The interaction between mineral phases in two commercial iron ores and flux materials (CaO, MgO, SiO2, and Al2O3) was studied under 0.5 kPa O2 partial pressure while heating to different temperatures. CaO was the most effective flux for liquid phase generation during sintering. For a hematite ore with few gangue components (Ore A), the formation of an initial liquid phase commenced at ~ 1275 °C, with the liquid volume increasing dramatically as temperature increased to 1300 °C. For a goethite containing hematite ore (Ore B), the formation of an initial liquid phase through interaction between goethite and CaO was observed when heating to 1225 °C, with the majority of goethite transformed to liquid at 1250 °C. The porous morphology of sintered goethite and finely distributed quartz results in a high reactivity with CaO. The initial liquid phase penetrated into the pores within the hematite matrix, promoting assimilation and by 1300 °C, all hematite in Ore B was dissolved. The hematite/martite phase in Ore B was much easier to assimilate than that in Ore A due to the presence of goethite. MgO diffused into hematite ore grains by solid-state diffusion and formed a solid solution (Fe, Mg)O∙Fe2O3 without the formation of a liquid phase. The reaction layer formed by MgO diffusion was limited to approx. 60 μm at 1300 °C. The porous morphology in goethite facilitated MgO diffusion. However, the cavities and cracks caused by goethite dehydration significantly restricted solid phase diffusion of Mg2+. There was no observed interaction between Al2O3 and SiO2 with Ores A and B when heated to 1300 °C.

中文翻译：

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赤铁矿中矿物相与烧结过程中熔剂的相互作用

在 0.5 kPa O2 分压下加热到不同温度，研究了两种商业铁矿石中矿物相和熔剂材料（CaO、MgO、SiO2 和 Al2O3）之间的相互作用。CaO 是烧结过程中最有效的液相生成助熔剂。对于脉石成分很少的赤铁矿（矿石 A），初始液相的形成开始于 ~ 1275 °C，随着温度升高到 1300 °C，液体体积急剧增加。对于含有赤铁矿的针铁矿（矿石 B），当加热至 1225°C 时观察到通过针铁矿和 CaO 之间的相互作用形成初始液相，其中大部分针铁矿在 1250°C 时转变为液体。烧结针铁矿的多孔形态和精细分布的石英导致与 CaO 的高反应性。初始液相渗透到赤铁矿基质内的孔隙中，促进同化，到 1300°C，矿石 B 中的所有赤铁矿都被溶解。由于针铁矿的存在，矿石 B 中的赤铁矿/马铁矿相比矿石 A 中的赤铁矿/马铁矿相更容易同化。MgO通过固态扩散扩散到赤铁矿颗粒中，形成固溶体(Fe, Mg)O∙Fe2O3，没有形成液相。由 MgO 扩散形成的反应层被限制在大约 在 1300 °C 时为 60 μm。针铁矿中的多孔形态促进了 MgO 的扩散。然而，针铁矿脱水引起的空洞和裂纹显着限制了Mg2+的固相扩散。当加热到 1300 °C 时，没有观察到 Al2O3 和 SiO2 与矿石 A 和 B 之间的相互作用。促进同化，到 1300 °C，矿石 B 中的所有赤铁矿都溶解了。由于针铁矿的存在，矿石 B 中的赤铁矿/马铁矿相比矿石 A 中的赤铁矿/马铁矿相更容易同化。MgO通过固态扩散扩散到赤铁矿颗粒中，形成固溶体(Fe, Mg)O∙Fe2O3，没有形成液相。由 MgO 扩散形成的反应层被限制在大约 在 1300 °C 时为 60 μm。针铁矿中的多孔形态促进了 MgO 扩散。然而，针铁矿脱水引起的空洞和裂纹显着限制了Mg2+的固相扩散。当加热到 1300 °C 时，没有观察到 Al2O3 和 SiO2 与矿石 A 和 B 之间的相互作用。促进同化，到 1300 °C，矿石 B 中的所有赤铁矿都溶解了。由于针铁矿的存在，矿石 B 中的赤铁矿/马铁矿相比矿石 A 中的赤铁矿/马铁矿相更容易同化。MgO通过固态扩散扩散到赤铁矿颗粒中，形成固溶体(Fe, Mg)O∙Fe2O3，没有形成液相。由 MgO 扩散形成的反应层被限制在大约 在 1300 °C 时为 60 μm。针铁矿中的多孔形态促进了 MgO 扩散。然而，针铁矿脱水引起的空洞和裂纹显着限制了Mg2+的固相扩散。当加热到 1300 °C 时，没有观察到 Al2O3 和 SiO2 与矿石 A 和 B 之间的相互作用。由于针铁矿的存在，矿石 B 中的赤铁矿/马铁矿相比矿石 A 中的赤铁矿/马铁矿相更容易同化。MgO通过固态扩散扩散到赤铁矿颗粒中，形成固溶体(Fe, Mg)O∙Fe2O3，没有形成液相。由 MgO 扩散形成的反应层被限制在大约 在 1300 °C 时为 60 μm。针铁矿中的多孔形态促进了 MgO 的扩散。然而，针铁矿脱水引起的空洞和裂纹显着限制了Mg2+的固相扩散。当加热到 1300 °C 时，没有观察到 Al2O3 和 SiO2 与矿石 A 和 B 之间的相互作用。由于针铁矿的存在，矿石 B 中的赤铁矿/马铁矿相比矿石 A 中的赤铁矿/马铁矿相更容易同化。MgO通过固态扩散扩散到赤铁矿颗粒中，形成固溶体(Fe, Mg)O∙Fe2O3，没有形成液相。由 MgO 扩散形成的反应层被限制在大约 在 1300 °C 时为 60 μm。针铁矿中的多孔形态促进了 MgO 扩散。然而，针铁矿脱水引起的空洞和裂纹显着限制了Mg2+的固相扩散。当加热到 1300 °C 时，没有观察到 Al2O3 和 SiO2 与矿石 A 和 B 之间的相互作用。在 1300 °C 时为 60 μm。针铁矿中的多孔形态促进了 MgO 的扩散。然而，针铁矿脱水引起的空洞和裂纹显着限制了Mg2+的固相扩散。当加热到 1300 °C 时，没有观察到 Al2O3 和 SiO2 与矿石 A 和 B 之间的相互作用。在 1300 °C 时为 60 μm。针铁矿中的多孔形态促进了 MgO 的扩散。然而，针铁矿脱水引起的空洞和裂纹显着限制了Mg2+的固相扩散。当加热到 1300 °C 时，没有观察到 Al2O3 和 SiO2 与矿石 A 和 B 之间的相互作用。