Механизм действия бентонита в железорудных окатышах
Метод окатышей представляет собой направление развития мелкодисперсного порошкообразного железного концентрата,бентонитпоскольку сухое вяжущее играет решающую роль в процессе слеживания, поэтому большое значение имеет изучение механизма связывания бентонита с железорудными окатышами.
Механизм действия бентонита в окатышах
Процесс подготовки железорудных окатышей проходит три стадии: окомкование (мокрые/сырые окатыши) → сушка и предварительный нагрев (сухие окатыши) → обжиг. На этих трех стадиях роль бентонита неодинакова.
1. Стадия грануляции (влажный термометр)
Согласно теории Румпфа, железорудные окатыши должны иметь жидкостную связку низкой вязкости. В процессе гранулирования действуют 10 видов сил. В этой статье обсуждается только механизм, связанный с механизмом действия бентонита на стадии зеленых окатышей.
1.1 Отрегулируйте влажность для увеличения капиллярной силы
Влажность гранулы и ее тип имеют решающее значение для прочности гранулы. Бентонит обладает сильными водопоглощающими свойствами, что позволяет регулировать и контролировать содержание свободной воды в гранулах, но эта регулировка и контроль не изменяет общее количество влаги в гранулах. , его суть состоит в том, чтобы преобразовать прослойку монтмориллонита, адсорбированную свободной водой частиц, в межслойную воду, то есть нетекучую воду, уменьшить коэффициент содержания избыточной свободной воды, сделать жидкость свободной воды в зеленых гранулах достичь точки насыщения , и улучшить пеллеты. Капиллярная сила сцепления, за счет чего повышается прочность пеллет.
1.2 Смазка увеличивает молекулярную силу
Бентонит впитывает воду и набухает. Из-за слабой молекулярной силы между слоями монтмориллонита под действием механической силы (перемешивания, прокатки) слои очень легко скользят и производят смазку. Этот смазывающий эффект может играть две роли в гранулах: во-первых, уменьшать трение частиц, повышать пластичность сырых гранул, уменьшать пористость, увеличивать плотность гранул и увеличивать прочность гранул. Другая функция заключается в том, что монтмориллонитовые чешуйки могут быть нанесены на поверхность частиц железного порошка, сглаживая поверхность частиц, уменьшая шероховатость их поверхности, уменьшая контактное расстояние между частицами и увеличивая притяжение между частицами.
1.3 Поверхностный отрицательный заряд увеличивает электрическую адгезию
Поскольку тетраэдрический Si4+ в структуре монтмориллонита заменяется на Al3+ или Fe3+ или Al3+ или Fe3+ в октаэдре заменяется на Mg2+, Fe2+, баланс цены электроэнергии нарушается, и в прослойке присутствуют катионы металлов для поддержания его электрического баланса. . При катионной гидратации монтмориллонит расширяется и диспергируется, а его слой имеет постоянный отрицательный заряд. Поверхность оксидов металлов, порошков магнетита и гематита заряжена положительно. Бентонит связывает железный порошок вместе благодаря коллоидным электрическим свойствам и электромолекулярным силам.
1.4 Уменьшить скорость формирования шара
Поскольку минерал монтмориллонит адсорбирует молекулы воды, он превращает часть подвижной воды в связанную воду, что ограничивает или снижает диффузию свободной воды к поверхности сферы, а новый железный порошок плохо прилипает, что снижает скорость формирования сферы.
2. Этап сушки и предварительного нагрева (сухой термометр)
2.1 Эффект проводимости влаги, повышение температуры разрыва
Плохая диффузия влаги внутри гранул часто является основной причиной разрыва гранул. Водопоглощающие свойства бентонита могут снизить скорость испарения воды в гранулах и медленно высвобождать воду, тем самым снижая давление пара внутри гранул. Выгодно повышать температуру разрыва окатышей.
2.2 Ингибировать миграцию растворимых солей и предотвращать слияние и разрыв сфероидов
Бентонит обладает сильными ионообменными и адсорбционными свойствами. В процессе сушки окатышей бентонит может захватывать и фиксировать растворимые ионы путем обмена и адсорбции, ограничивать их свободную миграцию и предотвращать разрыв солевых корок на поверхности окатышей.
3. Этап обжарки
Компонент кремния, кальция, магния, калия, натрия в бентоните является хорошим флюсом. Когда температура обжига достигает температуры реакции этих флюсующих компонентов и железа, происходит твердофазная реакция с образованием новых соединений, таких как силикат железа, феррит кальция, силикат кальция и т. д., образуя твердофазную связь и увеличивая прочность. жареные пеллеты. Чтобы гранулы не пылили и не ломались во время транспортировки.
