ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 1
|
|
Т а б л и ц а 18 |
Изменение оптических свойств Ca-оливинов в агломерате |
||
по мере насыщения |
их известью |
[95] |
Характеристика фазы |
Nz |
NP |
Чистый фаялит ........................ |
1,886 |
1,835 |
Ферромонтичеллит CaO-FeOX |
1,743 |
1,696 |
X Si02 ........................................ |
||
Ca-оливины (CaO)*-(FeO)2-* |
|
|
Si02 в агломератах с основно |
|
|
стью: |
1,840—1,886 |
1,790—1,835 |
0,1—9,12 ......................... |
||
0,39—0,83 ......................... |
1,795—1,732 |
1,745—1,688 |
1,03—1,26 ......................... |
1,775—1,737 |
1,732—1,693 |
1,29—1,56 ......................... |
1,806—1,732 |
1,765—1,690 |
1,64—2,13 ......................... |
1,771—1,732 |
1,730—1,690 |
челлита, природные оливин и монтичеллит имеют соот ветственно формулы M gO -FeO-Si02 и MgO-CaO-S i02.
Между Ca-оливином переменного состава, с одной стороны, и вюститом (магнетитом), с другой, также нет растворимости в твердом виде.
По Е. Мазанеку |
и М. Видерко [138], |
показатели преломления |
|||||
ферромонтичеллита |
равны |
N p = 1,690, Ng= 1,738, показатели пре |
|||||
ломления предельно |
насыщенного известью Са-оливина |
N p — 1,684, |
|||||
N*, = 1,730. |
|
753—864 кгс/мм2 |
(Г. М. Дроздов, |
1969 г.); |
|||
Микротвердость: |
|||||||
610 кгс/мм2 для |
(СаО)о,5, |
(Fe0)i,5-Si02, |
700 кгс/мм2 для |
(СаО)і,5>< |
|||
X ( F e O ) o ,5 - S i0 2; |
1100—1300 кгс/мм2 |
|
для |
ферромонтичеллита |
|||
(Г. С. Васильев, |
1971 г.); |
1311 кгс/мм2 |
|
для |
ферромонтичеллита |
||
(Е. Ф. Вегман, Е. В. |
Перевезенцева, 3. Я. |
ІІІамрай, 1963 г.). |
Поэтому при повышении основности агломерата и по степенном насыщении фаялита известью образующийся Ca-оливин дает двойную эвтектику с вюститом внутри всего поля частной системы ферромонтичеллит — фая лит— вюстит, что соответствует движению состава двой ной эвтектики от точки F к точке Н, см. рис. 85. Как по казывает опыт, частная система CaO-FeO■S i02—2FeO- -Si02—FeO соответствует агломератам из руд с кремни стой пустой породой при основности продукта от 0 до 0,5. Микроструктура слабоофлюсованных агломератов мало отличается от структуры неофлюсованного агломерата. Наряду с первичными кристаллами магнетита и вюстита (рис. 87) здесь присутствуют эвтектики Са-оливина с FeO и Fe3Ö4, а также большое количество стекла. Эвтек-
154
тики в слабоофлюсованном агломерате чаще относятся к линейчатым, игольчатым и значительно реже к денд ритным эвтектикам (рис. 88).
Ко второй классификационной группе относятся агло мераты с основностью от 0,5 до 1,0. С ростом количества СаО в шихте растет количество 2C a0-Si02 и падает ко личество 2F e0 -S i02 в расплаве, что соответствует обра зованию все более насыщенных известью Са-оливинов. Как показывает эксперимент, уже при основности агломе рата около 0,5 образуется предельно насыщенный изве стью Ca-оливин состава (СаО)ід• (FeO)0,9-Si02. Если
теперь еще добавить СаО к шихте, то на диаграммах состояния (см. рис. 85, 86) мы попадаем в обширные области первичной кристаллизации почти чистого
2C a0-Si02.
Практически это означает, что при основности агло мерата свыше 0,5 в его структуре наряду с предельно на сыщенными известью Са-оливинами присутствует также двукальциевый силикат. Разумеется, реальные структуры агломератов этой группы сложнее, чем это должно было бы быть по рассмотренной схеме. Во многих случаях при низкой основности вместе с 2 C a 0 -S i0 2 в агломерате кристаллизуется также CaO -Si02, а при высокой основ ности 3 СаО - S i02.
ß - 2 C a 0 - S i 0 2 |
(л а р н и т , у ст о й ч и в п ри |
1420 |
— 675° С ), м он ок ли н н ы й . |
||||||||
Я сн а я |
сп а й н о ст ь , |
в п р о х о д я щ е м с в ет е |
б есц в ет е н , |
ч а ст о п о л и си н т ет и |
|||||||
ч еск о е |
д в о й н и к о в а н и е . П л о т н о ст ь 3 ,2 8 |
г /с м 3; |
Л% = |
1,707; |
1Ѵт = |
1,715; |
|||||
Ng —1,730; Ng— N p = 0 ,023 . |
О п ти ч еск и |
п о л о ж и т е л е н . |
В |
о т р а ж е н н о м |
|||||||
с в е т е |
тем н ы й (R = З -т -4 % ), |
т р а в л ен и е |
5% |
-н ы м |
р а ст в о р о м |
N H 4C1 |
|||||
(1 0 с ) , |
1%-ным сп и р тн ы м р а ст в о р о м |
H N 0 3 |
(2 — 3 |
с ) |
пары |
H F |
о к р а |
||||
ш и в а ю т в г о л у б о й ц вет , т р а в и т ся т а к ж е |
в о д о й , в |
св я зи |
с |
чем |
р е к о |
м е н д у е т с я п р и го т о в л я т ь эл е к т р о к о р у н д о в у ю п а ст у д л я ш л и ф ов к и о б
р а зц о в о ф л ю с о в а н н о г о а г л о м е р а т а н а к ер о си н е или б е зв о д н о м гл и |
|||||||
ц ер и н е (в эт и х ж е ж и д к о с т я х п р о м ы в а ю т ш л и ф ы ). |
|
||||||
y - 2 C a 0 - S i 0 2 |
(у ст о й ч и в при |
т е м п е р а т у р а х |
н и ж е 675° С ), р о м б и ч е |
||||
ск ий . П р и зм ы с |
п очти п рям ы м |
п о га са н и ем |
в |
о т н о ш ен и и удл и н ен и я ; |
|||
со в е р ш е н н а я |
сп а й н о ст ь . |
Ng = 1,654; |
JVm = l,6 4 5 ; |
А% = 1,642; |
|||
Ng—Np = 0 ,0 1 1 5 . |
О п ти ч еск и |
п о л о ж и т е л е н . |
2Ѵ=52°. В |
п р о х о д я щ ем |
|||
с в е т е б есц в ет е н . |
В |
о т р а ж е н н о м |
с в е т е тем н ы й |
(R= 3 4 - 4 % ), т р а в л ен и е |
|||
1% -ны м сп и р т о в ы м р а с т в о р о м H N 0 3 (2 — З с ), т р а в л ен и е 5% -ны м р а с |
|||||||
т в о р о м N H 4CI (1 0 |
с ) , пары |
H F |
о к р а ш и в а ю т в г о л у б о й |
ц вет; т р а в и т |
ся в о д о й (2 — 3 с ) . П л о т н о ст ь 2 ,9 7 г /с м 3. М и к р о т в ер д о ст ь 6 85 к гс /м м г
(Г . М . |
Д р о з д о в , 1969 г .). |
|
|
|
|
|
Трехкальциевый силикат (а л и т ) 3 C a 0 - S i 0 2, |
гек сагон ал ь н ы й , п л о т |
|||
н о ст ь |
3 ,2 2 4 г /с м 3, ч а ст о ш ест и у го л ь н ы е сеч ен и я |
в ш л и ф е, бесц в етн ы й |
|||
в |
п р о х о д я щ е м св ет е , б е з сп а й н о ст и : |
Nй = 1,723; |
Np —1,718. |
О п ти ч ес |
|
ки |
о т р и ц а т ел е н . В о т р а ж е н н о м с в е т е |
тем н ы й (Д = 3 — 4 % ); |
т р а в л ен и е |
||
в о д о й |
(2 — 3 с ) , 1% -ны м сп и р тов ы м |
р а ст в о р о м |
H N 0 3 (2 — 3 |
с ) . П ары |
155
Рис. 87. Микрофотография участка аншлифа агломерата основностью 0,4 из криворожских руд, отраженный свет X178:
белое — магнетит, темно-серое — силикатная связка (Са-оливиц и стекло)
Рис. 88. Микрофотография участка аншлифа агломерата основностью 0,4 из криворожских руд; отраженный свет, Х178.
белое — магнетит и вюстит, темно-серое — силикатная связка (Са-оливин и стекло)
156
Рис. 89. Микрофотография участка аншлифа агломерата основно стью 0,7 из криворожских руд; отраженный свет, Х216:
серо-белое — магнетит; |
темно-серое — стекло, |
темные, |
удлиненные |
|
||||||
|
|
зерна — силикаты |
кальция |
|
|
|
|
|||
H F о к р а ш и в а ю т в г о л у б о й ц вет . |
Р а с т в о р |
С 4Н т О |
в |
С |
2Н 5 (О Н ) |
(2 — |
||||
3 с ) , 1% -ны й |
сп и р т о в о й |
р а ст в о р |
N H ,C 1 |
(1 |
0 |
с ); |
0,1 -н . |
р а ст в о р |
НС1 |
|
(1 0 — 2 0 с ) , р |
а ст в о р 0 ,2 5 |
с м 3 п я т и н ор м ал ь н |
о й |
С Н 3С О О Н в 100 |
с м 3 |
С 2Н 5О Н (3 — 20 с, о к р а ш и в а ет ся в си ни й ц в е т ).
Часто процесс кристаллизации расплава заканчивает ся при быстром охлаждении на стадии выделения пер вичных кристаллов магнетита, вюстита и силикатов каль ция — вся остальная масса расплава застывает в виде стекла (рис. 89). При уменьшении скорости охлаждения расплава (дополнительный обогрев спекаемого слоя, обо гащение воздуха кислородом и др.) в силикатной связке обнаруживается также геденбергит. Однако по всем ва риантам в структуре агломератов с основностью выше 0,5 неизменно присутствует силикат кальция.
a - C a O - S i 0 2 — п с е в д о в о л л а с т о н и т |
(устой ч и в |
при т е м п е р а т у р а х |
|||||||
> 1 1 6 0 ° С ), |
трик л ин ны й . |
К р и стал л ы |
и м ею т |
п сев догек са го н а л ь н ы й |
|||||
о бл и к , |
почти |
п р я м о е п о га са н и е |
(2 °) в |
отн ош ен и и |
у д л и н ен и я . О п т и |
||||
ческ и |
п о л о ж и т е л е н . А% = |
1,610; |
УѴт = 1 ,6 1 1 , |
lVg = |
l,6 5 4 , |
Ng— N p = |
|||
= 0 ,044 . В о т р а ж е н н о м св ет е тем н ы й , |
т р а в л ен и е |
5% -н ы м |
р а ст в о р о м |
||||||
NH4CI (1 0 с ); п л о т н о ст ь 2 ,9 0 5 г /с м 3, т в е р д о с т ь 5. |
|
|
|
157
ß - C a 0 - S i 0 2 — в о л л а ст о н и т (у ст о й ч и в < 1 1 6 0 ° С ) . В п р о х о д я щ е м
св ет е п очти |
б есц в етн ы й |
с ж е л т о -зе л е н ы м о т т ен к о м , ч а ст о |
в |
в и д е |
|||||||||
б р у ск о в и в ол о к он , |
к о с о е п о г а с а н и е в о т н о ш ен и и у д л и н е н и я , |
о п т и |
|||||||||||
ческ и от р и ц а т ел е н . |
|
Nv = 1,620; |
Nm = 1,632; |
Ng —1,634; Ng |
N p = |
||||||||
= 0,014 . П л о т н о ст ь |
2 |
,9 1 5 |
г /м 3. |
М о ж е т |
р а ст в о р я т ь |
в |
с е б е н е к о т о р о е |
||||||
к ол и ч ест в о F e . |
Г е д е н б е р г и т C a 0 - F e 0 - 2 S i 0 2 |
м он ок л и н н ы й . |
В ы т я н у |
||||||||||
ты е к р и стал л ы . |
В |
п р о х о д я щ е м |
св ет е — |
зел ен о в а т ы й , |
си льн ы й |
п л е о |
|||||||
х р о и зм в зе л е н о в а т о -б у р ы х т о н а х . |
Я сн а я сп а й н о ст ь . У го л п о га са н и я |
||||||||||||
4 7 — 48°• 2 V = 6 |
0 ° • /Vр = |
1,732, 1Ѵв = |
1,757. |
П л о т н о ст ь |
3 ,6 |
г /с м 3. |
В |
о т р а |
|||||
ж е н н о м с в ет е |
си льн ы е в н у т р ен н и е |
р еф л ек сы . |
Т ем н ы й . |
|
|
|
По мере увеличения ос новности агломерата рас тет кристаллизационная спо собность расплава и степень
/2 3 4 5
|
|
Основность Ca0:Si02 |
|
|
Расход углеродеf |
|
||||||
|
|
|
|
на спекание, % |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рис. |
90. |
Зависимость |
между |
сте |
Рис. 91. Зависимость между расходом |
|||||||
пенью кристаллизации |
связки и ос |
углерода на спекание и степенью кри |
||||||||||
|
|
новностью агломерата: |
|
сталлизации |
связки агломерата: |
|||||||
/ — агломерат из смеси руд Гренье- |
1 — агломерат |
из |
криворожских |
руд, |
||||||||
сберга, |
Кирунаваре, Квенца, Лаб |
основность 1,2 (по Е. Вегману, 1967 г.); |
||||||||||
радора |
[142]; |
2 — агломерат из |
руд |
2 — неофлюсованный |
агломерат из |
кри |
||||||
КМА |
|
(по |
Е. |
Вегману, 1965 |
г.); |
ворожских |
руд |
(по |
Е. Вегману, |
|||
3 — агломерат из криворожских руд, |
Н. К- Корниловой, А. К. Поповой, |
|||||||||||
расход углерода 5,1% (по Е. Вегма |
1966 г.); 3 — марганцевый |
агломерат из |
||||||||||
ну, 1966 г.); 4 — то же, |
расход угле |
необогащенной |
родохрозитовой |
руды |
||||||||
рода |
8,1% |
(по Е. Вегману, 1966 г.) |
месторождения Оброчище (НРБ) |
кристаллизации связки в готовом продукте (рис. 90). Лишь в агломератах из руд с глиноземистой пустой поро дой количество стекла достигает максимума при основ ности 0,7. При основности, равной 3, стекло практически исчезает из структуры агломерата, который получает, таким образом, полнокристаллическое строение. Количе ство стекла в агломерате уменьшается с ростом расхода топлива (рис. 91), а также при применении дополнитель ного обогрева спекаемого слоя. Ниже приведены данные
158
о степени кристаллизации связки, %, офлюсованных аг ломератов.
М ак еев ск и й з а в о д .................................................................... |
|
5 0 — 60 |
||
Е н ак и ев ск и й з а в о д .............................................................. |
|
3 0 — 65 |
||
Д н е п р о д з е р ж и н с к и й з а в о д .................................................. |
|
25 |
||
« К р и в о р о ж с т а л ь » ..................................................................... |
|
3 5 — 40 |
||
« А з о в с т а л ь » .......................................................................................... |
|
45 |
||
« З а п о р о ж с т а л ь » ............................................................................. |
|
65 |
||
М М К , |
№ |
1 .......................................................................................... |
|
7 0 |
М М К , |
№ |
2 |
|
|
В ы с о к о г о р с к а я ф а б р и к а ......................................................... |
|
4 5 |
||
Г о р о б л а г о д а т с к а я ф а б р и к а ...................................................... |
|
50 |
||
К а м ы ш -Б у р у н с к а я ф а б р и к а ......................................... |
|
2 0 — 30 |
||
Н о в о -Т у л ь с к а я ф а б р и к а ...................................................... |
|
4 0 — 50 |
||
Ч е р е п о в е ц к а я ф а б р и к а ....................................................... |
|
5 0 — 70 |
||
Г у б к и н ск а я ф а б р и к а ............................................................. |
|
3 0 — 40 |
||
Г у т а им . В . И . Л е н и н а ( П Н Р ) .................................. |
|
5 0 — 60 |
||
К о м б и н а т О С Т , А й зе н х ю т т е н ш т а д т ( Г Д Р ) . |
6 5 — 70 |
|||
При исследовании в проходящем свете в офлюсован |
||||
ном агломерате из криворожских |
руд обнаруживается |
|||
два типа стекла (по Е. Вегману, |
1967 г.): |
желто-бурое |
(окрашено трехвалетным железом, 77=1,724-1,755) и зеленоватое, бесцветное (окрашено двухвалентным же лезом, ІѴ= 1,654-1,73). Показатель преломления бесцвет ного стекла в керченском агломерате, по 3. И. Некрасо ву, Н. А. Гладкову, Н. И. Ефановой, В. В. Чекину [143], изменялся от 1,685 до 1,725 (большие значения для буро го стекла).
В опытах Н. Г. Молевой и Т. С. Кусакина [144] в по рошке бакальского агломерата бесцветное стекло имело
показатель |
преломления 1,64, |
желто-бурое 1,72. |
В. Я-Миллер, |
С. В. Базилевич, |
И. П. Худорошков, |
Г. М. Майзель [145] сообщают о следующих результа тах определения показателей проломления в офлюсован ных агломератах из магнетитового концентрата: бурое стекло 1,70—1,71; зеленое стекло — N = 1,68. Травление железистого стекла: 10% раствор КОН (15 с) или рас твор MgS04 (2—4 ч).
Агломераты с основностью CaO : S i0 2 > 1,0 составля ют следующую группу в .системе классификации офлюсо ванных агломератов из руд с кварцевой пустой породой. Количество СаО в шихте здесь становится настолько большим, что после образования силикатов кальция ос тается еще свободная известь, которая входит в состав ферритов кальция. Специфической чертой агломератов этой группы является, поэтому, присутствие в их струк туре ферритов кальция.
159