Поведение магнетита Ковдорского месторождения в условиях восстановительного обжига

В 70-х годах прошлого столетия с появлением метода электронной микроскопии геологами было установлено, что в железорудных месторождениях различного генезиса кристаллы магнетита обладают разными типами оруденения. Магнетит большинства месторождений имеет гомогенное строение и по составу близок к стехиометрии FeO – 31%, Fe₂O₃ – 69%. Магнетит гетерогенного строения представляет собой продукт распада твердых растворов. В их кристаллах элементы изоморфных примесей существуют в виде отдельных минеральных фаз: герценита FeAl₂O₄, магнезиальной шпинели MgFe₂O₄ и ульвошпинели TiFe₂O_4x, и каждая из этих минералов имеет отличные от матрицы магнетита физико – химические свойства. Кроме того особенностью кристаллов магнетита гетерогенного строения является их фазовая и микроструктурная неоднородность, осложняющая решение ряда прикладных задач. Это научное открытие осталось незамеченным для металлургов – технологов. К вопросу повышения прочности офлюсованных агломератов вернулись лишь недавно,  в связи с переходом большинства предприятий на неофлюсованные окатыши. Ответ на вопрос о  влиянии микроструктуры магнетита на процессы спекания  железорудных агломератов в последние годы решался путем сравнения механизмов упрочнения промышленных агломератов, полученных с участием в шихте магнетитовых руд гомогенного (ММК) и гетерогенного (ЧерМК) строения.. В результате установлено, что магнетит гетерогенного строения, при спекании офлюсованных аглошихт  затормаживает и изменяет направление процессов расплавообразования, определяющих  минеральный состав  – носителей прочности готовой продукции.  

В лаборатории кафедры ЭРПТ были проведены эксперименты по изучению процесса поведения кристаллов магнетита гетерогенного строения в условиях приближенных к аглопроцессу.По результатам экспериментов были сделаны следующие выводы:

- в составе железных руд магнетит гетерогенного строения представляет собой продукт распада твердых растворов с образованием в матрице кристаллов шпинельных микрофаз;

- при термообработке в восстановительных условиях природный магнетит распадается на две микрофазы: магнетит и гематит с перераспределением между ними изоморфных примесей;

- на контакте кристаллов магнетита с вмещающими силикатными породами образуется минерал силикокарнотит ( Т_пл выше 1700°С). Следовательно оксиды и силикаты руд прошедших термообработку являются высокотемпературными. Именно с этим, по-видимому, связаны технологические трудности аглопроизводства.

Научный руководитель -  к.т.н.,доц. Горбунов В.Б.