冶金球团高铁复合粘结剂、冶金球团以及冶金球团的制备方法与流程

本发明涉及粘结剂领域，尤其涉及冶金球团高铁复合粘结剂、冶金球团以及冶金球团的制备方法。

背景技术：

1、使用铁精矿生产氧化球团矿时，为了改善生球的成球性能，提高球团矿质量及满足用户要求，球团生产必须添加少量粘结剂，使球团具有一定的强度，满足其在运转、干燥、焙烧等过程中保持完整而不致破碎，并符合高炉冶炼的要求。粘结剂作为制备铁精矿球团不可缺少的原料，选择球团粘结剂时需要注意的问题是：(1)要具有良好的粘结性和成球性；(2)制备的生球应具有良好的抗热爆裂性能，同时具有较高的抗压及落下强度；(3)粘结剂尽可能不影响成品球团矿的铁品位。

2、冶金球团粘结剂主要有膨润土、有机粘结剂、复合粘结剂。

3、膨润土粘结剂应用成熟，价格较低，但其烧残率高，严重降低了球团矿含铁品位，增加了高炉炼铁冶炼的渣量，使高炉系数下降，燃耗上升。

4、有机粘结剂粘接效果好，用量少，但其价格高，应用上不成熟，致命缺点是有机粘结剂在升温预热焙烧过程中会发生氧化、分解等反应，产生的热应力会破坏预热球结构，造成预热球强度很低，同时也带来环保问题。

5、复合粘结剂介于膨润土和有机粘结剂之间，其优点是用少量复合粘结剂替代部分膨润土，实现在满足粘接性要求、确保预热球强度情况下，提高成品球含铁品位。

6、目前，国内外绝大多数球团厂生产球团普遍采用膨润土作为粘结剂，据资料统计，国外球团厂膨润土的用量仅在1％左右，而国内膨润土的用量一般为2.0％～3.5％，有的甚至髙达5份，只有少数在2.0％以下。这主要是由于国内膨润土绝大多数为钙基土，其性能差，质量不稳定所致。膨润土为硅铝酸盐粘土矿物，sio2、al2o3含量高达70～95份。生产经验表明，每加入1份的膨润土，会带入0.6～0.7份的sio2，使铁品位降低0.4～0.6份左右。铁品位的降低和脉石含量的增加对高炉冶炼是不利的，铁品位每下降1份，焦比上升2份，高炉产量下降3份；sio2每升高1份，吨铁渣量增加30kg。因此，提高球团矿铁品位，降低sio2含量，对高炉实现高产、低耗意义重大。但如果膨润土加入量低，造球过程中生球质量和强度会降低，球团矿质量下降。因此，寻求既要满足球团生产要求，又能取代膨润土或减少膨润土用量的低残留量的粘结剂，是提高球团矿铁品位的有效途径。

7、近年来球团用有机粘结剂也得到了很大的发展。有机粘结剂为天然高分子化合物或人工合成的高分子聚合物，具有很好的亲水性，溶于水使得溶液有很高的粘度，是一种比较理想的替代膨润土的球团粘结剂。但是，在应用有机粘结剂制备氧化球团过程中，还存在以下问题：(1)由于有机粘结剂的高亲水性和高粘结性，当其添加到含水铁精矿中时，粘结剂遇水就很容易成团，外层吸水后形成粘性、韧性很好的粘膜，即使用强力混合机也难以将粘结在一起的粘结剂分散开来，导致其在铁精矿中难以分散均匀，造球过程中容易成大球，而且生球的质量不均匀，使得生球合格率低，给造球工艺带来极大的困难；(2)由于有机粘结剂用量小，添加过程中的波动对生产过程影响很大；(3)由于有机粘结剂在干燥预热过程中分解或燃烧形成微气孔，对于部分精矿，使得其成品球强度相比采用膨润土制备的球团有较大程度的降低。上述问题的存在限制了有机粘结剂在氧化球团生产中的应用。

技术实现思路

1、因此，为解决上述问题，本发明提供了冶金球团高铁复合粘结剂、冶金球团以及冶金球团的制备方法。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、冶金球团高铁复合粘结剂，其特征在于：至少包括以下的组分：

4、(1)膨润土：30份～40份；

5、(2)菱镁石粉：5份～10份；

6、所述膨润土中蒙脱石含量≥60％。

7、冶金球团，至少包括按权利要求1重量份配比的冶金球团高铁复合粘结剂，还包括：重量份为50份～60份的红土镍矿，所述红土镍矿、菱镁石粉和膨润土的为粒度-200目≥90％的粉末，所述膨润土中蒙脱石含量≥60％。

8、优选的，所述红土镍矿含水量控制在5％～10％。

9、优选的，所述红土镍矿可以替换为同等重量份和粒度的塞拉利昂矿粉，所述塞拉利昂矿粉的含铁量为50％-65％。

10、优选的，所述菱镁石粉可以替换为同等重量份和粒度的白云石粉。

11、优选的，所述红土镍矿的精度≥90％。

12、冶金球团的制备方法，至少包括如下步骤：

13、s1：预处理：对红土镍矿进行干燥、脱水处理，使红土镍矿含水量控制在5％～10％；

14、s2：配料：将红土镍矿、菱镁石粉和膨润土按权利要求2中的比例称重配比；

15、s3：混合：用强力混合机将菱镁石粉、膨润土以及预处理后的红土镍矿进行混合其中，转速为30转/分钟，混合时间为5分钟，得到混合料；

16、s4：制粉：将步骤s3中得到的混合料加入磨粉机进行制粉，得到-200目≥90％的粉状混合料；

17、s5：对步骤s4中制备的混合料进行造块加工制备成球团。

18、冶金球团的制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：

19、s1：预处理：对红土镍矿进行干燥、脱水处理，使红土镍矿含水量控制在5％～10％；

20、s2：配料：将红土镍矿、菱镁石粉和膨润土按权利要求2中的比例称重配比；

21、s3：磨粉：将将菱镁石粉、膨润土以及预处理后的红土镍矿分别单独研磨成-200目≥90％的粉状；

22、s4：搅拌：将步骤s3中的各材料用强力混合机进行研磨，其中，转速为30转/分钟，混合时间为5分钟，得到粉状混合料；

23、s5：对步骤s4中制备的混合料进行造块加工制备成球团。

24、本发明技术方案的有益效果主要体现在：

25、本方案中的冶金球团高铁复合粘结剂采用一定比例的膨润土和菱镁石粉，其中，膨润土的中蒙脱石含量≥60％，菱镁石粉用于提高球团的碱性，相对于单纯地在矿粉中添加膨润土，本方案中的冶金球团高铁复合粘结剂可以有效降低高炉炼铁冶炼的含渣量，减少能耗，提高铁矿品位，同时，相对于单一的有机粘合剂，本方案中的冶金球团高铁复合粘结剂在球团制备的过程中，分散性和稳定性较好，便于控制用量。

技术特征：

1.冶金球团高铁复合粘结剂，其特征在于：至少包括以下的组分：

2.冶金球团，其特征在于：至少包括按权利要求1重量份配比的冶金球团高铁复合粘结剂，还包括：重量份为50份～60份的红土镍矿，所述红土镍矿、菱镁石粉和膨润土的为粒度-200目≥90％的粉末，所述膨润土中蒙脱石含量≥60％。

3.根据权利要求2所述的冶金球团，其特征在于：所述红土镍矿含水量控制在5％～10％。

4.根据权利要求2所述的冶金球团，其特征在于：所述红土镍矿可以替换为同等重量份和粒度的塞拉利昂矿粉，所述塞拉利昂矿粉的含铁量为50%-65%。

5.根据权利要求2所述的冶金球团，其特征在于：所述菱镁石粉可以替换为同等重量份和粒度的白云石粉。

6.根据权利要求2所述的冶金球团，其特征在于：所述红土镍矿的精度≥90%。

7.冶金球团的制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：

8.冶金球团的制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了冶金球团高铁复合粘结剂、冶金球团以及冶金球团的制备方法，其中冶金球团至少包括按重量份配比的以下各组分：50份～60份红土镍矿；30份～40份膨润土；5份～10份菱镁石粉。本方案采用复合粘结剂，相对于单纯地在矿粉中添加膨润土，本方案中的冶金球团高铁复合粘结剂可以有效降低高炉炼铁冶炼的含渣量，减少能耗，提高铁矿品位，同时，相对于单一的有机粘合剂，本方案中的冶金球团高铁复合粘结剂在球团制备的过程中，分散性和稳定性较好，便于控制用量。

技术研发人员：孙立伟,马文英
受保护的技术使用者：美匡冶金技术研究院（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13