烧结矿矿物组成及结构的测定与分析

 

 摘　要：利用矿相显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪对济钢烧结矿的矿物组成和显微结构
进行了系统的测定与分析

,表明济钢烧结矿的矿物组成主要包括磁铁矿、赤铁矿、铁酸钙、硅

酸钙和少量的玻璃质。其显微结构以熔蚀结构及针状交织结构为主

,这种结构对于烧结矿强

度和还原性的提高较为有利。
关键词：烧结矿；矿物组成；显微结构；扫描电镜；能谱仪

    济南钢铁集团总公司(简称济钢)炼铁生产的主要铁矿原料之一是烧结矿。烧结矿的机 械强
度和还原性与其内部最终形成的矿物组成、性质和矿物之间的结构特征有着密切联系。为了
能对烧结矿的质量实行有效控制，采用矿相显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪对济钢烧结矿
的矿物组成和显微结构进行了分析研究。
1 实验方法
1.1 实验仪器　　LABORLUX 12 POL 型矿相显微镜
　　

PHILIPS XL-30 型扫描电子显微镜

　　

OXFORD6500 型 X 射线能谱仪

1.2 样品制备　　选择有代表性的烧结块料，用切片机切成边长约为 2～3cm 的长方体，
先粗磨，后细磨，最后抛光。抛光好的样品可以直接放在矿相显微镜下观察。如果样品在细
磨时有疏松碎屑掉下，需用树胶胶结后再进行细磨。扫描电镜对样品的清洁程度要求很高，
先按一般的光镜制样要求制样，然后将样品浸入清洁剂水溶液中用超声波清洗器清洗
20min，再用蒸馏水反复冲洗后，用吹风机吹干。为使样品孔隙中的水分彻底挥发，应将试
样在干燥器中放置

24h 或放入烘箱中在 65～100

℃的温度下烘干 1h。处理后的样品用导电胶

粘到样品座上。由于烧结矿中大部分相都是导电的，因此可以直接放入扫描电镜内观察；有
少量的相导电性较差，为了获得更好的观察效果，特别是在需要检测成分时应该在样品表
面镀上导电层。用树胶胶结的样品必须喷镀导电层，以免在电镜观察时引起放电，污染镜筒。
2 实验过程与分析
2.1 光学显微镜观察　　济钢烧结矿属于高碱度烧结矿。根据光学特征判断其主要矿物组
成有磁铁矿、赤铁矿、铁酸钙、硅酸钙和少量玻璃相。磁铁矿以熔蚀残余他形晶为主，晶粒细
小，比较均匀的分布于铁酸钙胶结相中

(见图 1)。这种结构的磁铁矿同大颗粒磁铁矿相比，

具有更好的还原性。部分铁酸钙与赤铁矿、硅酸钙形成针状交织结构，即复合铁酸钙

(SFCA)

(见图 2)。针状铁酸钙的出现，对于提高烧结矿的强度较为有利。该烧结矿所具有的磁铁矿与
铁酸钙紧密接触、镶嵌牢固的熔蚀结构及针状交织结构，使显微结构网络成整体，大大有利
于烧结矿强度和还原性的提高。

图

1 磁铁矿与铁酸钙的熔

蚀结构

(反光 100×)白色

为磁铁矿

 灰白色为铁酸

钙