铁矿石中常见的伴生元素及其作用解析

时间:2018/9/30 作者:红星机器 返回列表

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铁矿石是矿山行业中zui常见的一种矿石,在铁矿石中除含铁物质和脉石之外,通常还含有许多伴生元素,下面红星机器就来讲解铁矿石中常见的伴生元素都有哪些,以及这些伴生元素的作用是什么?

1、硫

硫对钢材是zui为有害的成分,它使钢材具有热脆性;还会降低生铁的流动性及阻止碳化铁的分解。国家标准规定硫的含量,炼钢生铁不能大于0.07%,铸造生铁不能大于0.06%,因此要求矿石中含硫愈少愈好。

对于含硫高的矿石可以通过选矿、焙烧和烧结等方法处理,以降低矿石含硫量。

2、磷

磷也是钢铁材料的有害成分,磷使钢铁具有冷脆的性质;但磷又可以改善铁水的流动性,所以在浇注形状复杂的普通铸件时,允许生铁中含有较高的磷。除少数高磷铸造铁允许有较高的含磷外,一般生铁含磷愈低愈好。

磷在选矿和烧结过程中不易除去,对于高磷矿石,可以冶炼供碱性转炉用的高磷生铁,所得的高磷钢渣是很好的化肥。

3、铅

我国一些铁矿石中含有少量的铅,在普通烧结过程中不能去除铅。PbS可用浮选方法分离,含铅矿石也可用氯化焙烧的方法使铅铁分离并加以回收。

4、锌

我国有些矿石中含有少量的锌,在普通烧结过程中锌不能被去除,可以通过氯化焙烧的方法使锌同铁分离并加以回收,若锌以ZnS状态存在时可用浮选方法分离。

一般要求矿石中含锌不应超过0.1%~0.2%,若矿石中含锌高时则不能单独直接冶炼,必须与含锌少的矿石混合使用,或进行焙烧,选矿等处理,以降低矿石中的含锌量。

5、砷

矿石中的砷在烧结过程中只能除去一部分,可以用氯化焙烧方法去除。钢中含砷大于0.1%以上时,使钢增加脆性并使焊接性能变坏,所以应控制矿石中砷含量。一般要求矿石中含砷量不应超过0.07%。

6、铜

铜在铁矿石中主要以黄铜矿和孔雀石状态存在。其中以硫化物形态存在的黄铜矿,可以通过浮选而回收,做到铜铁分离。但以氧化物状态存在的铜将进入铁精矿,铜在烧结过程中不能去除。

一般矿石允许含铜不超过0.2%,对于一些难选的高铜氧化矿,除可用氯化焙烧回收铜外,还可以冶炼高铜铸造生铁,这种合金铸铁具有很好的机械强度和耐腐蚀性。

7、氟和稀土元素

氟以CaF2形式进入渣中,它能增加炉渣的流动性及降低炉渣的熔点。矿石中氟含量过多时会使炉渣在高炉内形成过早,不利于矿石的还原,氟的挥发对耐火材料及金属结构有一定的腐蚀作用。含氟和稀土元素的铁矿石,可以通过磁选一浮选的选矿流程而获得铁精矿、稀土精矿和萤石。

8、锰

几乎一切铁矿石均含有或多或少的锰元素,但一般含量不高。锰在钢中可改善钢的机械性能,尤其是增加钢的硬度。锰可以作为炼钢时的脱氧剂,含锰的粉矿在烧结时锰还可以改善矿石的烧结作用。

9、铬

铬在矿石中常以FeO•Cr2O3状态存在,在高炉内铬的还原率可达80%~95%。铬是钢中有益元素,可以使钢的耐腐蚀能力增加,此外铬还能增加金属的强度。但由于生铁中的铬在炼钢过程中又被氧化而进入渣中,使炉渣变得很粘稠不好操作,这就要求铁矿石中含铬量不高于0.25%。

10、钛

钛常存在于磁铁矿中,呈钛铁矿(FeO•TiO2)。钛是近代高温合金需用的元素之一,在钢中是一种有益元素。

在高炉冶炼时矿石中的TiO2除极少部分被还原进入生铁,其余部分都进入炉渣。钛渣性质不稳定,在炉缸还原性气氛下极易被还原,必须采取适当措施减少TiO2的还原,防止和消除炉渣的稠化,才能保证高炉的正常生产。

11、钒

钒是非常宝贵的合金元素,通常钛磁铁矿中都含有少量的钒,有的褐铁矿及含磷高的矿石中也含少量的钒。在高炉冶炼中钒可以还原70%~80%。

铁矿石中的伴生元素因铁矿石的使用目的不同起作用也并不相同,红星机器提醒大家,根据具体用途及铁矿石在其中的作用合理选择选矿方法,正确的方法能够帮助您铸造更好的设备和零件等。

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