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摘要
以现场烧结矿为研究对象,在实验室中采用XRD分析、光学显微镜定量观测、EPMA分析和纳米力学测试等方法,研究烧结矿矿相特性,并从烧结微区成分、烧结温度和褐铁矿反应行为等方面,探讨返矿形成机理。试验研究表明:(1)烧结矿矿物主要包括赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相,成品矿中矿物组成以铁酸钙和熔蚀形磁铁矿为主,并伴有大量的二次赤铁矿,原生矿比例较低;而返矿矿物组成含有较多的自形晶磁铁矿和二次赤铁矿,铁酸钙含量较低,且部分铁酸钙呈细密针状结构与原生赤铁矿共生,细粒级中含有较多的原生褐铁矿。(2)不同形貌的复合铁酸钙中,枝晶状铁酸钙Si O2和Al2O3含量较低、二元碱度和Fe2O3与Ca O的摩尔比较高;而板、块状铁酸钙Si O2和Al2O3含量较高、二元碱度和Fe2O3与Ca O的摩尔比较低。(3)烧结矿矿相中,赤铁矿硬度较高,硬度值为1822 GPa;铁酸钙、磁铁矿硬度次之;而玻璃相硬度最低。返矿形成机理方面,分析认为:低碱度微区形成的自形晶磁铁矿和玻璃相的矿相组织、烧结温度偏低区域形成的SFCA-I和原生赤铁矿的矿相组织、原生褐铁矿本体及其周边反应区域的矿相组织,上述矿相组织抵御外力冲击能力较弱,易于形成返矿。
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