CN103194595A

CN103194595A - 一种复合型萤石球团粘结剂

Info

Publication number: CN103194595A
Application number: CN2013101164733A
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: 2013-07-10

Abstract

本发明涉及一种复合型萤石球团粘结剂，能将高纯萤石粉粘结成球，是实现萤石粉替代高品位萤石块的关键材料。本发明组份及质量百分比为：偏硅酸钠50～88%、淀粉10～40%、碳酸钠1～5%、聚丙烯酰胺1～5%。制成的萤石球强度好，抗压强度提高30～60%；生产的萤石球团抛空中2～4米落水泥地不出现粉化现象，抗压强度可达4N～8N/mm²，成本降低六成以上。

Description

一种复合型萤石球团粘结剂

技术领域

本发明涉及一种复合型萤石球团粘结剂，能将高纯萤石粉粘结成球，是实现萤石粉替代高品位萤石块的关键材料。

背景技术

萤石（CaF2）是工业上氟元素的主要来源，广泛应用于冶金、航天、医药、电子、机械和原子能等领域。因萤石具有能降低难熔物质的熔点，促进炉渣流动，使渣和金属很好分离，在冶炼过程中脱硫、脱磷，增强金属的可煅性和抗张强度等特点，因此，它作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。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。

萤石球粘结剂是萤石粉压球成型工艺中的关键之一，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，增加灰分。复合型粘结剂可利用掺料之间互补，扬长避短，是粘结剂的开发方向。

目前，生产一吨萤石球使用粘结剂的成本高达200元左右，而且萤石球质量不理想，抗压强度或机械强度不够，抗压强度仅4N/mm²左右。好质量的萤石球团替代萤石块矿，不光要能满足冶金工业萤石块矿质量标准（GB8216-87）（如表1.1），还要能达到萤石块矿的物理性能硬度要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型萤石球团粘结剂，其可以添加到不同品位的高纯萤石粉中，通过搅拌、高压成型工艺加工成球团，解决萤石粉替代萤石块矿应用于冶炼行业，由其制成的萤石球强度高、成本低。

本发明的技术方案：一种复合型萤石球团粘结剂，其组份及质量百分比为：偏硅酸钠50%～88%、淀粉10%～40%、碳酸钠1%～5%、聚丙烯酰胺1%～5%。

一种复合型萤石球团粘结剂，其组份及最佳质量百分比为：偏硅酸钠88%、淀粉10%、碳酸钠1%、聚丙烯酰胺1%；由此粘结剂制成的萤石球团抛空中2米落水泥地不出现粉化现象，抗压强度可达8N/mm²，球团品位下降1.8%。

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；可以根据萤石球不同质量要求合理的调整配方：粘结剂=萤石粉×（1%～5%），使粘结剂成本可控制在每吨萤石球40元～80元，即使最难粘结的萤石粉也不超过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一般需要160元～180元左右，有的甚至高达200多元。2.制成的萤石球强度好，抗压强度提高30%～60%；生产的萤石球团抛空中2～4米落水泥地不出现粉化现象，抗压强度可达4N/mm²～8N/mm²，而现有厂家使用其它粘结剂生产的萤石球球团抛空中1～2米左右落水泥地尽管也不出现粉化现象，但抗压强度仅3N/mm²～5N/mm²，有的抗压强度3N/mm²都没有，在储存和运输跌落中，经常出现大量碎球。3. 制成的萤石球防潮防水；长期存放不会因吸潮而松散，泡于水中也不会散，而且重新干燥后强度不变弱。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。4.灰分增加少：本复合型粘结剂配入萤石球中量少所以灰分增加很少，对冶金有百利而无一害，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，使球团品位下降5%以上，有的甚至更多。5.不产生二次污染，无毒无害，符合环保生产的要求。

总之，本发明既具有有机类粘结性能好，机械强度高，又有无机粘结剂来源广、成本低，热态强度和热稳定性好的优点，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，而且萤石球生产及后处理工艺也简单易行，是一种理想的复合型粘结剂。

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，加入本复合型粘结剂34kg(质量百分比为：偏硅酸钠88%、淀粉10%、碳酸钠1%、聚丙烯酰胺1%)，通过搅拌混匀、成型工艺，加工成球团。球团烘干至水分在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，球团抛空中2米落水泥地不出现粉化现象，抗压强度8N/mm²，球团品位下降1.8%，复合型粘结剂成本仅50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87度的含水分在4%～5%的萤石粉，加入本复合型粘结剂31kg(质量百分比为：偏硅酸钠65%、淀粉32%、碳酸钠1.5%、聚丙烯酰胺1.5%)，通过搅拌混匀、成型工艺，加工成球团。球团烘干至水分在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，球团抛空中3米落水泥地不出现粉化现象，抗压强度6N/mm², 球团品位下降1.3%，复合型粘结剂成本68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86度的含水分在4%～5%的萤石粉，加入本复合型粘结剂25kg(质量百分比为：偏硅酸钠50%、淀粉40%、碳酸钠5%、聚丙烯酰胺5%)，通过搅拌混匀、成型工艺，加工成球团。球团烘干至水分在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，球团抛空中4米落水泥地不出现粉化现象，抗压强度4.5N/mm², 球团品位下降0.8%，复合型粘结剂成本74元。

表1.1萤石块矿质量标准（GB8216-87）

Claims

1.一种复合型萤石球团粘结剂，其特征是：其组份及质量百分比为：偏硅酸钠50%～88%、淀粉10%～40%、碳酸钠1%～5%、聚丙烯酰胺1%～5%。

2.根据权利要求1所述的一种复合型萤石球团粘结剂，其特征是：其组份及最佳质量百分比为：偏硅酸钠88%、淀粉10%、碳酸钠1%、聚丙烯酰胺1%；由此粘结剂制成的萤石球团抛空中2米落水泥地不出现粉化现象，抗压强度可达8N/mm²，球团品位下降1.8%。