固态下SiO2对二元铁酸钙形成过程的影响

　　高碱度烧结矿由于其黏结相主要由多元铁酸钙组成，因而具有较好的还原性和强度。其中，二元铁酸钙，作为烧结固相反应低温阶段的产物，是高碱度烧结矿黏结相形成的基础；有报道表明，SiO2作为脉石成分在很大程度上影响二元铁酸钙的形成，对黏结相的形成不利，进而影响烧结矿的质量。在固相反应中，SiO2主要与CaO反应形成硅酸钙，影响铁酸钙的形成。

　　北京科技大学的学者通过XRD和矿相显微镜观察，并结合Rietveld法定量分析，研究了SiO2对二元铁酸钙形成过程的影响。结果表明：Fe2O3与CaO反应，700℃时形成Ca2Fe2O5，在800℃时出现CaFe2O4，随着温度升高，Ca2Fe2O5逐渐向CaFe2O4转变。SiO2存在时，在铁酸钙形成过程中有Ca2SiO4生成，温度低于900 ℃时，受动力学条件的影响，反应速率较低，Ca2SiO4的量相对较少，另外，SiO2的阻碍作用随其质量分数的增加而增强，进而导致已形成的Ca2Fe2O5与Fe2O3未能继续反应形成CaFe2O4而使其质量分数逐渐增多；高于900 ℃时，随着温度的升高，动力学条件改善，离子扩散能力增强，其中，Fe3+通过CaFe2O4层比Ca2+通过Ca2Fe2O5层更容易，进而促进了CaFe2O4形成反应的进行，Ca2Fe2O5向CaFe2O4转变，但随着SiO2质量分数增加，Ca2SiO4的生成量增多，CaO与Fe2O3的接触面积减小，抑制了CaFe2O4的生成。