CN109182736B - 一种球团矿和利用高炉除尘灰制备球团矿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种球团矿和利用高炉除尘灰制备球团矿的方法，其中所述方法包括步骤：混合：将以下质量百分比的原料混匀：A精矿：55～75％，B精矿：25～40％，除尘灰a：1～3％，除尘灰b：1.5～4.0％，除尘灰c：0.4～1.8％，高炉矿石筛分除尘灰：1.2～7.5％，膨润土：1.5～3.5％，得到混合物料；制备生球：将所述混合物料在造球盘上制备生球；和制备球团矿：将所述生球干燥、预热、焙烧，得到所述球团矿。本发明得到的球团矿抗压强度大于2000N/个，还原膨胀率为20％左右，满足合格球团矿的质量指标。

Description

一种球团矿和利用高炉除尘灰制备球团矿的方法
技术领域
本发明涉及一种制备球团矿技术，具体涉及一种球团矿和利用高炉除尘灰制备球团矿的方法。
背景技术
高炉炼铁工艺产生的除尘灰主要有高炉煤气瓦斯灰、高炉炉前出铁厂除尘灰和高炉矿石筛分除尘灰等。这些除尘灰目前几乎全部回用烧结工艺，但通过烧结存在如下问题：由于高炉除尘灰粒度极细，遇水容易结团，从而导致在混料时高炉除尘灰分布不均匀，且通过高温烧结时，这些高炉除尘灰团直接分散开，又被负压抽进烟道，基本未回收并且未遇水的除尘灰由于粒度细，在皮带倒运过程中容易造成粉尘飞散，恶化烧结料层透气性，对烧结矿产量和质量产生不利的影响，同时影响现场工人身体健康。从而导致高炉除尘灰利用程度低。
另外，由于高炉除尘灰中含有尚可利用的铁粉和焦炭粉，现有技术中有使用高炉除尘灰进行提取焦炭粉和铁粉(专利公开号：CN102851414A，申请日2012年9月24日)，但这两种不同物质的含量均较少，与钢铁冶炼对原料的技术要求相差较大，这样做并不能很好地利用高炉除尘灰。因此，亟需一种更好的利用高炉除尘灰的方法。
背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
针对现有技术存在问题中的一个或多个，在本发明的一个方面，本发明提供一种利用高炉除尘灰制备球团矿的方法，所述方法包括步骤：
混合：将以下质量百分比的原料混匀：A精矿：55～75％，B精矿：25～40％，除尘灰a：1～3％，除尘灰b：1.5～4.0％，除尘灰c：0.4～1.8％，高炉矿石筛分除尘灰：1.2～7.5％，膨润土：1.5～3.5％，得到混合物料；
制备生球：将所述混合物料在造球盘上制备生球；
制备球团矿：将所述生球干燥、预热、焙烧，得到所述球团矿。
优选地，其中上述混合步骤中所述A精矿的成分按质量百分比包含：62.0～65.8％的TFe、21.5～26.0％的FeO、0.60～2.20％的CaO、2.80～4.95％的SiO2、0.90～1.90％的MgO、0.03～0.10％的Na2O、0.04～0.09％的F、0.55～0.90％的S、0.10～0.23％的K2O，并且所述A精矿中成分的粒度为小于200目的比例为65～93％。
优选地，其中上述混合步骤中所述B精矿的成分按质量百分比包含：63.0～67.5％的TFe、25.5～29.0％的FeO、0.90～2.50％的CaO、1.15～2.70％的SiO2、0.70～1.50％的MgO、0.07～0.15％的Na2O、0.35～0.55％的F、0.50～0.80％的S、0.04～0.12％的K2O，并且所述B精矿中成分的粒度为小于200目的比例为92～99％。
优选地，其中上述混合步骤中所述除尘灰a的成分按质量百分比包含：50.0～56.5％的TFe、18.0～28.5％的FeO、7.20～9.10％的CaO、1.60～3.20％的SiO2、1.70～3.35％的MgO、0.25～0.70％的Na2O、0.03～0.10％的F、0.30～0.65％的S、1.15～3.42％的K2O，并且所述除尘灰a中成分的粒度为小于200目的比例为70～85％。
优选地，其中上述混合步骤中所述除尘灰b的成分按质量百分比包含：68.0～76.5％的TFe、64.0～66.5％的FeO、0.10～0.30％的CaO、0.30～0.80％的SiO2、0.030～0.09％的MgO、0.005～0.020％的Na2O、0～0.10％的F、0～0.02％的S、0～0.02％的K2O，并且所述除尘灰b中成分的粒度为小于200目的比例为89～98％。
优选地，其中上述混合步骤中所述除尘灰c的成分按质量百分比包含：65.0～67.5％的TFe、0.50～0.85％的FeO、0.60～1.10％的CaO、0.60～2.20％的SiO2、0～0.50％的MgO、0.05～0.10％的Na2O、0.01～0.10％的F、0.060～0.15％的S、0.15～0.32％的K2O，并且所述除尘灰c中成分的粒度为小于200目的比例为65～85％。
优选地，其中上述混合步骤中所述高炉矿石筛分除尘灰的成分按质量百分比包含：53.0～62.5％的TFe、4.50～6.55％的FeO、7.50～10.50％的CaO、4.60～6.20％的SiO2、0.50～2..50％的MgO、0.075～0.20％的Na2O、0.01～0.10％的F、0.060～0.15％的S、0.15～0.32％的K2O，并且所述高炉矿石筛分除尘灰中成分的粒度为小于200目的比例为75～95％。
优选地，其中上述混合步骤中所述膨润土的成分按质量百分比包含：1.5～3.2％的CaO、63.5～68.3％的SiO2、1.8～3.5％的MgO、11.5～14.5％的Al2O3。
优选地，其中上述制备生球步骤中所述生球的直径为8-16mm。
优选地，其中上述制备球团矿步骤中所述干燥的条件包括：温度为100～120℃，时间为30～60min；所述预热的条件包括：温度为480～750℃，时间为8～16min；所述焙烧的条件包括：温度为1180～1320℃，时间为8～25min。
在本发明的另一方面，本发明提供一种球团矿，所述球团矿由上述的方法制备而成。
基于以上技术方案，本发明获得一种球团矿，其利用粒度极细的高炉矿石筛分除尘灰的成分与烧结矿和球团矿接近，以及有害元素含量少的基础通过混合一定质量配比的A精矿、B精矿、除尘灰a、除尘灰b、除尘灰c和膨润土制备得到。所生产的球团矿抗压强度大于2000N/个，还原膨胀率为20％左右，满足合格球团矿的质量指标。同时可有效解决原高炉矿石筛分除尘灰应用于烧结工艺引起烧结料层透气性变差和烧结矿质量下降的问题，有利于高炉透气性改善，稳定顺行。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方法。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的材料和步骤进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本发明的一个目的是提供一种利用高炉除尘灰制备球团矿的方法，另一个目的是提供一种由本发明的方法制备得到的球团矿。
本发明的目的将通过以下具体实施方式实现：
在本发明的第一实施方式中，本发明提供一种利用高炉除尘灰制备球团矿的方法，所述方法包括步骤：
混合：将以下质量百分比的原料混匀：A精矿：55～75％，B精矿：25～40％，除尘灰a：1～3％，除尘灰b：1.5～4.0％，除尘灰c：0.4～1.8％，高炉矿石筛分除尘灰：1.2～7.5％，膨润土：1.5～3.5％，得到混合物料；
制备生球：将所述混合物料在造球盘上制备生球；
制备球团矿：将所述生球干燥、预热、焙烧，得到所述球团矿。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述混合步骤中所述A精矿的成分按质量百分比包含：62.0～65.8％的TFe、21.5～26.0％的FeO、0.60～2.20％的CaO、2.80～4.95％的SiO2、0.90～1.90％的MgO、0.03～0.10％的Na2O、0.04～0.09％的F、0.55～0.90％的S、0.10～0.23％的K2O，并且所述A精矿中成分的粒度为小于200目的比例为65～93％。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述混合步骤中所述B精矿的成分按质量百分比包含：63.0～67.5％的TFe、25.5～29.0％的FeO、0.90～2.50％的CaO、1.15～2.70％的SiO2、0.70～1.50％的MgO、0.07～0.15％的Na2O、0.35～0.55％的F、0.50～0.80％的S、0.04～0.12％的K2O，并且所述B精矿中成分的粒度为小于200目的比例为92～99％。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述混合步骤中所述除尘灰a的成分按质量百分比包含：50.0～56.5％的TFe、18.0～28.5％的FeO、7.20～9.10％的CaO、1.60～3.20％的SiO2、1.70～3.35％的MgO、0.25～0.70％的Na2O、0.03～0.10％的F、0.30～0.65％的S、1.15～3.42％的K2O，并且所述除尘灰a中成分的粒度为小于200目的比例为70～85％。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述混合步骤中所述除尘灰b的成分按质量百分比包含：68.0～76.5％的TFe、64.0～66.5％的FeO、0.10～0.30％的CaO、0.30～0.80％的SiO2、0.030～0.09％的MgO、0.005～0.020％的Na2O、0～0.10％的F、0～0.02％的S、0～0.02％的K2O，并且所述除尘灰b中成分的粒度为小于200目的比例为89～98％。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述混合步骤中所述除尘灰c的成分按质量百分比包含：65.0～67.5％的TFe、0.50～0.85％的FeO、0.60～1.10％的CaO、0.60～2.20％的SiO2、0～0.50％的MgO、0.05～0.10％的Na2O、0.01～0.10％的F、0.060～0.15％的S、0.15～0.32％的K2O，并且所述除尘灰c中成分的粒度为小于200目的比例为65～85％。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述混合步骤中所述高炉矿石筛分除尘灰的成分按质量百分比包含：53.0～62.5％的TFe、4.50～6.55％的FeO、7.50～10.50％的CaO、4.60～6.20％的SiO2、0.50～2..50％的MgO、0.075～0.20％的Na2O、0.01～0.10％的F、0.060～0.15％的S、0.15～0.32％的K2O，并且所述高炉矿石筛分除尘灰中成分的粒度为小于200目的比例为75～95％。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述混合步骤中所述膨润土的成分按质量百分比包含：1.5～3.2％的CaO、63.5～68.3％的SiO2、1.8～3.5％的MgO、11.5～14.5％的Al2O3。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述制备生球步骤中所述生球的直径为8-16mm，例如：8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm等。
根据本发明的一个优选实施方式，其中上述制备球团矿步骤中所述干燥的条件包括：温度为100～120℃，例如100℃、105℃、110℃、115℃、120℃等，时间为30～60min，例如30min、40min、50min、60min等；所述预热的条件包括：温度为480～750℃，例如480℃、530℃、580℃、630℃、680℃、730℃、750℃等，时间为8～16min，例如8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min等；所述焙烧的条件包括：温度为1180～1320℃，例如1180℃、1200℃、1220℃、1240℃、1260℃、1280℃、1300℃、1320℃等，时间为8～25min，例如8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、25min等。
在本发明的第二实施方式中，本发明提供一种球团矿，所述球团矿由上述的方法制备而成。
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的实施例中利用高炉除尘灰制备球团矿的方法中所用原料的成分及粒度组成见下表1。
表1：各实施例中所用原料的成分及粒度组成(％)
Figure BDA0001845168700000061
注：Ig表示烧损所占百分比含量。
实施例1：利用高炉除尘灰制备球团矿
1、按照质量百分比，将A精矿59.10％、B精矿31.80％、除尘灰a1.82％、除尘灰b2.73％、除尘灰c0.90％、高炉矿石筛分除尘灰1.82％和膨润土1.82％进行配料并混合均匀，在造球盘内成球，得到生球，生球直径为10～16mm，生球抗压强度为9～16N/个；
2、生球在120℃的温度下干燥40min，得到干球；；
3、干球在600℃下预热8min得到预热球；
4、预热球在1240℃下焙烧，焙烧10min后即得到成品球团矿。
制得的球团矿中，TFe的质量百分比含量为61.99％，FeO的质量百分比含量为0.34％，CaO和SiO2的质量百分比含量分别为1.80％和5.33％，F的质量百分比含量为0.189％；球团抗压强度为2798N/个，还原膨胀系数为14.7％。
实施例2：利用高炉除尘灰制备球团矿
1、按照质量百分比，将A精矿58.04％、B精矿31.26％、除尘灰a1.78％、除尘灰b2.68％、除尘灰c0.89％、高炉矿石筛分除尘灰3.57％和膨润土1.78％进行配料并混合均匀，在造球盘内成球，得到生球，生球直径为10～16mm，生球抗压强度为9～16N/个；
2、生球在120℃的温度下烘干40min，得到干球；
3、干球在600℃温度下预热8min，得到预热球；
4、预热球在1240℃温度下焙烧，焙烧10min后即得到成品球团矿。
制得的球团矿中，TFe的质量百分比含量为61.85％，FeO的质量百分比含量为0.43％，CaO和SiO2的质量百分比含量分别为1.99％和5.30％，F的质量百分比含量为0.223％；球团抗压强度为3025N/个，还原膨胀系数为12.9％。
实施例3：利用高炉除尘灰制备球团矿
1、按照质量百分比，将A精矿57.02％、B精矿30.70％、除尘灰a1.75％、除尘灰b2.63％、除尘灰c0.88％、高炉矿石筛分除尘灰5.26％和膨润土1.75％进行配料并混合均匀，在造球盘内成球，得到生球，生球直径为10～16mm，生球抗压强度为9～16N/个；
2、生球在120℃的温度下烘干40min，得到干球；
3、干球在600℃温度下预热8min，得到预热球；
4、预热球在1240℃温度下焙烧，焙烧10min后即得到成品球团矿。
制得的球团矿中，TFe的质量百分比含量为61.71％，FeO的质量百分比含量为0.45％，CaO和SiO2的质量百分比含量分别为1.99％和5.40％，F的质量百分比含量为0.198％；球团抗压强度为2942N/个，还原膨胀系数为22.4％。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种利用高炉除尘灰制备球团矿的方法，所述方法包括步骤：
混合：将以下质量百分比的原料混匀：A精矿：58.04～59.10％，B精矿：31.26～31.80％，除尘灰a：1.78～1.82％，除尘灰b：2.68～2.73％，除尘灰c：0.89～0.90％，高炉矿石筛分除尘灰：1.82～3.57％，膨润土：1.78～1.82％，得到混合物料；
制备生球：将所述混合物料在造球盘上制备生球；
制备球团矿：将所述生球干燥、预热、焙烧，得到所述球团矿；
其中所述混合步骤中所述A精矿的成分按质量百分比包含：62.0～65.8％的TFe、21.5～26.0％的FeO、0.60～2.20％的CaO、2.80～4.95％的SiO2、0.90～1.90％的MgO、0.03～0.10％的Na2O、0.04～0.09％的F、0.55～0.90％的S、0.10～0.23％的K2O，并且所述A精矿中成分的粒度为小于200目的比例为65～93％；
所述B精矿的成分按质量百分比包含：63.0～67.5％的TFe、25.5～29.0％的FeO、0.90～2.50％的CaO、1.15～2.70％的SiO2、0.70～1.50％的MgO、0.07～0.15％的Na2O、0.35～0.55％的F、0.50～0.80％的S、0.04～0.12％的K2O，并且所述B精矿中成分的粒度为小于200目的比例为92～99％；
所述除尘灰a的成分按质量百分比包含：50.0～56.5％的TFe、18.0～28.5％的FeO、7.20～9.10％的CaO、1.60～3.20％的SiO2、1.70～3.35％的MgO、0.25～0.70％的Na2O、0.03～0.10％的F、0.30～0.65％的S、1.15～3.42％的K2O，并且所述除尘灰a中成分的粒度为小于200目的比例为70～85％；
所述除尘灰b的成分按质量百分比包含：68.0～76.5％的TFe、64.0～66.5％的FeO、0.10～0.30％的CaO、0.30～0.80％的SiO2、0.030～0.09％的MgO、0.005～0.020％的Na2O、0～0.10％的F、0～0.02％的S、0～0.02％的K2O，并且所述除尘灰b中成分的粒度为小于200目的比例为89～98％；
所述除尘灰c的成分按质量百分比包含：65.0～67.5％的TFe、0.50～0.85％的FeO、0.60～1.10％的CaO、0.60～2.20％的SiO2、0～0.50％的MgO、0.05～0.10％的Na2O、0.01～0.10％的F、0.060～0.15％的S、0.15～0.32％的K2O，并且所述除尘灰c中成分的粒度为小于200目的比例为65～85％；
所述高炉矿石筛分除尘灰的成分按质量百分比包含：53.0～62.5％的TFe、4.50～6.55％的FeO、7.50～10.50％的CaO、4.60～6.20％的SiO2、0.50～2..50％的MgO、0.075～0.20％的Na2O、0.01～0.10％的F、0.060～0.15％的S、0.15～0.32％的K2O，并且所述高炉矿石筛分除尘灰中成分的粒度为小于200目的比例为75～95％；
所述膨润土的成分按质量百分比包含：1.5～3.2％的CaO、63.5～68.3％的SiO2、1.8～3.5％的MgO、11.5～14.5％的Al2O3；
其中所述制备生球步骤中所述生球的直径为10-16mm；
其中所述制备球团矿步骤中所述干燥的条件包括：温度为120℃，时间为40min；所述预热的条件包括：温度为600℃，时间为8min；所述焙烧的条件包括：温度为1240℃，时间为10min。
2.一种球团矿，所述球团矿由权利要求1所述的方法制备而成。
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