磨耗降低带来的采购成本的降低：原来用低铬球磨耗3Kg，价格6000元/吨，生产10万吨精矿粉需300吨低铬球总价值为180万元;现改用高铬球，磨耗1.5Kg，价格8000元/吨，生产10万吨精矿粉需150吨高铬球，总价值为120万元。两比节约60万元。同时因采购数量大幅度降低，也节约了一大笔运费。 2、从客户生产车间使用的角度来说，使用ZQCr10的普通高铬球，反映在吨精矿粉消耗成本是8000元/吨×1.5公斤/吨?精矿粉=12元，而使用ZQCr2高铬球，反映在吨矿山球耗成本是6000元/吨×3公斤/吨?精矿=18元,吨精矿粉球耗成本降低了6元，生产10万吨精矿粉可节约60万元，其经济效益非常可观。 3、由于高铬球基体组织碳化物呈弥散分布，(Cr，C)7C3型碳化物的含量高，因此耐磨性能好磨耗低，研磨效率高，磨机内的球的级配稳定不易发生变化，不仅在一定程度上增加了细度提高了台时产量，保证和提高了精矿粉质量，同时延长了加球周期，减轻了工人劳动强度。 4、直观上看吨钢球的采购成本上升2000元，实际上按球耗，价格相比即可看出实际钢球价格为： (1500克/吨×8000元/吨)/3000克/吨=4000元/吨;这就是说使用宁瑞牌高铬球ZQCr10实际钢球价格为4000元，磨耗的降低反映的价格是每吨降低6000-4000=2000元.

①氟化镁能降低电解质的熔点。 ②氟化镁能增加电解质的表面张力，这对减少铝的再溶解损失，促进电解质中的碳渣分离起到有益的作用;所以MgF2间接地起了提高电解质导电性的作用，MgF2在这方面的作用比氟化钙更大些。 ③氟化镁是一种矿化剂，能加速a—Al2O3的矿比作用，这对于在电解槽侧壁上形成稳定的结壳起到有益的作用。④此外，添加MgF2的电解质结壳酥松好打。 但是缺点是氟化镁会在一定程度上减小氧化铝的溶解度和溶解速度，增大电解质密度，稍稍降低导电率等，所以MgF2只在沿炉帮附近处添加，而不添加在里边，以免在阳极底下产生多量沉淀。我国铝厂推行“勤加工，少下料”作业法，可以弥补因添加MgF2而带来的缺点。因此，氟化镁是一种有益的添加剂。一般添加为4—6%，添加氟化钙的作用基本上与MgF2一致。

7月18日消息：采购耐磨高铬球注意事项      目前我国铸造磨球行业现代化水平仍然较低，产品质量参差不齐，鱼龙混杂。特别是相当数量规模较小的企业连最基本的质量检测设备都没有，根本无法保证产品质量。因此部分磨球厂家钻水泥、电厂、矿山等企业无法检测磨球质量的空子，采取种种投机行为骗取不法利益。　　一是偷梁换柱，品种上以低充高：以中铬、低铬合金铸造磨球冒充高铬合金铸造磨球，说是中铬、低铬球，实际上根本就不含铬合金或含少量铬合金；有的高锰钢衬板连5％的锰都达不到。　　二是打擦边球，成份上偷工减料：有的企业在合金成分控制上，专取国家标准的下限或负差，虽然节省了成本，但磨球总体质量水平得不到保证。　　三是求稳怕碎，硬度上降低标准：一般用户认为，磨球只要不碎就是好球，于是，有的磨球生产厂害怕出现碎球就一味降低硬度，结果碎球少了，但耐磨性很差，根本达不到高铬球的使用效果。　　四是曲线救国，工艺上化繁为简：有的企业既没有回火设备，更谈不上有高温淬火设备，磨球以铸态方式冒充淬火球直接出售，有的用上砂掩埋代替回火处理，有的纯粹高铬球淬火后根本不进行回火去应力处理，磨球的铸造应力和组织应力难于彻底消除，碎球率较高。有的用回火代替高温淬火，不仅硬度指标较低，耐磨性差，而且由于浇冒口部位内部组织得不到改善，极易出现“苹果状”失圆现象。　　五是王婆卖瓜，效果上夸大其词：有的企业盲目夸大产品效果，欺骗用户。比如磨耗指标，每个企业的原料成分、熟料硬度、设备运转率等工况不同，磨耗指标会截然不同，未经实际实验任何承诺都是不负责任的行为。     六是金蝉脱壳，质量上逐步退化：有的企业片面追求利润最大化，刚开始送货时不敢作假，一旦正常供货关系疏通后，就开始偷工减料，有些厂家甚至以低成本购进劣质球来偷梁换柱。