CN103146914B

CN103146914B - 一种冷压高强度萤石球团粘结剂及其使用方法

Info

Publication number: CN103146914B
Application number: CN201310115883.6A
Authority: CN
Inventors: 吴速英; 肖清
Original assignee: Jiangxi University of Science and Technology
Current assignee: Jiangxi University of Science and Technology
Priority date: 2013-04-06
Filing date: 2013-04-06
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2033-04-06
Also published as: CN103146914A

Abstract

本发明涉及一种冷压高强度萤石球团粘结剂及其使用方法，本发明组份及质量百分比为：五水偏硅酸钠50～85%、水玻璃10～45%、聚丙烯酰胺0.1～5%。使用时，把经烘干放置含水分质量百分比在4～5%的萤石粉，送入石碾混合机，先添加五水偏硅酸钠拌3～10分钟，再先后加入水玻璃、聚丙烯酰胺，每添加一种搅拌3～10分钟，之后一起搅拌5～30分钟，使其充分混合均匀后，送入冷压成型机压制成球，再送入烘干炉在150～170℃温度保持20～30分钟，将水分降至1%以下，冷却后装袋。制成的萤石球强度好，抗压强度提高30～140%，成本降低六成以上。

Description

一种冷压高强度萤石球团粘结剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种冷压高强度萤石球团粘结剂及其使用方法，粘结剂能将高纯萤石粉粘结冷压成高强度萤石球团，是实现萤石粉替代高品位萤石块的关键材料。

背景技术

冶金炼钢铁离不开萤石，目前尚无其它材料能替代萤石。在钢铁工业中，萤石大量用于化铁、炼铁、炼钢的熔剂，萤石的作用：一是降低冶炼温度，节省燃料消耗；二是降低炉渣粘度，增加炉渣流动性，以便于从金属中顺利排渣。每熔炼一吨铁，需萤石6～9公斤，每生产一吨钢，需萤石2～9公斤。萤石除具有降低难熔物质的熔点，促进流动，使渣很好分离外，还能在冶炼过程中脱磷，增强金属的可煅性等特点，因此它被广泛应用于化铁工艺和冶炼。冶炼用萤石矿石一般要求含量大于65％，并对主要杂质也有一定的要求，硫和磷的含量分别不得高于0.3%和0.08%。其产品质量按照中华人民共和国国家标准GB8216-87《萤石块矿》执行（如表1.1）。

近年来，高品位萤石原矿被大量开采，储量不断降低，市场上高品位萤石块矿价格不断攀升且难于购买，玻璃、陶瓷、化工行业纷纷改用高纯浮选萤石粉，但冶金行业受工艺技术条件限制，萤石粉由于是粉料不能直接入炉，将萤石粉添加粘结剂通过搅拌、高压成型工艺，加工成球团再应用于冶炼是解决萤石粉替代块矿的最佳途径。而萤石球团粘结剂能否将高纯浮选萤石粉粘结成球，是实现萤石粉替代高品位萤石块的关键。萤石球的优势：1.具有品位稳定、粒度均匀、含杂低、水分低、碎料少；2.二氧化硅低于萤石块矿；3.萤石球稀渣速度快、加入量少、收得率高，在现代高节奏炼钢生产中，缩短炼钢时间，降低氟化钙消耗，大幅减少炉衬侵蚀，减轻氟离子污染等各项理化指标萤石球均优于萤石原矿，更能适应大熔炼炉对落下强度和抗压强度要求。如有些厂家要求落下强度为10米左右落水泥地不出现粉化现象，抗压强度达10N/mm²左右，而现在大部分萤石原矿难达到此要求。

萤石球粘结剂是萤石粉压球成型工艺中的关键技术之一，它占据了萤石球加工成本的主要份额，同时粘结剂的质量又是萤石球质量的重要保证。一般来讲有机类粘结性能好，机械强度高，但热态强度和热稳定性较差，有些防水性较差；无机粘结剂来源广、成本低，热态强度和热稳定性好，但增加灰分。目前，萤石球生产中的粘结剂成本高约200元/t，而且萤石球质量不理想抗压强度或机械强度不够。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷压高强度萤石球团粘结剂及其使用方法，满足一些特殊冶炼工艺要求。

本发明技术方案：一种冷压高强度萤石球团粘结剂，其组份及质量百分比为：五水偏硅酸钠50%～85%、水玻璃10%～45%、聚丙烯酰胺0.1%～5%。

一种冷压高强度萤石球团粘结剂使用方法，把经烘干放置含水分质量百分比在4%～5%的萤石粉，送入石碾混合机，先添加五水偏硅酸钠拌3～10分钟，再先后加入水玻璃、聚丙烯酰胺，每添加一种搅拌3～10分钟，之后一起搅拌5～30分钟，使其充分混合均匀后，送入冷压成型机压制成球，再送入烘干炉在150℃～170℃温度保持20～30分钟，将水分降至1%以下，冷却后装袋。

本发明的积极效果：1. 粘结剂用量少且成本低，成本降低六成以上。本冷压高强度萤石球团粘结剂可以根据萤石球不同质量要求合理调整配方：粘结剂总量=萤石粉×（3%～8%），使粘结剂成本可控制在每吨萤石球40元～100元。而现有的厂家生产一吨同等强度的萤石球使用的粘结剂成本一般需要160元～180元左右，有的甚至高达200多元。2.成球率提高10%以上，用本冷压高强度萤石球团粘结剂生产的萤石球球团成球率在90%以上,而现有厂家使用其它粘结剂生产的冷压萤石球球团一般在70%～80%左右。3.制成的萤石球强度好，抗压强度提高30%～140%，落地强度可达到2～10米落水泥地不出现粉化现象，抗压强度可达4N/mm²～12N/mm²，而现有厂家使用其它粘结剂生产的萤石球球团落地强度一般在1～2米左右落水泥地碎块不粉，抗压强度仅3N/mm²～5N/mm²球，有的抗压强度3N/mm²都没有，在储存和运输跌落中，经常出现大量粉碎。4.防潮防水：长期存放不会因吸潮而松散，泡于水中也不会散，而且强度不变弱。现有厂家使用其它粘结剂生产的萤石球防潮防水性弱，有的甚至极易吸潮溃散。5.灰分：灰分增加较多球团品位下降在2%～4%左右，但与而现有技术比较，为了增加强度，添加了此粘结剂的用量，导致灰分增加，但增加幅度比现有技术更小，而现有技术为了增加强度，添加了很多物质，导致灰分大幅度增加，球团品位下降5%以上，有的甚至更多,且有些有机粘结剂中即使添加很多物质也提高不了强度。

总之，用此冷压高强度萤石球团粘结剂加工成的萤石球工艺成球率高，具有非常好的的落下强度、抗压强度和防潮性能，还可以根据萤石球不同质量要求合理进行配方调整，合理控制生产成本且成本低。

具体实施方式

现按以萤石粉生产萤石块矿质量标准（GB8216-87）中三级标准即85%含量的萤石球为例举例说明。

实施例一

生产按萤石块矿质量标准（GB8216-87）中三级标准即85%含量的萤石球，用一吨经烘干放置矿度为87度的含水分在4%～5%的萤石粉，送入石碾混合机，先添加本发明粘结剂中五水偏硅酸钠20kg拌3～10分钟，再先后加入水玻璃15kg、聚丙烯酰胺0.3kg，每添加一种搅拌3～10分钟，之后一起搅拌5～30分钟，使其充分混合均匀后，送入冷压成型机压制成球，再送入烘干炉在150℃～170℃温度保持30～50分钟，将水分降至1%以下，冷却后装袋。此球团满足萤石块矿质量标准（GB8216-87）中的三级标准。本发明冷压高强度萤石球团粘结剂经过生产性试验，萤石球团粘结剂用于生产萤石球团过程中成球率＞90%，球团抛空中2米落落水泥地不出现粉化现象，抗压强度4N/mm²，球团品位下降1.74%，本粘结剂成本40元。

实施例二

生产按萤石块矿质量标准（GB8216-87）中三级标准即85%含量的萤石球，用一吨经烘干放置矿度为88度的含水分在4%～5%的萤石粉，送入石碾混合机，先添加本发明粘结剂中五水偏硅酸钠40kg拌3～10分钟，再先后加入水玻璃15kg、聚丙烯酰胺0.5kg，每添加一种搅拌3～10分钟，之后一起搅拌5～30分钟，使其充分混合均匀后，送入冷压成型机压制成球，再送入烘干炉在150℃～170℃温度保持30～50分钟，将水分降至1%以下，冷却后装袋。此球团满足萤石块矿质量标准（GB8216-87）中的三级标准。本发明冷压高强度萤石球团粘结剂经过生产性试验，萤石球团粘结剂用于生产萤石球团过程中成球率＞90%，球团抛空中5米落落水泥地不出现粉化现象，抗压强度6N/mm²，球团品位下降2.88%，本粘结剂成本63元。

实施例三

生产按萤石块矿质量标准（GB8216-87）中三级标准即85%含量的萤石球，用一吨经烘干放置矿度为90度的含水分在4%～5%的萤石粉，送入石碾混合机，先添加本发明粘结剂中五水偏硅酸钠60kg拌3～10分钟，再先后加入水玻璃20kg、聚丙烯酰胺0.5kg，每添加一种搅拌3～10分钟，之后一起搅拌5～30分钟，使其充分混合均匀后，送入冷压成型机压制成球，再送入烘干炉在150℃～170℃温度保持30～50分钟，将水分降至1%以下，冷却后装袋。此球团满足萤石块矿质量标准（GB8216-87）中的三级标准。本发明冷压高强度萤石球团粘结剂经过生产性试验，萤石球团粘结剂用于生产萤石球团过程中成球率＞90%，球团抛空中10米落落水泥地不出现粉化现象，抗压强度10.5N/mm²，球团品位下降4.2%，本粘结剂成本88元。

表1.1萤石块矿质量标准（GB8216-87）

Claims

1.一种冷压高强度萤石球团粘结剂使用方法，其特征是：把经烘干放置含水分质量百分比在4％～5％的萤石粉，送入石碾混合机，先添加五水偏硅酸钠拌3～10分钟，再先后加入水玻璃、聚丙烯酰胺，每添加一种搅拌3～10分钟，之后一起搅拌5～30分钟，使其充分混合均匀后，送入冷压成型机压制成球，再送入烘干炉在150℃～170℃温度保持20～30分钟，将水分降至1％以下，冷却后装袋；

所述的五水偏硅酸钠占粘结剂质量百分比为50％～85％、水玻璃占粘结剂质量百分比为10％～45％、聚丙烯酰胺占粘结剂质量百分比为0.1％～5％。