CN106086398B

CN106086398B - 冷压球团复合粘结剂和用于冶炼矿渣成型的方法

Info

Publication number: CN106086398B
Application number: CN201610302279.8A
Authority: CN
Inventors: 夏碧华; 邓鑫; 吴道洪
Original assignee: Jiangsu Province Metallurgical Design Institute Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Province Metallurgical Design Institute Co Ltd
Priority date: 2016-05-09
Filing date: 2016-05-09
Publication date: 2018-08-21
Anticipated expiration: 2036-05-09
Also published as: CN106086398A

Abstract

本发明提出了冷压球团复合粘结剂和用于冶炼矿渣成型的方法，其中，冷压球团复合粘结剂，包括：10‑35重量％的淀粉；30‑60重量％的含铁油泥；10‑50重量％的水泥；以及1‑5重量％的氢氧化钠。该冷压球团复合粘结剂具有成本廉价、操作简单、无机质含量较少的优点，并且尤其适用于冶炼矿渣的冷压成型，利用其制备得到的冶炼矿渣球团的跌落强度可以达到大于5次/球，抗压强度可以达到大于300N/球。

Description

冷压球团复合粘结剂和用于冶炼矿渣成型的方法

技术领域

本发明属于粘结剂领域，具体而言，本发明涉及冷压球团复合粘结剂和用于冶炼矿渣成型的方法。

背景技术

冷固球团作为一种环保节能的新型炉料，可以有效的改善物料的冶金性能，并且也是废弃资源重新利用的重要途径。粘结剂是矿粉冷压、中低压成型工艺中的主要技术关键之一。单一的无机粘结剂由于添加量大导致球团矿成品品位下降并且球团的抗压强度低；而单一的有机粘结剂制备的球团矿由于在高温下易爆裂粉化，这些都无法满足球团后续加工的要求。因此，选择合适的复合粘结剂，解决其抗压强度低，高温分解温度低，成本高，难于控制和混匀等问题至关重要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有成本廉价、操作简单、无机质含量较少的冷压球团复合粘结剂和利用该粘结剂对冶炼矿渣成型的方法。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种冷压球团复合粘结剂，包括：

10-35重量％的淀粉；

30-60重量％的含铁油泥；

10-50重量％的水泥；以及

1-5重量％的氢氧化钠。

该冷压球团复合粘结剂主要由淀粉、含铁油泥、水泥和氢氧化钠四种成分组成，其来源广泛，价格低廉，成本低。由上述四种组分按照10-35重量％的淀粉；30-60重量％的含铁油泥；10-50重量％的水泥；以及1-5重量％的氢氧化钠组合得到的复合粘结剂可以用于冷压球团的制备，尤其对冶炼矿渣的冷压成型球团的制备具有显著效果。根据本发明的具体实施例，利用上述实施例的冷压球团复合粘结剂对冶炼矿渣进行冷压成型制备得到的球团的跌落强度可以达到大于5次/球，抗压强度可以达到大于300N/球。

另外，根据本发明上述实施例的冷压球团复合粘结剂还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，上述实施例的冷压球团复合粘结剂包括：

15-29重量％的淀粉；

35-54重量％的含铁油泥；

14-49重量％的水泥；以及

1-3重量％的氢氧化钠。

在本发明的一些实施例中，所述淀粉为选自玉米淀粉、葛根淀粉、木薯淀粉、番薯淀粉和马铃薯淀粉中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述含铁油泥中含铁化合物占70～80重量％。

根据本发明的第二方面，本发明还提出了一种用于冶炼矿渣成型的方法，包括：

向冶炼矿渣中加入前面实施例的冷压球团复合粘结剂和水，以便得到混合物；

将所述混合物进行搅拌混合和冷却静置；

将经过所述冷却静置后的所述混合物进行冷压成型，以便获得冶炼矿渣球团。

另外，根据本发明上述实施例的用于冶炼矿渣成型的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述冶炼矿渣为选自铜渣、红土镍矿、镍铁粉、铁粉中的任一种，所述冶炼矿渣的平均粒径不高于150微米。

在本发明的一些实施例中，所述冷压球团复合粘结剂的加入量为所述冶炼矿渣的5-15重量％，所述水的加入量为所述冶炼矿渣的10-20重量％。

在本发明的一些实施例中，所述搅拌混合时间为15-20分钟；所述冷却静置时间为5-10分钟。

在本发明的一些实施例中，所述冷压成型采用的压力为11-14MPa。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，。下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种冷压球团复合粘结剂。根据本发明具体实施例的冷压球团复合粘结剂包括：10-35重量％的淀粉；30-60重量％的含铁油泥；10-50重量％的水泥；以及1-5重量％的氢氧化钠。

根据本发明的具体实施例，上述实施例的冷压球团复合粘结剂包括：15-29重量％的淀粉；35-54重量％的含铁油泥；14-49重量％的水泥；以及1-3重量％的氢氧化钠。

根据本发明的具体实施例，由于淀粉作为粘结剂的用量及成本都会较高，发明人发现，通过采用其他废弃物配合使用可以减少它的用量和成本。发明人还发现，含铁油泥中含有大量的油泥而具有较强的粘度，并且含铁油泥作为废品不需要成本，进而将其与淀粉、水泥和氢氧化钠联合使用，其粘结效果也很突出。由此适用于冶炼矿渣的冷压成型。利用上述实施例的冷压球团复合粘结剂对冶炼矿渣进行冷压成型制备得到的球团的跌落强度可以达到大于5次/球，抗压强度可以达到大于300N/球。

根据本发明的具体实施例，上述实施例的冷压球团复合粘结剂中的淀粉可以为选自玉米淀粉、葛根淀粉、木薯淀粉、番薯淀粉和马铃薯淀粉中的至少一种。由此将淀粉与氢氧化钠、水泥、含铁油泥进行结合，可以进一步提高冷压成型的粘结效果。

根据本发明的具体实施例，所述含铁油泥的浓度为20重量％。根据本发明的具体实施例，含铁油泥可以来自冷轧带钢厂产生的含有氧化铁粉颗粒的油泥。发明人发现，由于含铁油泥中油泥较多，而且油泥比较粘稠，因此，将其作为粘结剂的一部分可以显著提高粘结效果，并且含铁油泥是废品，进而还可以降低粘结剂成本。

根据本发明的另一方面，本发明还提出了一种用于冶炼矿渣成型的方法。根据本发明具体实施例的用于冶炼矿渣成型的方法包括：

将所述混合物进行搅拌混合和冷却静置；

上述用于冶炼矿渣成型的方法主要采用冷压球团复合粘结剂进行冷压成型，其冷压球团复合粘结剂主要由淀粉、含铁油泥、水泥和氢氧化钠四种成分组成，其来源广泛，价格低廉，成本低。由上述四种组分按照10-35重量％的淀粉；30-60重量％的含铁油泥；10-50重量％的水泥；以及1-5重量％的氢氧化钠组合得到的复合粘结剂可以有效地用于冶炼矿渣球团的制备，尤其对冶炼矿渣的冷压成型球团的制备。根据本发明的具体实施例，利用上述方法制备得到的球团的跌落强度可以达到大于5次/球，抗压强度可以达到大于300N/球。

根据本发明的具体实施例，上述用于冶炼矿渣成型的方法可以适用的冶炼矿渣为选自铜渣、红土镍矿、镍铁粉、铁粉中的任一种。由此采用本发明上述实施例的冷压球团复合粘结剂可以用于铜渣、红土镍矿、镍铁粉、铁粉的冷压成型，因此该方法具有普遍应用性。根据本发明的具体实施例，冶炼矿渣的平均粒径不高于150微米。由此可以更加便于冷压成型，提高制备得到的球团的性能。

根据本发明的具体实施例，向冶炼矿渣中加入前面实施例的冷压球团复合粘结剂和水，以便得到混合物。其中，冷压球团复合粘结剂的加入量为冶炼矿渣的5-15重量％，水的加入量为冶炼矿渣的10-20重量％。

根据本发明的具体实施例，进一步地，将上述混合物进行搅拌混合和冷却静置。根据本发明的具体实施例，搅拌混合时间为15-20分钟；冷却静置时间为5-10分钟。由此可以将其充分地混合均匀，并且通过冷却静置5-10分钟可以使得其中的水泥达到一定的固化程度，进而为后续成型发挥作用。

根据本发明的具体实施例，冷压成型采用的压力为11-14MPa。由此可以有效制备得到冶炼矿渣球团。该压力是发明人针对冶炼矿渣和复合粘结剂的混合物静置后的混合物的硬度以及状态筛选得到的。采用该压力可以有效制备得到冶炼矿渣球团。

根据本发明的具体实施例，采用本发明上述实施例的用于冶炼矿渣成型的方法制备得到的冶炼矿渣球团的跌落强度≥5次/球，抗压强度≥300N/球，烘干后跌落强度≥20次/球，烘干后抗压强度≥1000N/球(烘干温度105℃，烘干时间12h)，采用常规测定方法。

团块的性能检测：抗压强度是将团块置于型号为LDS-Y10A球团压力试验机上测定的，压力试验机施载速度为10mm/min。落下强度是将团块自0.5m高自由落下至5mm厚的钢板上，反复落下直到团块产生裂纹为止。烘干前后都是一样的测试方法。

实施例1

一种冷压复合球团粘结剂，主要由淀粉、含铁油泥、水泥、氢氧化钠等组分组成；其中淀粉、含铁油泥和水泥的组成百分比分别为：15％、35％、49％、1％；其中，淀粉可以是玉米淀粉、土豆淀粉、葛根淀粉、木薯淀粉、番薯淀粉、马铃薯淀粉等。

该复合粘结剂的使用方法为：取一定量的冶炼矿渣，向其中加入占矿渣质量5％的复合粘结剂，并加入占矿渣质量10％的水分，均匀混合搅拌15分钟；随后将该混合物冷却静置10分钟；最后将混合物料放入成型设备压制成型。成型机压力设定为11MPa。制备得到的冶炼矿渣球团的跌落强度≥5次/球，抗压强度≥300N/球，烘干后跌落强度≥20次/球，烘干后抗压强度≥1000N/球。(烘干温度105℃，烘干时间12h)，采用常规测定方法。

实施例2

一种冷压复合球团粘结剂，主要由淀粉、含铁油泥、水泥、氢氧化钠等组分组成；其中淀粉、含铁油泥和水泥的组成百分比分别为：20％、40％、38％、2％；其中，淀粉可以是玉米淀粉、土豆淀粉、葛根淀粉、木薯淀粉、番薯淀粉、马铃薯淀粉等。

该复合粘结剂的使用方法为：取一定量的冶炼矿渣，向其中加入占矿渣质量10％的复合粘结剂，并加入占矿渣质量20％的水分，均匀混合搅拌20分钟；随后将该混合物冷却静置10分钟；最后将混合物料放入成型设备压制成型。成型机压力设定为13MPa。制备得到的冶炼矿渣球团的跌落强度≥5次/球，抗压强度≥300N/球，烘干后跌落强度≥20次/球，烘干后抗压强度≥1000N/球。(烘干温度105℃，烘干时间12h)，采用常规测定方法。

实施例3

一种冷压复合球团粘结剂，主要由淀粉、含铁油泥、水泥、氢氧化钠等组分组成；其中淀粉、含铁油泥和水泥的组成百分比分别为：29％、54％、14％、3％；其中，淀粉可以是玉米淀粉、土豆淀粉、葛根淀粉、木薯淀粉、番薯淀粉、马铃薯淀粉等。

该复合粘结剂的使用方法为：取一定量的冶炼矿渣，向其中加入占矿渣质量15％的复合粘结剂，并加入占矿渣质量10％的水分，均匀混合搅拌15分钟；随后将该混合物冷却静置6分钟；最后将混合物料放入成型设备压制成型。成型机压力设定为14MPa。制备得到的冶炼矿渣球团的跌落强度≥5次/球，抗压强度≥300N/球，烘干后跌落强度≥20次/球，烘干后抗压强度≥1000N/球。(烘干温度105℃，烘干时间12h)，采用常规测定方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种冷压球团复合粘结剂，其特征在于，包括：

10-35重量％的淀粉；

35-54重量％的含铁油泥；

10-50重量％的水泥；以及

1-5重量％的氢氧化钠，

所述冷压球团复合粘结剂用于与冶炼矿渣混合制备冶炼矿渣球团，所述冶炼矿渣为选自铜渣、红土镍矿、镍铁粉、铁粉中的任一种。

2.根据权利要求1所述的冷压球团复合粘结剂，其特征在于，包括：

15-29重量％的淀粉；

35-54重量％的含铁油泥；

14-49重量％的水泥；以及

1-3重量％的氢氧化钠。

3.根据权利要求1或2所述的冷压球团复合粘结剂，其特征在于，所述淀粉为选自玉米淀粉、葛根淀粉、木薯淀粉、番薯淀粉和马铃薯淀粉中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的冷压球团复合粘结剂，其特征在于，所述含铁油泥的浓度为20重量％。

5.一种用于冶炼矿渣成型的方法，其特征在于，包括：

向冶炼矿渣中加入权利要求1-4中任一项所述的冷压球团复合粘结剂和水，以便得到混合物；

将所述混合物进行搅拌混合和冷却静置；

6.根据权利要求5所述的用于冶炼矿渣成型的方法，其特征在于，所述冶炼矿渣的平均粒径不高于150微米。

7.根据权利要求5或6所述的用于冶炼矿渣成型的方法，其特征在于，所述冷压球团复合粘结剂的加入量为所述冶炼矿渣的5-15重量％，所述水的加入量为所述冶炼矿渣的10-20重量％。

8.根据权利要求5或6所述的用于冶炼矿渣成型的方法，其特征在于，所述搅拌混合时间为15-20分钟；所述冷却静置时间为5-10分钟。

9.根据权利要求5或6所述的用于冶炼矿渣成型的方法，其特征在于，所述冷压成型采用的压力为11-14MPa。