CN1814825A - 一种用于铁矿球团的粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于铁矿球团的粘结剂及其制备方法。采用的技术方案是：按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。细磨为≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。本发明具有粘结性能好、热性能强、添加量下降、不增加成本、不含杂质的特点。用本发明制备的铁矿球团明显提高了生球强度与爆裂温度，可提高球团矿铁品位，能改善球团矿质量。
Description
一、技术领域
本发明属于粘结剂技术领域。尤其涉及一种用于铁矿球团的粘结剂及其制备方法。
二、背景技术
在铁矿球团工艺中，为了改善物料的成球性，提高湿、干球团强度及改善物料热稳定性、改善产品质量、降低能耗，一个有效的途径就是采用适宜的粘结剂。它既不增加设备投资，又不改变原有的生产工艺，且能获得增产效果。所以，国内外造块工作者都非常重视粘结剂的开发研制与应用。
当前，生产中用于铁矿球团的粘结剂主要都是膨润土。膨润土粘结剂可起到调节球团原料水份，稳定球团操作，提高球团强度等作用。但其主要成分为SiO2会使球团矿含铁品位贫化，而且焙烧时会在铁氧化物颗粒之间形成连接桥，堵塞了进入内部孔隙的通道，导致球团矿还原性下降，增加冶炼时的能耗。另外，膨润土颗粒与磁铁矿颗粒间无化学作用，球团只能依靠范德华引力和内磨擦力获得强度，这种生球强度很低，加之我国大多数膨润土质量较差、铁矿粒度较粗，为提高生球强度往往采取加大膨润土用量，因而使上述缺点显得尤为明显(许满兴。论新世纪球团矿的质量进步。球团技术，1990第1期：1-3)。
当前生产或研究中，用于铁矿粉成型的粘结剂有膨润土、石灰、水泥、硅酸钠、硼酸盐、粘土、煤焦油、石油渣、粉煤灰、纸浆废液、糖浆、海洋植物(海藻酸钠)、腐植酸、各种淀粉、水玻璃、Peridur和聚丙烯酰胺等，名目繁多。一般按其来源将粘结剂分为无机粘结剂、天然有机粘结剂、合成有机粘结剂和复合粘结剂等。一般来说，无机粘结剂具有热稳定性好、干球团强度较好等特点，但都不可避免地存在生球强度较差、带进了杂质、降低了精矿品位等不利因素(黄天正。球团添加物的研究现状与发展。烧结球团，1997，22(3)：1-7)。
将有机粘结剂应用到球团领域，国外的发展是十分迅速。60到80年代初，英国胶体有限公司研制的合成有机粘结剂Alcotal就已代替膨润土应用到了球团工艺上(Eur.Pat.Ep 36，713(1990))，1982年荷兰恩卡(Enka)工业粘结剂公司推出了Peridur用于球团生产(R.H.希里马，H.科特曼等。使用有机粘结剂改善酸性、橄榄石和白云石熔剂性铁矿球团的质量。第五届国际造块会议论文选，冶金工业出版社，1991，(5)：191-207)。以羧甲基纤维素为基础的粘结剂(商品名为Peridur)和以丙烯酸、丙烯酰胺或它们的共聚物为基础的粘结剂(商品名为Alcotal)已在世界上许多工厂投入和使用。Peridur是迄今为止在工业上成功应用的有机粘结剂(别待鲁索夫等。在生产铁矿球团时采用膨润土代用品的效果。国外钢铁，1996，(4)：1-3)，其分子中含有大量羧酸基和羟基，是一种水溶性良好的长链高分子化合物，可使磁铁矿颗粒表面接触角降低、亲水性增强，从而使矿粒的成球性得到改善。在球团的干燥固结阶段，随温度升高，球团水分不断蒸发，颗粒间桥液浓度不断增大，球团产生收缩，桥液由溶液变为凝胶，最后变为坚固的粘结膜在颗粒间形成固体桥键，保证干球的强度。但若固结温度超过Peridur分子的分解温度，则粘结剂可能发生分解，球团强度反而下降。另外，现有的有机粘结剂还普遍存在着热性能差、价格偏高的问题。
三、发明内容
本发明的任务是提供一种粘结性能好、热性能强、添加量下降、不增加成本、不含杂质的用于铁矿球团的粘结剂及其生产方法。用该粘结剂制备的铁矿球团能明显提高生球强度与爆裂温度，并可提高球团矿铁品位，能改善球团矿质量。
为完成上述任务，本发明采用的技术方案是：按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。细磨为≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。
由于采用上述技术方案，本发明具有粘结性能好、热性能强、添加量下降、不增加成本、不含杂质的特点。用本发明制备铁矿球团明显提高了生球强度与爆裂温度，还提高了球团矿铁品位，改善了球团矿质量。
四、具体实施方式
一种用于铁矿球团的粘结剂制备方法：按重量百分含量将羧甲基淀粉钠25～35％、聚丙稀酰胺5～8％、腐植酸钠1～5％、耐水腻子粉30～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁8～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合，细磨为≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。
本实施例粘结性能好、热性能强、添加量下降、不增加成本、不含杂质。
用本粘结剂制备铁矿球团，所用的铁矿原料为：TFe为64.0～66.0wt％、FeO为26.0～28.0wt％、CaO为1.0～2.0wt％、MgO为1.5～2.5wt％、SiO2为3.5～5.5wt％，外加粘结剂0.3～0.5wt％，并在同等条件下与外加其他粘结剂进行全面对比。其球团生球性能对比如表1所示、球团矿综合性能对比如表2所示。
表1 生球性能对比
| 粘结剂种类 | 粘结剂用量/％ | 湿球强度 | 爆裂温度℃ | 干球强度 | ||
| 落下强度/次/0.5m | 抗压强度/N/个 | 落下强度/次/0.5m | 抗压强度/N/个 | |||
| 膨润土 | 2.0～2.5 | 3.5-4.5 | 12-18 | 460-480 | 2.0-3.0 | 30-40 |
| 羧甲基纤维素钠本发明 | 0.2～0.30.3～0.5 | 15-205.5-12.5 | 8-1215-20 | 440-460620-640 | ＞105.0-7.0 | 200-22050-80 |
表2 球团矿综合性能对比
| 粘结剂种类用量/％ | 抗压强度/N/个 | TFe/％ | 冶金性能 | |||||
| 还原度RI/％ | 低温还原粉化率RDI-3.15 | 还原膨胀指数RSI | 软化开始温度/℃ | 软化终了温度/℃ | 滴下开始温度/℃ | |||
| 膨润土2.5 | 2671 | 62.24 | 66.15 | 28.61 | 18.51 | 1015 | 1231 | 1379 |
| 羧甲基纤维素钠0.3本发明0.5 | 19142979 | 64.3564.19 | 74.1375.45 | 22.3211.52 | 13.2410.82 | 10311036 | 12061215 | 13251408 |
从上表可以看出，采用本实施例与采用膨润土作粘结剂制备铁矿球团，生球强度提高了2.0～5.0次/0.5m、爆裂温度提高约100～150℃、球团TFe含量约高1.5～2.0％、球团抗压强度提高200～500N/个、球团冶金性能、还原度上升5～10％、还原粉化指数下降约15.0％、还原膨胀率减少约8.0％、球团生产成本基本不变。
Claims (4)
1、一种用于铁矿球团的粘结剂制备方法，其特征在于按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。
2、根据权利要求1所述的用于铁矿球团的粘结剂制备方法，其特征在于所述的细磨为≤0.074mm的粒度含量≥80％。
3、根据权利要求1所述的用于铁矿球团的粘结剂制备方法，其特征在于所述的聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。
4、根据权利要求1～3项所述的用于铁矿球团的粘结剂制备方法所制备的粘结剂。
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