CN113736993A - 一种褐铁矿作为黏结剂的应用及球团矿的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种成球性极好的褐铁矿作为黏结剂的应用及球团矿的制备方法。该褐铁矿包括褐铁矿粉，其化学成分包括：铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、水、硫、磷等。所述球团矿制备方法包括步骤原料准备与混合、造球、干燥、预热、焙烧、冷却等步骤。所述干燥包括鼓风干燥和抽风干燥。本发明的褐铁矿基黏结剂的成球性指数达到1.55，比现有技术的膨润土成球性提高59.8％。采用本发明的添加褐铁矿粉为黏结剂的球团矿制备方法可使成球过程中膨润土的添加量降低40％，高炉含铁原料的入炉品位提高0.18％，出渣量降低0.27％，二氧化碳排放量减少0.99％，使配矿成本降低22元/吨以上。使高炉冶炼取得降本增效、节能减排的效益，对实现碳达峰碳中和有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种褐铁矿作为黏结剂的应用及球团矿的制备方法。
背景技术
随着钢铁行业的迅速发展，炼铁高炉正在向着大型化发展，但是由于原燃料和能源动力成本的提高，钢铁企业目前处于微利时代，各钢铁企业只能不断降低成本，来适应所处的微利时代，以获得更大的生产竞争空间，因此高炉炼铁对入炉炉料质量提出更高要求。
钢铁冶炼中的烧结过程烟气排放量大、污染严重，采用常规技术难以治理，而球团矿因含铁品位高、粒度均匀、还原性好、且球团矿能耗更低，据统计，一定规模的钢铁企业球团矿生产工序能耗为25.41kgce/t，常规烧结工序能耗为48.52kgce/t，球团工序能耗比烧结低23.11kgce/t，仅为烧结工序的43％，大力发展球团矿对高炉炼铁节能减排、绿色环保具有重要意义。因此，近年来我国高炉炉料结构中球团矿所占比例不断上升。
但是目前我国球团矿生产中使用的黏结剂主要为膨润土，存在膨润土配加比例普遍偏高的问题，不仅降低了球团矿的含铁品位，而且还增加了高炉渣量，使高炉焦比升高，利用系数降低。若直接降低膨润土配加量，则会影响铁矿粉造球的成球性能，例如球团质量、产量均会下降。因此，开发出一种含铁且成球性能好的黏结剂来代替部分膨润土用于球团矿的生产过程，改善铁矿粉造球的成球性能，对高炉减少渣量、降低焦比具有重要作用，对我国高炉炼铁提质增效、节能降耗、实现碳达峰与碳综合具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种褐铁矿作为黏结剂的应用及球团矿的制备方法，至少部分解决上述现有技术中存在的问题。
第一方面，本发明提供一种褐铁矿作为黏结剂在生产球团矿中的应用。
优选地，所述褐铁矿为褐铁矿粉，其主要化学成分的质量百分含量为：总铁62.3％、二氧化硅4.40％、氧化钙0.05％、氧化镁0.10％、三氧化二铝2.3％、水7.5％、硫0.094％、磷0.006％，烧损为4.0％。
第二方面，本发明提供一种球团矿的制备方法，所述球团矿的制备方法包括在磁铁矿粉中添加上述的褐铁矿粉作为黏结剂的步骤。
优选地，所述方法包括以下步骤：
步骤1)原料准备与混合：将一定温度下干燥后的磁铁矿粉、粉碎到一定粒度的褐铁矿粉和膨润土混合，得到混合物料；
步骤2)造球：将步骤1)得到的混合物料放入造球装置中，在一定操作条件下造球，得到生球；
步骤3)干燥：将步骤2)得到的生球在一定条件下干燥，得到干球；
步骤4)预热：将步骤3)得到的干球在一定温度下预热，得到预热球；
步骤5)焙烧：将步骤4)得到的预热球在一定温度下焙烧，得到焙烧球；
步骤6)冷却：将步骤5)得到的焙烧球在一定条件下冷却，得到成品球。
优选地，步骤1)所述的磁铁矿粉包括第一磁铁矿粉和第二磁铁矿粉；所述第一磁铁矿粉主要化学成分的质量百分含量为：总铁66.18％、氧化亚铁26.06％、二氧化硅2.94％、氧化钙0.50％、三氧化二铝0.94％、二氧化钛0.244％、氧化镁0.85％、硫0.024％、磷0.005％，烧损为2.5％，粒径小于0.074mm的颗粒质量占比为85％；所述第二磁铁矿粉主要化学成分的质量百分含量为：总铁63.64％、氧化亚铁26.54％、二氧化硅7.15％、氧化钙0.23％、三氧化二铝0.18％、二氧化钛0.010％、氧化镁0.46％、硫0.004％、磷0.001％，烧损为2.37％，粒径小于0.074mm的颗粒质量占比为88％；所述第一磁铁矿粉与第二磁铁矿粉的质量比为2:1；步骤1)所述膨润土的主要成分为：氧化镁2.54％、氧化钙5.44％、氧化钠0.65％、二氧化硅52.36％、三氧化二铝12.92％；所述膨润土的胶质价为5mL/g，吸蓝量为26g/100g，膨胀指数为6mL/2g，2h吸水率为158％；所述褐铁矿粉的质量百分量添加量为4％-10％，磁铁矿粉的质量百分量添加量为90％-96％，所述膨润土的添加量为所述褐铁矿粉和磁铁矿粉质量之和的0.5％-1.5％。
优选地，步骤2)所述的造球装置的造球盘的倾角为45°，转速为30转/分钟，母球形成时间为3分钟，雾水长大时间为8分钟，无水密实时间为10分钟。
优选地，步骤3)所述的生球干燥过程包括鼓风干燥和抽风干燥；所述鼓风干燥的温度为180-260℃，干燥时间为4-10分钟；所述抽风干燥的温度为307-360℃，干燥时间为5-11分钟。
优选地，步骤4)所述的干球预热包括预热Ⅰ段和预热Ⅱ段；所述预热Ⅰ段的温度为676℃，预热时间为5分钟；所述预热Ⅱ段的温度为932℃，预热时间为8分钟。
优选地，步骤5)所述的预热球焙烧温度为1270℃，焙烧时间为21分钟。
优选地，步骤6)所述的焙烧球冷却包括环冷Ⅰ段和环冷Ⅱ段；所述环冷Ⅰ段的冷却温度为1000℃，冷却时间为15分钟；所述环冷Ⅱ段的冷却温度为750℃，冷却时间为9分钟。
相对于现有技术，本发明具有以下有益的技术效果：①褐铁矿粉基黏结剂的成球性指数K能够达到1.55，与膨润土(其成球性指数K为0.97)相比，提高59.8％，造球过程中加入适量该黏结剂可显著改善矿粉成球性，生球落下和抗压强度分别提高18.36％和11.65％；②可降低成球过程中膨润土的添加量，提高球团矿品位，降低高炉渣量，减少二氧化碳排放量，降低炼铁成本，在成球过程中，采用褐铁矿基黏结剂代替部分膨润土，可使造球用膨润土配加量由2.5％降低到1.5％，降低了一个百分点，降低幅度达到40％，使球团矿的理论含铁品位提高0.61％，按照烧结矿70％和球团矿30％的高炉炉料结构，可使入炉品位提高0.18％，降低焦比0.27％，增加产量0.46％，降低渣量0.27％，降低CO2排放量0.99％，使配矿成本降低22元/吨以上；③采用一定的干燥过程，可使生球、干球、预热球和焙烧球强度均满足生产要求，预热二段球团和成品球团抗压强度可分别达到866N/P和3077N/P，干燥球、预热球和成品球强度分别提高17.1％、-5.9％和2.3％；④本发明方法制备的球团矿中孔洞率更高，有利于后续铁矿中铁的氧化物还原为铁单质。与现有配加2.5％膨润土的球团生产技术相比，本申请公开的技术方案在保证球团生产工艺和质量要求的前提下，实现了球团矿提铁降本的生产目标，且可使高炉冶炼取得降本增效、节能减排的综合经济和社会效益，对于实现碳达峰和碳中和具有重要意义。
附图说明
图1为本发明的实施例2得到的球团矿矿相显微照片；
图2为本发明的对比例1得到的球团矿矿相显微照片；
其中：
a)、b)、c)、d)分别表示a、b、c、d视区，P表示孔洞，H表示赤铁矿晶粒；
图1和图2的矿相图是采用Lmager.A2m型蔡司金相显微镜对球团矿显微结构观察得到的。
具体实施方式
下面对本发明具体实施方式进行详细描述。
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
本发明提供一种褐铁矿作为黏结剂在生产球团矿中的应用。
优选地，该褐铁矿包括褐铁矿粉，其主要化学成分的质量百分含量为：总铁62.3％、二氧化硅4.40％、氧化钙0.05％、氧化镁0.10％、三氧化二铝2.3％、水7.5％、硫0.094％、磷0.006％，烧损为4.0％。
进一步优选地，该褐铁矿粉包括粉碎到200目以下的褐铁矿粉。
进一步优选地，该褐铁矿粉包括开采自澳大利亚的纽曼山铁矿的褐铁矿粉。
需要具体说明的是，本发明的造球，又称滚动成型，是细磨物料在造球设备中被水润湿并在机械力及毛细力的作用下滚动成圆球的一个连续过程。而细磨物料之所以能够成球，主要原因在于矿粉的比表面积较大，物料越细，比表面积越大。本发明的发明人发现，褐铁矿粉经过干燥(105℃±5℃两小时)、研磨(过200网目筛)处理后具有较高的表面能，会对周围物质产生较强的吸附作用，以降低其表面分子具有的能量，因而加水后可在颗粒间产生毛细作用力，从而在滚动过程中形成球形。
需要进一步具体说明的是，膨润土又名皂土具有较好的吸水性，遇水产生胶质介物质，加入它不仅可以改善精矿粉的成球性，还可以产生胶体黏结桥，但加入膨润土会降低球团全铁品位，因此希望在造球的过程中尽量少加膨润土。本发明的发明人发现，褐铁矿颗粒呈片状或针状、具有较强的亲水性，易被湿润，毛细水迁移速度快，提供成球所需的毛细作用力大，成球性能非常好，加入适量的褐铁矿可以显著改善精矿粉的成球性能，可以代替部分膨润土，降低膨润土的配加量，从而提高球团矿品位。
本发明提供一种球团矿的制备方法，该球团矿的制备方法包括在磁铁矿粉中添加上述褐铁矿粉作为黏结剂的步骤。
优选地，该制备方法包括以下步骤：
步骤1)原料准备与混合：将一定温度下干燥后的磁铁矿粉、粉碎到一定粒度的褐铁矿粉和膨润土混合，得到混合物料；
步骤2)造球：将步骤1)得到的混合物料放入造球装置中，在一定操作条件下造球，得到生球；
步骤3)干燥：将步骤2)得到的生球在一定条件下干燥，得到干球；
步骤4)预热：将步骤3)得到的干球在一定温度下预热，得到预热球；
步骤5)焙烧：将步骤4)得到的预热球在一定温度下焙烧，得到焙烧球；
步骤6)冷却：将步骤5)得到的焙烧球在一定条件下冷却，得到成品球。
优选地，步骤1)的磁铁矿粉包括第一磁铁矿粉和第二磁铁矿粉。
第一磁铁矿粉主要化学成分的质量百分含量为：总铁66.18％、氧化亚铁26.06％、二氧化硅2.94％、氧化钙0.50％、三氧化二铝0.94％、二氧化钛0.244％、氧化镁0.85％、硫0.024％、磷0.005％，烧损为2.5％，粒径小于0.074mm的颗粒质量占比为85％。
第二磁铁矿粉主要化学成分的质量百分含量为：总铁63.64％、氧化亚铁26.54％、二氧化硅7.15％、氧化钙0.23％、三氧化二铝0.18％、二氧化钛0.010％、氧化镁0.46％、硫0.004％、磷0.001％，烧损为2.37％，粒径小于0.074mm的颗粒质量占比为88％。
第一磁铁矿粉与第二磁铁矿粉的质量比为2:1。
进一步优选地，磁铁矿粉包括磁铁精矿粉。
进一步优选地，步骤1)使用的磁铁矿粉在110℃的条件下干燥，脱除多余的吸附水。
本申请优选的技术方案，采用第一磁铁矿粉和第二磁铁矿粉混合使用可以达到优势互补、劣势互抑的技术效果，即两种磁铁矿粉在球团矿的制备过程中起到了相互协同的效果。其目的是为了提高铁品位，降低成本，并且能够达到球团矿制备要求。
步骤1)的膨润土的主要成分为：氧化镁2.54％、氧化钙5.44％、氧化钠0.65％、二氧化硅52.36％、三氧化二铝12.92％；膨润土的胶质价为5mL/g，吸蓝量为26g/100g，膨胀指数为6mL/2g，2h吸水率为158％。
褐铁矿粉的质量百分量添加量为4％-10％，磁铁矿粉的质量百分量添加量为90％-96％，膨润土的添加量为褐铁矿粉和磁铁矿粉质量之和的0.5％-1.5％。
优选地，步骤2)造球装置的造球盘的倾角为45°，转速为30转/分钟，母球形成时间为3分钟，雾水长大时间为8分钟，无水密实时间为10分钟。
优选地，步骤3)的生球干燥过程包括鼓风干燥和抽风干燥；鼓风干燥的温度为180-260℃，干燥时间为4-10分钟；抽风干燥的温度为307-360℃，干燥时间为5-11分钟。
优选地，步骤4)的干球预热包括预热Ⅰ段和预热Ⅱ段；预热Ⅰ段的温度为676℃，预热时间为5分钟；预热Ⅱ段的温度为932℃，预热时间为8分钟。
优选地，步骤5)的预热球焙烧温度为1270℃，焙烧时间为21分钟。
优选地，步骤6)的焙烧球冷却包括环冷Ⅰ段和环冷Ⅱ段；环冷Ⅰ段的冷却温度为1000℃，冷却时间为15分钟；环冷Ⅱ段的冷却温度为750℃，冷却时间为9分钟。
本申请中的成球性指数K的计算公式如下：
式中K表示成球性指数，W分为物料的最大分子水含量(wt％)，W毛为物料的毛细水含量(wt％)。
采用压滤法测量矿粉颗粒的最大分子水含量，容量法测量最大毛细水含量。成球性K＝0.20～0.35的物料属弱成球性，K＝0.35～0.60属中等成球性，K＝0.60～0.80属良好成球性，K>0.80属优等成球性。一般条件下，褐铁矿粉的成球性指数K为1.37。
进一步优选地，该球团矿的制备方法在步骤2)之后还包括筛选步骤，挑选10-12mm合格粒度的生球进行下一步处理。
进一步优选地，该球团矿的制备方法的步骤3)干燥、步骤4)预热、步骤5)焙烧、步骤6)冷却可以在链篦机-回转窑中进行。
对比例及实施例
以下对比例和实施例使用的磁铁矿粉、褐铁矿粉黏结剂、膨润土的化学成分和性能指标如表1、表2、表3和表4所示，部分物质的成球性指数相关的性能参数如表5所示，表中1#表示第一磁铁矿粉，2#表示第二磁铁矿粉，TFe表示总铁含量，Ig表示烧损。
表1磁铁矿粉主要化学成分及粒度组成，wt％
表2膨润土主要成分，wt％
表3膨润土质量指标
表4褐铁矿粉主要化学成分，wt％
表5成球性指数测试结果
对比例1——不添加褐铁矿粉作为黏结剂
本实施例的球团矿制备方法采用如下步骤：
步骤1)原料准备与混合：将110℃下干燥后磁铁矿粉和膨润土混合，得到混合物料，混合物料中第一磁铁矿粉的质量百分数为66.67％，第二磁铁矿粉的质量百分数为33.33％，膨润土的添加量为第一磁铁矿粉和第二磁铁矿粉质量之和的2.5％；
步骤2)造球：将步骤1)得到的混合物料放入造球装置中，在直径为1m，倾角为45°，转速为30r/min的造球盘中造球，造球时间控制为母球形成3分钟，雾水长大8分钟，无水密实10分钟，得到生球；
步骤3)干燥：将步骤2)得到的生球进行干燥，鼓风干燥的温度为240℃，干燥时间为4分钟；抽风干燥的温度为360℃，干燥时间为5分钟，得到干球；
步骤4)预热：将步骤3)得到的干球预热，包括预热Ⅰ段和预热Ⅱ段，预热Ⅰ段的温度为676℃，预热时间为5分钟，预热Ⅱ段的温度为932℃，预热时间为8分钟，得到预热球；
步骤5)焙烧：将步骤4)得到的预热球焙烧，温度为1270℃，焙烧时间为21分钟，得到焙烧球；
步骤6)冷却：将步骤5)得到的焙烧球冷却，包括环冷Ⅰ段和环冷Ⅱ段，环冷Ⅰ段的冷却温度为1000℃，冷却时间为15分钟，环冷Ⅱ段的冷却温度为750℃，冷却时间为9分钟，得到成品球。
生球水分含量为6.8％，落下强度为3.6次/(0.5m)，抗压强度6.8N/P，爆裂温度大于600℃，抽风干燥后的强度为27.0N/P，预热Ⅱ段后的强度为598.6N/P，焙烧后的强度为2224.7N/P。
对比例2——添加褐铁矿粉作为黏结剂，不添加膨润土
本实施例的球团矿制备方法采用如下步骤：
步骤1)原料准备与混合：将110℃下干燥后的磁铁矿粉、粉碎到200网目以下的褐铁矿粉混合，得到混合物料，混合物料中第一磁铁矿粉的质量百分数为64％，第二磁铁矿粉的质量百分数为32％，褐铁矿粉的添加量为4％；
步骤2)造球：将步骤1)得到的混合物料放入造球装置中，在直径为1m，倾角为45°，转速为30r/min的造球盘中造球，造球时间控制为母球形成3分钟，雾水长大8分钟，无水密实10分钟，得到生球；
步骤3)干燥：将步骤2)得到的生球进行干燥，鼓风干燥的温度为240℃，干燥时间为4分钟；抽风干燥的温度为360℃，干燥时间为5分钟，得到干球；
步骤4)预热：将步骤3)得到的干球预热，包括预热Ⅰ段和预热Ⅱ段，预热Ⅰ段的温度为676℃，预热时间为5分钟，预热Ⅱ段的温度为932℃，预热时间为8分钟，得到预热球；
步骤5)焙烧：将步骤4)得到的预热球焙烧，温度为1270℃，焙烧时间为21分钟，得到焙烧球；
步骤6)冷却：将步骤5)得到的焙烧球冷却，包括环冷Ⅰ段和环冷Ⅱ段，环冷Ⅰ段的冷却温度为1000℃，冷却时间为15分钟，环冷Ⅱ段的冷却温度为750℃，冷却时间为9分钟，得到成品球。
得到的生球水分含量为6.9％，落下强度为3.7次/(0.5m)，抗压强度9.6N/P，爆裂温度为640℃，抽风干燥后的强度为13.0N/P，预热Ⅱ段后的强度为526.5N/P，焙烧后的强度为2425.5N/P。
得到的球团矿矿相图如图2所示，视区a、b、c、d的孔洞占比分别为23.27％、19.66％、18.21％、20.71％，其平均值为20.46％。
实施例1
本实施例的球团矿制备方法采用如下步骤：
步骤1)原料准备与混合：将110℃下干燥后的磁铁矿粉、粉碎到200网目以下的褐铁矿粉和膨润土混合，得到混合物料，混合物料中第一磁铁矿粉的质量百分数为64％，第二磁铁矿粉的质量百分数为32％，褐铁矿粉的添加量为4％，膨润土添加量为第一磁铁矿粉、第二磁铁矿粉和褐铁矿粉质量之和的1.5％；
步骤2)造球：将步骤1)得到的混合物料放入造球装置中，在直径为1m，倾角为45°，转速为30r/min的造球盘中造球，造球时间控制为母球形成3分钟，雾水长大8分钟，无水密实10分钟，得到生球；
步骤3)干燥：将步骤2)得到的生球进行干燥，鼓风干燥的温度为240℃，干燥时间为4分钟；抽风干燥的温度为360℃，干燥时间为5分钟，得到干球；
步骤4)预热：将步骤3)得到的干球预热，包括预热Ⅰ段和预热Ⅱ段，预热Ⅰ段的温度为676℃，预热时间为5分钟，预热Ⅱ段的温度为932℃，预热时间为8分钟，得到预热球；
步骤5)焙烧：将步骤4)得到的预热球焙烧，温度为1270℃，焙烧时间为21分钟，得到焙烧球；
步骤6)冷却：将步骤5)得到的焙烧球冷却，包括环冷Ⅰ段和环冷Ⅱ段，环冷Ⅰ段的冷却温度为1000℃，冷却时间为15分钟，环冷Ⅱ段的冷却温度为750℃，冷却时间为9分钟，得到成品球。
得到的干球，抽风干燥后的强度为37.0N/P，预热Ⅱ段后的强度为672N/P，焙烧后的强度为2984.0N/P。
实施例2
本实施例的球团矿制备方法采用如下步骤：
步骤1)原料准备与混合：将110℃下干燥后的磁铁矿粉、粉碎到200网目以下的褐铁矿粉和膨润土混合，得到混合物料，混合物料中第一磁铁矿粉的质量百分数为64％，第二磁铁矿粉的质量百分数为32％，褐铁矿粉的添加量为4％，膨润土添加量为第一磁铁矿粉、第二磁铁矿粉和褐铁矿粉质量之和的1.5％；
步骤2)造球：将步骤1)得到的混合物料放入造球装置中，在直径为1m，倾角为45°，转速为30r/min的造球盘中造球，造球时间控制为母球形成3分钟，雾水长大8分钟，无水密实10分钟，得到生球；
步骤3)干燥：将步骤2)得到的生球进行干燥，鼓风干燥的温度为240℃，干燥时间为7分钟；抽风干燥的温度为360℃，干燥时间为8分钟，得到干球；
步骤4)预热：将步骤3)得到的干球预热，包括预热Ⅰ段和预热Ⅱ段，预热Ⅰ段的温度为676℃，预热时间为5分钟，预热Ⅱ段的温度为932℃，预热时间为8分钟，得到预热球；
步骤5)焙烧：将步骤4)得到的预热球焙烧，温度为1270℃，焙烧时间为21分钟，得到焙烧球；
步骤6)冷却：将步骤5)得到的焙烧球冷却，包括环冷Ⅰ段和环冷Ⅱ段，环冷Ⅰ段的冷却温度为1000℃，冷却时间为15分钟，环冷Ⅱ段的冷却温度为750℃，冷却时间为9分钟，得到成品球。
得到的干球，抽风干燥后的强度为48.0N/P，预热Ⅱ段后的强度为866N/P，焙烧后的强度为3077.0N/P。
得到的球团矿矿相图如图1所示，视区a、b、c、d的孔洞占比分别为24.63％、22.64％、20.20％、25.82％，其平均值为23.82％。
可以看出加入褐铁矿对成品球团晶桥的连接没有不良影响，优化后球团的晶桥联接良好，赤铁矿晶粒经过再结晶以及晶粒长大整体看起来连接成片，晶粒之间有良好的微晶桥相互连接，为球团矿提供非常高的强度。与对比例1的结果相比，加入4％褐铁矿粉并外配1.5％膨润土的球团的孔洞比配加2.5％膨润土的基准实验要更大一些，气孔呈不规则形状，多为通气孔，后由Micro imageAnalysis&process软件对球团矿孔洞占比进行定量分析，本实施例的球团孔洞率为23.82％，高于对比例1的20.46％，在能保证球团强度的前提下，球团矿的孔洞多还有利于球团的还原。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种褐铁矿作为黏结剂在生产球团矿中的应用。
2.根据权利要求1所述的褐铁矿作为黏结剂在生产球团矿中的应用，其特征在于，所述褐铁矿为褐铁矿粉，其主要化学成分的质量百分含量为：总铁62.3％、二氧化硅4.40％、氧化钙0.05％、氧化镁0.10％、三氧化二铝2.3％、水7.5％、硫0.094％、磷0.006％；
所述褐铁矿粉的烧损为4.0％。
3.一种球团矿的制备方法，其特征在于，所述球团矿的制备方法包括在磁铁矿粉中添加如权利要求2所述的褐铁矿粉作为黏结剂的步骤。
4.根据权利要求3所述的球团矿制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1)原料准备与混合：将一定温度下干燥后的磁铁矿粉、粉碎到一定粒度的褐铁矿粉和膨润土混合，得到混合物料；
步骤2)造球：将步骤1)得到的混合物料放入造球装置中，在一定操作条件下造球，得到生球；
步骤3)干燥：将步骤2)得到的生球在一定条件下干燥，得到干球；
步骤4)预热：将步骤3)得到的干球在一定温度下预热，得到预热球；
步骤5)焙烧：将步骤4)得到的预热球在一定温度下焙烧，得到焙烧球；
步骤6)冷却：将步骤5)得到的焙烧球在一定条件下冷却，得到成品球。
5.根据权利要求4所述的球团矿制备方法，其特征在于，步骤1)所述的磁铁矿粉包括第一磁铁矿粉和第二磁铁矿粉；
所述第一磁铁矿粉主要化学成分的质量百分含量为：总铁66.18％、氧化亚铁26.06％、二氧化硅2.94％、氧化钙0.50％、三氧化二铝0.94％、二氧化钛0.244％、氧化镁0.85％、硫0.024％、磷0.005％，烧损为2.5％，粒径小于0.074mm的颗粒质量占比为85％；
所述第二磁铁矿粉主要化学成分的质量百分含量为：总铁63.64％、氧化亚铁26.54％、二氧化硅7.15％、氧化钙0.23％、三氧化二铝0.18％、二氧化钛0.010％、氧化镁0.46％、硫0.004％、磷0.001％、烧损为2.37％，粒径小于0.074mm的颗粒质量占比为88％；
所述第一磁铁矿粉与第二磁铁矿粉的质量比为2:1；
步骤1)所述膨润土的主要成分为：氧化镁2.54％、氧化钙5.44％、氧化钠0.65％、二氧化硅52.36％、三氧化二铝12.92％；
所述膨润土的胶质价为5mL/g，吸蓝量为26g/100g，膨胀指数为6mL/2g，2h吸水率为158％；
所述褐铁矿粉的质量百分量添加量为4％-10％，磁铁矿粉的质量百分量添加量为90％-96％，所述膨润土的添加量为所述褐铁矿粉和磁铁矿粉质量之和的0.5％-1.5％。
6.根据权利要求4所述的球团矿制备方法，其特征在于，步骤2)所述的造球装置的造球盘的倾角为45°，转速为30转/分钟，母球形成时间为3分钟，雾水长大时间为8分钟，无水密实时间为10分钟。
7.根据权利要求4所述的球团矿制备方法，其特征在于，步骤3)所述的生球干燥过程包括鼓风干燥和抽风干燥；
所述鼓风干燥的温度为180-260℃，干燥时间为4-10分钟；
所述抽风干燥的温度为307-360℃，干燥时间为5-11分钟。
8.根据权利要求4所述的球团矿制备方法，其特征在于，步骤4)所述的干球预热包括预热Ⅰ段和预热Ⅱ段；
所述预热Ⅰ段的温度为676℃，预热时间为5分钟；
所述预热Ⅱ段的温度为932℃，预热时间为8分钟。
9.根据权利要求4所述的球团矿制备方法，其特征在于，步骤5)所述的预热球焙烧温度为1270℃，焙烧时间为21分钟。
10.根据权利要求4所述的球团矿制备方法，其特征在于，步骤6)所述的焙烧球冷却包括环冷Ⅰ段和环冷Ⅱ段；
所述环冷Ⅰ段的冷却温度为1000℃，冷却时间为15分钟；
所述环冷Ⅱ段的冷却温度为750℃，冷却时间为9分钟。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211203 |
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