CN103468942A - 一种热压铁焦用复合粘接剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热压铁焦用复合粘接剂及其制备方法，其成分质量百分比为：焦油渣30％～60%、沥青5％～10%、有机高分子聚合物1％～10%、含铁原料30％～64%。将焦油渣、沥青、有机高分子聚合物、含铁原料按比例混合搅拌均匀后进入反应釡，反应温度110-160℃，1.6～2.0MPa压力下，反应0.5～2小时，冷却到室温后,将其破碎成粒级为小于1mm占质量比95%以上的粉末。本发明原料来源广，价格较便宜，制造工艺简单，能耗低，充分利用冶金企业的污染性废渣，既可实现废物的综合利用，又能减少环境污染；减少铁矿粉的用量，节省矿产资源；使用本发明粘结剂制备铁焦，成球率达到80%以上，生球及成品球抗压强度分别达到1200N/个、3800N/个。

Description

一种热压铁焦用复合粘接剂及其制备方法

技术领域

本发明属于高炉原燃料领域，尤其涉及一种热压铁焦所用的复合粘接剂及其制备方法。

背景技术

铁焦是一种高反应性焦炭，它是将煤和铁矿石事先粉碎、混合、成型后，用干馏炉加热，使其中的铁矿石发生部分还原，变成具有一定金属化率的还原铁，同时使其中的煤结焦。高炉使用这种块状复合炉料，既有利于减排二氧化碳，又可以大幅提高弱黏结煤和低品位铁矿石的使用比率。

为了使铁焦复合球团获得较高的冷态强度和一定成球率，其制备中一般需添加粘结剂，目前国内外开发的用于铁焦的粘结剂可分为无机粘结剂、有机粘结剂和复合粘结结剂三种，无机粘结剂主要由氧化钙、硅酸盐水泥、粘土等，如中国专利公开号CN101724746A公布了一种添加CaO的铁焦粘结剂制备方法，其由粒径180-250目的焦末的铁精粉或粒径180-250目的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按70-90∶10-30的重量比混和，再按重量比掺入2-5％粘合剂和1％的粘性土或者5％的氧化钙和白云石，经充分辗合和冷压成型后制成。有机粘结剂有沥青、中温焦油、纤维素等。如ANYASHIKI Takashi等《Development of CarbonIron Composite Process》论文中所述铁焦复合球团需要5～8%沥青作为粘结剂来提高其强度。复合粘结剂如专利公开号CN101619387公布了一种采用高分子化合物所组成的铁焦粘结剂，其有机高分子聚合物、硅溶胶或硅胶、水按照0.5-1.5∶5-7∶11-13的比例混合，再加入占混合溶液0.05-0.6wt％的稳定剂。

目前铁焦粘结剂存在的问题：（1）无机粘结剂存在用量大，给铁焦带来大量杂质元素的缺点(Na,Si,Al,Cl都为杂质元素甚至为有害元素)，且本身不能燃烧，没有发热量，增加灰分，主要用于冷压铁焦球团。（2）在热压成型条件下，使用弱粘结性焦煤或非焦煤炼制铁焦时需要加入大量有机粘结剂，成本高，有些有机粘结剂具有一定的吸水性，因而大多数铁焦球团易潮解。（3）目前铁焦使用复合粘结剂含Si元素高，增加灰分，而且只适用于冷压铁焦球团，不适合用于热压铁焦球团。

发明内容

本发明旨在提供一种能满足运转、冶炼所要求的冷态和热态强度，成型性好，杂质含量少，不产生二次污染，低成本高效的热压铁焦用复合粘接剂及其制备方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种热压铁焦用复合粘接剂，其成分质量百分比为：焦油渣30％～60%、沥青5％～10%、有机高分子聚合物1％～10%、含铁原料30％～64%。

所述焦油渣为超级分离器焦油渣、氨水澄清槽焦油渣中的一种或两种。

所述沥青为焦油中温沥青、改质沥青中的一种或两种。

所述有机高分子聚合物为腐植酸、聚丙烯酸胺中的一种或两种。

所述含铁原料为赤泥、含油尘泥中的一种或两种。

一种热压铁焦用复合粘结剂的制备方法，其特征在于：

将焦油渣、沥青、有机高分子聚合物、含铁原料以干重计，按照质量比30％～60%、5％～10%、1％～10%、30％～64%的比例混合，搅拌均匀后进入反应釡，反应温度110-160℃，1.6～2.0MPa压力下，反应0.5～2小时，冷却到室温后,将其破碎成粒级为小于1mm占质量比95%以上的粉末。

本发明的有益效果为：

1、本发明复合粘接剂以焦化厂废渣焦油渣、炼铝厂废渣赤泥、钢铁企业含有尘泥为主要原料，添加一定沥青和有机高分子聚合物混合而制成的，充分利用冶金企业的污染性废渣，既可实现废物的综合利用，又能减少环境污染。

2、具有粘结性的含铁原料在粘结剂中起分散作用，而且加入铁焦中还能减少铁矿粉的用量，节省矿产资源。

3、本发明中的原料来源广，价格较便宜，吨铁焦粘结剂成本为10～20元。

4、本发明复合粘结剂制造工艺简单，能耗低，经济性好。

5、添加质量比10%左右复合粘结剂制备铁焦，成球率达到80%以上，生球抗压强度达到1200N/个以上，成品球抗压强度大于3800N/个。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1-5原料组成质量百分含量见表1。

表1实施例原料组成质量配比（%）

实施例1：

将焦油渣、沥青、有机高分子聚合物、含铁原料按照质量比30%、10%、5%、55%混合，以干重计；搅拌均匀后进入反应釜，反应温度120℃，1.6MPa压力下，反应1小时，冷却到室温后把其破碎成粒级小于1mm占质量比95%以上的粉末。

实施例2：

将焦油渣、沥青、有机高分子聚合物、含铁原料按照质量比40%、10%、5%、45%混合，以干重计；搅拌均匀后进入反应釜，反应温度130℃，1.8MPa压力下，反应1小时，冷却到室温后把其破碎成粒级小于1mm占质量比95%以上DE粉末。

实施例3：

将焦油渣、沥青、有机高分子聚合物、含铁原料按照质量比50%、10%、5%、35%混合，以干重计；搅拌均匀后进入反应釜，反应温度140℃，1.8MPa压力下，反应1.5小时，冷却到室温后把其破碎成粒级小于1mm占质量比95%以上的粉末。

实施例4：

将焦油渣、沥青、有机高分子聚合物、含铁原料按照质量比50%、10%、10%、10%混合，以干重计；搅拌均匀后进入反应釜，反应温度150℃，2.0MPa压力下，反应1.5小时，冷却到室温后把其破碎成粒级小于1mm占质量比95%以上的粉末。

实施例5：

将焦油渣、沥青、有机高分子聚合物、含铁原料按照质量比60%、5%、5%、30%混合，以干重计；搅拌均匀后进入反应釜，反应温度160℃，2.0MPa压力下，反应2小时，冷却到室温后把其破碎成粒级小于1mm占质量比95%以上的粉末。

应用添加质量比10%左右该复合粘结剂可制备铁焦，成球率达到80%以上，生球抗压强度达到1200N/个以上，成品球抗压强度大于3800N/个。

Claims (6)

1.一种热压铁焦用复合粘接剂，其特征在于，其成分质量百分比为：焦油渣30％～60%、沥青5％～10%、有机高分子聚合物1％～10%、含铁原料30％～64%。

2.根据权利要求1所述的热压铁焦用复合粘接剂，其特征在于，所述焦油渣为超级分离器焦油渣、氨水澄清槽焦油渣中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的热压铁焦用复合粘接剂，其特征在于，所述沥青为焦油中温沥青、改质沥青中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的热压铁焦用复合粘接剂，其特征在于，所述有机高分子聚合物为腐植酸、聚丙烯酸胺中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的热压铁焦用复合粘接剂，其特征在于，所述含铁原料为赤泥、含油尘泥中的一种或两种。

6.一种如权利要求1所述热压铁焦用复合粘结剂的制备方法，其特征在于：

将焦油渣、沥青、有机高分子聚合物、含铁原料以干重计，按照质量比30％～60%、5％～10%、1％～10%、30％～64%的比例混合，搅拌均匀后进入反应釡，反应温度110-160℃，1.6～2.0MPa压力下，反应0.5～2小时，冷却到室温后,将其破碎成粒级为小于1mm占质量比95%以上的粉末。