CN110863105A - 一种用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂 - Google Patents

一种用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂 Download PDF

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张芳
陆宗峰
刘上月
姚明
刘密
李开权
黄家维
梁康
林振
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Abstract

本申请涉及一种用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂以及其应用，所述用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂包括：按照占转炉干法除尘灰的质量百分比，包括羧甲基纤维素钠0.1～10％；聚丙烯酰胺溶液1.0～6.0％；地质聚合物1.0～5.0％；促进剂0～5.0％。本申请可以有效利用除尘灰，而且还可以消除炼钢作业中的钢渣等冶金废渣，达到以废治废的技术目的。

Description

一种用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂
技术领域
本发明涉及炼钢转炉除尘灰处理领域，尤其涉及一种用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂。
背景技术
炼钢转炉在生产过程中会产生除尘灰，工业生产中为避免除尘灰污染环境需要对除尘灰进行二次利用。
一般地转炉煤气电除尘灰含铁量50％以上可以作为优质的炼铁原料进行回收，一次除尘(设备:蒸发冷却器，作用:除尘、降温)灰(粒度较粗)作为烧结原料，二次除尘(除尘设备:静电除尘器，作用:除尘降温)灰(粒度较细)一部分作为烧结原料回收利用，一部分作为竖炉球团原料回收利用。电炉除尘灰的回收有堆积等，然而堆积会造成大量的场地浪费，并且容易产生粉尘。一般是利用冷压块技术部分回收利用，冷压球团是指将粉状或者粒径较小的铁精矿和适当粘结剂混合后，加入到相应的设备，使粉末物料在一定的外界压力下受压后形成具有一定形状、尺寸、密度和强度的块状物料。经过干燥和焙烧处理或者其他方法处理后使其发生相应的物理化学作用而硬化固结，强度发生相应的改善，所得到的产品称之为球团矿，如果强度达到一定的标准则可以入炉进行冶炼，用该种方法可以回收冶炼过程中产生以及烧结过程中产生的粉尘，既可以充分利用资源，又能减少生产成本和环境污染。
然而在现有技术中，转炉灰冷压球团存在不容易成团、或者成团强度不够等问题；
针对上述问题，现有技术提出了转炉除尘灰粘结剂；
如现有技术CN108103309A公开了一种“一种转炉除尘灰冷压球团专用粘结剂”，采用糖浆0.1～1.5份、碳酸盐8～22份和羧甲基纤维素钠0.5～2.5份。然而该粘结剂成本高，需要额外引进外部化学试剂，强度也不足；
又如现有技术CN107460312A“用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂以及冷固球团”，其公开了粘结剂为氯化镁以及轻烧白云石，利用氯氧镁水泥原理，不仅成本高，而且强度不理想。
基于目前现有技术中的缺点，本发明提出一种经济并且具有理想粘结强度的转炉干法除尘灰冷压球团粘结剂。
发明内容
为解决现有技术中的冷压球团转炉除尘灰不经济以及强度不够的技术问题，本发明提出一种用于转炉干法除尘灰的冷压球团粘结剂；
不仅可以有效利用除尘灰，而且还可以消除炼钢作业中的钢渣等冶金废渣，达到以废治废的技术目的。
一种用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂，按照占除尘灰的质量百分比，包括羧甲基纤维素钠0.1～10％；聚丙烯酰胺溶液1.0～6.0％；地质聚合物1.0～5.0％；促进剂0～5.0％。
优选地，所述地质聚合物包括冶金废渣和激发剂，冶金废渣优选地为钢渣、水渣、粉煤灰；激发剂优选地为氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢铵、氢氧化钾；
优选地，所述促进剂为氯化镁、氧化镁、氢氧化镁；
优选地，所述羧甲基纤维素钠可以替换为：羧甲基淀粉钠；
优选地，所述羧甲基纤维素钠的质量百分比为0.1～6.0％，尤其优选为所述羧甲基纤维素钠的浓度为0.5～6.0％，尤其优选为所述羧甲基纤维素钠的浓度为0.5～2.0％；
优选地，聚丙烯酰胺溶液可替换地为聚丙烯酸钠溶液、聚乙烯吡啶盐溶液、聚乙烯亚胺溶液；所述聚丙烯酰胺溶液浓度为0.1-1％，所述聚丙烯酰胺溶液质量百分比优选为0.5-10％，尤其优选为1-8％，尤其优选为1.0-6.0％；
优选地，地质聚合物质量百分比为1.0-4.0％，优选为2-3％；
优选地，促进剂质量百分比为2-3％；
本发明的另一个发明目的在于提出一种基于上述粘结剂的使用方法；具体地，包括如下步骤：
步骤1，准备1.0～5.0％的地质聚合物，细磨冶金废渣至粒度为180-300目待用；
步骤2，将步骤1的所述的1.0～5.0％的冶金废渣与0.1～5.0％的促进剂和0.1～6.0％的羧甲基纤维素钠以及100kg的转炉除尘灰以及1.0-5.0％的激发剂混合搅拌3-5min得到混合物A；
步骤3，向所述步骤2中得到的混合物A中添加质量百分比为1-6％的聚丙烯酰胺溶液，搅拌3-15min后压球。
所述冶金废渣优选地为钢渣、水渣、粉煤灰；
钢渣成分如下：氧化钙37-49％，二氧化硅10-15％，氧化镁2.5-7％，三氧化二铝1-7％，三氧化二铁20-33％；
水渣成分如下：氧化钙30-45％，二氧化硅10-25％，氧化镁2-8％，三氧化二铝8-20％，三氧化二铁1-8％；
粉煤灰成分如下：氧化钙5-15％，二氧化硅10-45％，氧化镁1-8％，三氧化二铝8-25％，三氧化二铁1-10％；
激发剂优选地为氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢铵、氢氧化钾；
优选地，所述促进剂为氯化镁、氧化镁、氢氧化镁；
优选地，所述羧甲基纤维素钠可以替换为：羧甲基淀粉钠；
优选地，所述羧甲基纤维素钠的质量百分比为0.1～6.0％，尤其优选为所述羧甲基纤维素钠的浓度为0.5～6.0％，尤其优选为所述羧甲基纤维素钠的浓度为0.5～2.0％；
优选地，聚丙烯酰胺溶液可替换地为聚丙烯酸钠溶液、聚乙烯吡啶盐溶液、聚乙烯亚胺溶液；所述聚丙烯酰胺溶液浓度为0.1-1％，所述聚丙烯酰胺溶液质量百分比优选为0.5-10％，尤其优选为1-8％，尤其优选为1.0-6.0％；
优选地，地质聚合物质量百分比为1.0-4.0％，优选为2-3％；
优选地，促进剂质量百分比为2-3％；
优选地，所述压球压力为5-20Mpa。
本发明还公开了一种用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂在冶金球团方面的应用，本发明的机理为，通过冶金固废的本身性质，结合地质聚合物的特性，加强球团强度，在结合羧甲基纤维素钠或者羧甲基淀粉钠的粘合效应，最终实现得到压球强度大的球团；
本发明由于利用冶金固废，在治理冶金固废的同时达到了强化球团性能以及低价高效球团的效果，可以大量节省经济成本和消除冶金固废。
附图说明
图1为本发明的压球测试流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例1
将浓度30％的氯化镁溶液3公斤加入转炉除尘灰100公斤中，加入羧甲基纤维素钠0.5公斤，混合搅拌3-5分钟，加入聚丙烯酰胺溶液(质量浓度0.5％)5公斤，搅拌3-10分钟后用对滚式压球机进行压球。
压球效果：
压球放置24小时后，用强度测试仪测强度850N，含水量<3％。
实施例2
水渣细粉3公斤、氢氧化钾0.5公斤与转炉除尘灰100公斤混合搅拌3-5分钟，加水2公斤搅拌3-5分钟，再加入聚丙烯酰胺溶液(质量浓度0.5％)6公斤，搅拌3-10分钟后用对滚式压球机进行压球。
压球效果：
压球放置24小时后，用强度测试仪测强度为1400N，含水量<3％。
实施例3
钢渣细粉3公斤、氢氧化钾0.5公斤与转炉除尘灰100公斤混合搅拌3-5分钟，加水2公斤搅拌3-5分钟，再加入聚丙烯酰胺溶液(质量浓度0.5％)6公斤，搅拌3-10分钟后用对滚式压球机进行压球。
压球效果：
压球放置24小时后，用强度测试仪测强度为1530N，含水量<3％。
实施例4
粉煤灰细粉3公斤、氢氧化钾0.5公斤与转炉除尘灰100公斤混合搅拌3-5分钟，加水2公斤搅拌3-5分钟，再加入聚丙烯酰胺溶液(质量浓度0.5％)6公斤，搅拌3-10分钟后用对滚式压球机进行压球。
压球效果：
压球放置24小时后，用强度测试仪测强度为1560N，含水量<3％。
实施例5
粉煤灰细粉3公斤、氢氧化钠0.5公斤与转炉除尘灰100公斤混合搅拌3-5分钟，加水2公斤搅拌3-5分钟，再加入聚丙烯酰胺溶液(质量浓度0.5％)6公斤，搅拌3-10分钟后用对滚式压球机进行压球。
压球效果：
压球放置24小时后，用强度测试仪测强度为1570N，含水量<3％。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂，其特征在于：按照占转炉干法除尘灰的质量百分比，包括羧甲基纤维素钠0.1～10％；聚丙烯酰胺溶液1.0～6.0％；地质聚合物1.0～5.0％；促进剂0～5.0％。
2.根据如权利要求1的用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂，其特征在于：所述地质聚合物包括冶金废渣和激发剂；
冶金废渣优选地为钢渣、水渣和或粉煤灰一种或几种；
激发剂优选地为氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢铵、氢氧化钾的一种或者几种的混合物。
3.根据如权利要求1的用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂，其特征在于：所述促进剂为氯化镁、氧化镁、氢氧化镁；促进剂质量百分比为2-3％。
4.根据如权利要求1的用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂，其特征在于：所述羧甲基纤维素钠的质量百分比为0.1～6.0％，尤其优选为所述羧甲基纤维素钠的浓度为0.5～6.0％，尤其优选为所述羧甲基纤维素钠的浓度为0.5～2.0％；
所述羧甲基纤维素钠可以替换为羧甲基淀粉钠。
5.根据如权利要求1的用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂，其特征在于：聚丙烯酰胺溶液可替换地为聚丙烯酸钠溶液、聚乙烯吡啶盐溶液、聚乙烯亚胺溶液。
6.根据如权利要求1的用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺溶液浓度为0.1-1％，所述聚丙烯酰胺溶液质量百分比优选为0.5-10％，尤其优选为1-8％，尤其优选为1.0-6.0％。
7.根据如权利要求1的用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂，其特征在于：地质聚合物质量百分比为1.0-4.0％，优选为2-3％。
8.如权利要求1-7任一项的用于转炉干法除尘灰冷压球团的粘结剂的应用，其特征在于：
包括如下步骤：
步骤1，准备1.0～5.0％的冶金废渣，细磨冶金废渣至粒度为180-300目待用；
步骤2，将步骤1的所述的1.0～5.0％的冶金废渣与0.1～5.0％的促进剂和0.1～6.0％的羧甲基纤维素钠以及100kg的转炉除尘灰以及1.0-5.0％的激发剂混合搅拌3-5min得到混合物A；
步骤3，向所述步骤2中得到的混合物A中添加质量百分比为1-6％的聚丙烯酰胺溶液，搅拌3-15min后压球。
9.根据如权利要求8所述的应用，所述冶金废渣为钢渣、水渣和或粉煤灰一种或几种；
钢渣成分如下：氧化钙37-49％，二氧化硅10-15％，氧化镁2.5-7％，三氧化二铝1-7％，三氧化二铁20-33％；
水渣成分如下：氧化钙30-45％，二氧化硅10-25％，氧化镁2-8％，三氧化二铝8-20％，三氧化二铁1-8％；
粉煤灰成分如下：氧化钙5-15％，二氧化硅10-45％，氧化镁1-8％，三氧化二铝8-25％，三氧化二铁1-10％。
10.根据如权利要求8所述的应用，所述压球压力为5-20MPa。
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