镁铝对烧结矿中铁酸钙的矿物学特性影响

摘要

铁酸钙是高碱度烧结矿中的主要黏结相矿物,它的含量、结晶形态、化学成分及晶体结构等矿物学特性对烧结矿质量起着关键性作用,而烧结原料中各组分的含量直接影响着铁酸钙的生成.以Fe3O4、SiO2、CaO、MgO、Al2O3的化学纯试剂为原料,在实验室进行微型烧结实验,运用XRD、偏光显微镜、电子探针等手段,定量分析研究了原料组分中MgO、Al2O3对烧结矿中铁酸钙的生成及其矿物学特性的影响.原料中MgO含量的增加对铁酸钙的生成有一定抑制作用,尤其在MgO含量为2.0％～3.0％时,烧结矿中铁酸钙含量明显减少,其晶体形态也从以板柱状和针状为主逐渐过渡为它形不规则状;原料中Al2O3的增加,对烧结矿中铁酸钙的形成具有促进作用,即随着Al2O3的增加铁酸钙含量呈明显增加趋势,且铁酸钙的形态也由以柱状和针状为主向板柱状变化.电子探针成分分析及矿物化学式计算结果表明,铁酸钙是由Fe2O3、CaO、SiO2、Al2O3及MgO组成的复杂结晶体,其化学通式为Ca2.60Mg0.44Si1.07Al0.96Fe8.92O20.原料中MgO、Al2O3含量的变化,对铁酸钙的化学成分中Fe2O3/CaO摩尔分数比影响不大,均接近3∶2.上述研究结果对于深刻理解烧结工艺条件下铁酸钙晶相的晶体化学特征及其对烧结矿质量的影响具有重要指导意义.