近年来,国内贫瘠的铁矿石资源无法满足钢铁行业发展需求,进口的高铝铁矿石在国内烧结生产中比例逐步提高,烧结矿中Al₂O₃含量呈上升趋势,对烧结矿的冶金性能造成不利影响,而且前人研究表明Mg O可以抑制烧结矿低温还原粉化。国内外学者对终矿中镁铝进行了大量研究,但对成矿过程中镁铝没有系统深入研究。系统研究镁、铝在烧结矿成矿过程中赋存状态及运移规律,找出其与烧结矿矿相结构的关系,揭示镁、铝对烧结矿冶金性能的影响。建立不同含量和不同温度梯度实验室体系,运用光学显微镜和电子探针对不同含量、不同成矿阶段烧结试样中的矿物组成、显微结构以及元素的分布进行定量分析,查明镁、铝在烧结矿中赋存规律和成矿过程中的运移规律。研究表明:镁主要赋存在磁铁矿中,部分分布于铁酸钙中。随着Mg O含量的增加,磁铁矿含量增加,其他矿物含量降低。铝在烧结矿中主要分布于铁酸钙和玻璃质中,随着原料中铝含量增加,烧结矿中铁酸钙含量增加,玻璃质、磁铁矿含量减少,气孔由规则向不规则发展,微裂隙逐渐增加,同时铁酸钙形态从柱状向板状发展。成矿过程初期镁、铝以离子扩散的形式从原料向各矿物中运移,随着温度上升,各矿物中镁、铝含量逐步上升。达到最高温时,镁主要赋存磁铁矿中,少量在玻璃质中,铝主要赋存在玻璃质中。成矿后期液相冷凝析晶阶段,镁从玻璃质、赤铁矿中向磁铁矿和铁酸钙中运移,铝从玻璃质、磁铁矿、赤铁矿中向铁酸钙中运移。随着镁含量的增加,烧结矿的低温还原粉化性能变好;1280～1400℃温度段烧结矿中雏晶/骸晶赤铁矿含量降低,降低烧结矿低温还原粉化率;1200～1100℃温度段,磁铁矿含量增加,赤铁矿含量减少,烧结矿强度增加其RDI降低。随着原料中铝含量的增加,烧结矿的低温还原粉化性能变差;1280～1400℃温度段雏晶/骸晶赤铁矿生成量增加,提高烧结矿低温还原粉化率;1200～1100℃温度段烧结矿铁酸钙形态从柱状向板状发展,裂隙发育,降低烧结矿强度,烧结矿低温还原粉化性能变差。此研究成果对改善烧结矿质量和烧结原料的优化提供实验依据。图73幅;表43个;参68篇。