CN101880766A - 球团矿所用的复合型粘结剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球团矿所用的复合型粘结剂，以重量百分含量表示，所述复合型粘结剂原料组成中含有粘土粉70～80％，腐殖酸钠10～20％，羧甲基纤维素钠3～6％和纯碱2～4％。本发明球团矿复合型粘结剂，是采用无机物和有机物相结合而制备的球团矿粘结剂，具有较好的亲水性、溶于水、粘度高。能够完全替代膨润土，并且无机物有害杂质的带入量极低，不影响球团矿铁品位。加入到铁精粉球团矿进行生产时，不改变原有的生产工艺，是一种理想、且能增效的球团矿粘结剂。

Description

球团矿所用的复合型粘结剂
一、技术领域：
本发明涉及一种生产氧化球团矿所用的粘结剂，特别是涉及一种生产氧化球团矿所用的复合型粘结剂。
二、背景技术：
铁矿氧化球团矿具有粒度均匀、冷态强度高、铁品位高、还原性好等优点，是一种优质的高炉炉料，近年来氧化球团在我国发展迅速，年产能已达1亿吨以上。铁精矿造球需要添加粘结剂，使球团具有一定的强度，满足其在运转、干燥、焙烧等过程中保持完整而不致破碎，并符合高炉冶炼的要求。粘结剂作为制备铁精矿球团不可缺少的原料，选择球团粘结剂时需要注意的问题是：(1)要具有良好的粘结性和成球性；(2)制备的生球应具有良好的抗热爆裂性能，同时具有较高的抗压及落下强度；(3)粘结剂尽可能不影响成品球团矿的铁品位。目前，国内外绝大多数球团厂生产球团普遍采用膨润土作为粘结剂，其用量一般为2.0～3.0，高者达5％。膨润土为硅铝酸盐粘土矿物，SiO2、Al2O3含量高达70～95％。生产经验表明，每加入1％的膨润土，会带入0.6～0.7％的SiO2，使铁品位降低0.6％左右。铁品位的降低和脉石含量的增加对高炉冶炼是不利的，铁品位每下降1％，焦比上升2％，高炉产量下降3％；SiO2每升高1％，吨铁渣量增加30kg。因此，提高球团矿铁品位，降低SiO2含量，对高炉实现高产、低耗意义重大。如果能够使用一种不会给球团带来杂质的粘结剂替代膨润土制备球团，将是一种很好的生产优质球团矿的方法。
继而，进一步研究出一种有机粘结剂，有机粘结剂为天然高分子化合物或人工合成的高分子聚合物，具有很好的亲水性，溶于水使得溶液有很高的粘度，是一种比较理想的替代膨润土的球团粘结剂。但是，在应用有机粘结剂制备氧化球团过程中，还存在以下问题：(1)由于有机粘接剂的高亲水性和高粘结性，当其添加到含水铁精矿中时，粘结剂遇水就很容易成团，外层吸水后形成粘性、韧性很好的粘膜，即使用强力混合机也难以将粘结在一起的粘结剂分散开来，导致其在铁精矿中难以分散均匀，造球过程中容易成大球，而且生球的质量不均匀，使得生球合格率低，给造球工艺带来极大的困难；(2)由于有机粘结剂用量小，添加过程中的波动对生产过程影响很大；(3)由于有机粘结剂在干燥预热过程中分解或燃烧形成微气孔，对于部分精矿，使得其成品球强度相比采用膨润土制备的球团有较大程度的降低。因而，上述问题的存在限制了有机粘结剂在我国氧化球团生产中的应用。因此，开发一种能够同时解决采用膨润土和有机粘结剂二者用于球团生产过程中所存在的问题的粘结剂，是非常必要的。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述球团矿粘结剂所存在的问题，本发明提供一种采用无机物和有机物相结合、能够完全替代膨润土生产氧化球团的复合型粘结剂。
本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种球团矿所用的复合型粘结剂，以重量百分含量表示，所述复合型粘结剂原料组成中含有粘土粉70～80％，腐殖酸钠10～20％，羧甲基纤维素钠3～6％和纯碱2～4％。
根据上述的球团矿所用的复合型粘结剂，所述复合型粘结剂原料组成中还含有聚氧化乙烯，所述聚氧化乙烯的加入量占粘土粉、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠和纯碱总重量的2～4‰。
根据上述的球团矿所用的复合型粘结剂，所述粘土粉的粒度为小于0.074mm。
根据上述的球团矿所用的复合型粘结剂，所述腐殖酸钠的粒度为小于0.074mm。
本发明球团矿所用的复合型粘结剂的制备方法：将有机物高分子材料(腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠)加入到无机物(粘土粉、纯碱)中进行搅拌，混合均匀即可。
本发明的积极有益效果：
1、本发明球团矿复合型粘结剂，是采用无机物(粘土粉、纯碱)和有机物(腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠)相结合而制成的球团矿粘结剂，具有较好的亲水性，溶于水、粘度高。本发明复合型粘结剂加入铁精矿粉中具有较好的分散功能、不带入或少带入酸性脉石，并且有极强的粘结性。
2、本发明复合型粘结剂在铁矿精粉中的加入量与膨润土的加入量相比，其加入量较低，仅为0.8～1.0％，能够完全替代膨润土；并且无机物的有害杂质带入量极低，有机物在球团制备过程中分解燃烧，不降低球团品位。因而，本发明复合型粘结剂克服了膨润土加入球团矿时带入的大量SiO2、Al2O3的缺点，同时提高了球团矿铁品位。
3、本发明复合型粘结剂与有机粘结剂相比，克服了现有技术条件下有机粘结剂在高温烧结过程中降低成品球强度的缺陷。
4、本发明产品应用于铁精粉球团矿生产中，其生球的落下强度大于5次/0.5m；生球的抗爆裂温度大于850℃时，成品球团抗压强度为2200～2800N/个，还原度上升10％，还原粉化指数下降15％，还原膨胀率减少8％，从而有效改善了球团的冶金性能。
5、本发明复合型粘结剂无毒无味，加入到铁精粉球团矿进行生产时，并不改变原有的生产工艺，是一种理想、且能增效的球团矿粘结剂。
6、采用本发明复合型粘结剂，可降低球团矿中SiO2含量1.2％以上，高炉冶炼中焦比下降2.4％，高炉产量上升3.6％以上，吨铁渣量减少36kg左右。因而，具有显著的经济意义。
四、具体实施方式：
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。
实施例1：
本发明球团矿所用的复合型粘结剂原料组成为：以重量百分含量表示，粘土粉75％，腐殖酸钠16％，羧甲基纤维素钠6％和纯碱3％。
所采用的原料要求：粘土粉的粒度为小于0.074mm；腐殖酸钠的粒度为小于0.074mm。
复合型粘结剂的制备方法：将腐殖酸钠和羧甲基纤维素钠加入到粘土粉和纯碱中进行搅拌，混合均匀即可。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用的复合型粘结剂原料组成为：以重量百分含量表示，粘土粉70％，腐殖酸钠20％，羧甲基纤维素钠6％和纯碱4％。
实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用的复合型粘结剂原料组成为：以重量百分含量表示，粘土粉80％，腐殖酸钠13％，羧甲基纤维素钠5％和纯碱2％。
实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用的复合型粘结剂原料组成为：以重量百分含量表示，粘土粉72％，腐殖酸钠18％，羧甲基纤维素钠6％和纯碱4％。
实施例5：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用的复合型粘结剂原料组成为：以重量百分含量表示，粘土粉78％，腐殖酸钠15％，羧甲基纤维素钠3％和纯碱4％。
实施例6：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用的复合型粘结剂原料组成为：以重量百分含量表示，粘土粉74％，腐殖酸钠19％，羧甲基纤维素钠4％和纯碱3％。
实施例7：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用复合型粘结剂原料组成中加入聚氧化乙烯，其加入量占粘土粉、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠和纯碱总重量2‰。
实施例8：与实施例2基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用复合型粘结剂原料组成中加入聚氧化乙烯，其加入量占粘土粉、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠和纯碱总重量3‰。
实施例9：与实施例3基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用复合型粘结剂原料组成中加入聚氧化乙烯，其加入量占粘土粉、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠和纯碱总重量4‰。
实施例10：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用复合型粘结剂原料组成中加入聚氧化乙烯，其加入量占粘土粉、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠和纯碱总重量2.5‰。
实施例11：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用复合型粘结剂原料组成中加入聚氧化乙烯，其加入量占粘土粉、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠和纯碱总重量3.5‰。
实施例12：与实施例1基本相同，不同之处在于：
本发明球团矿所用复合型粘结剂原料组成中加入聚氧化乙烯，其加入量占粘土粉、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠和纯碱总重量2.8‰。

Claims (4)

1.一种球团矿所用的复合型粘结剂，其特征在于：以重量百分含量表示，所述复合型粘结剂原料组成中含有粘土粉70～80％，腐殖酸钠10～20％，羧甲基纤维素钠3～6％和纯碱2～4％。
2.根据权利要求1所述的球团矿所用的复合型粘结剂，其特征在于：所述复合型粘结剂原料组成中还含有聚氧化乙烯，所述聚氧化乙烯的加入量占粘土粉、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠和纯碱总重量的2～4‰。
3.根据权利要求1或2所述的球团矿所用的复合型粘结剂，其特征在于：所述粘土粉的粒度为小于0.074mm。
4.根据权利要求1或2所述的球团矿所用的复合型粘结剂，其特征在于：所述腐殖酸钠的粒度为小于0.074mm。
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