專利名稱：一種鐵礦球團(tuán)有機(jī)粘結(jié)劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球團(tuán)礦添加劑，系球團(tuán)礦添加劑的改進(jìn)。屬鋼鐵冶金工業(yè)人造塊礦中的球團(tuán)礦使用的添加劑及其使用方法。
二、技術(shù)背景隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，煉鐵所需原料愈來愈大，而可直接入爐的富礦卻愈來愈少，尤其是我國(guó)鐵礦儲(chǔ)量雖然居世界第五位，其中含鐵50％以上的富礦僅占4％，絕大部分為含有害雜質(zhì)的貧礦，這類礦石必須細(xì)磨精選后經(jīng)造塊才能入爐冶煉。球團(tuán)礦以其良好的冶金性能和明顯的高爐冶煉效果優(yōu)于其他人造塊礦，日趨引起國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的重視。我國(guó)鐵精礦球團(tuán)的研究生產(chǎn)始于50年代。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，從成球理論和工藝設(shè)備的研制已接近國(guó)外水平，但成球的添加劑一直是沿用國(guó)外傳統(tǒng)的添加劑-消石灰、石灰石、膨潤(rùn)土，目前以膨潤(rùn)土為主。國(guó)外亦有使用佩利多和汽巴精化的阿可泰的，是一種高效無毒的高分子粘結(jié)劑，不含S、P等雜質(zhì)，粘結(jié)效果優(yōu)于膨潤(rùn)土，用量小，僅為膨潤(rùn)土的1/5～1/100。但成品球抗壓強(qiáng)度偏低，我國(guó)尚無廠家使用。
膨潤(rùn)土作為球團(tuán)添加劑已有數(shù)十年的歷史。是目前國(guó)內(nèi)外球團(tuán)礦生產(chǎn)廠家公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)添加劑，它不僅可提高生球的落下強(qiáng)度，尤其是提高生球干燥時(shí)的破裂溫度，但膨潤(rùn)土的缺點(diǎn)也是十分明顯的，膨潤(rùn)土是一種無機(jī)礦物，主要由SiO265～70％，Al2O326～28％組成，膨潤(rùn)土在球團(tuán)礦的加入量一般為1～4％，降低了球團(tuán)礦全鐵的品位。增加了球團(tuán)礦的灰份(SiO2+Al2O3)降低了球團(tuán)礦的還原性，因膨潤(rùn)土是一種無機(jī)礦物，經(jīng)焙燒后，仍存在球團(tuán)礦中，對(duì)球團(tuán)礦生產(chǎn)廠家來說，每降低全鐵1％，減價(jià)10～30元/噸，按年產(chǎn)球團(tuán)礦100萬噸的廠家，年經(jīng)濟(jì)損失1000萬元以上。對(duì)鋼鐵企業(yè)來說，球團(tuán)礦的全鐵品位愈高，在相同生產(chǎn)條件下，提高了產(chǎn)量，降低了焦比能耗，按照生鐵冶煉精料入爐的測(cè)算，球團(tuán)礦全鐵下降1％或灰份增加1％，焦比增加2％，產(chǎn)量下降3％，是一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能滿足造球性能和冶金性能的添加劑即能提高生球抗壓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度、干強(qiáng)度、破裂溫度，又不降低全鐵品位、不增加灰份的有機(jī)添加劑及其使用方法。
本發(fā)明是用不同物理化學(xué)特性的水溶性高分子中的一種或一種以上與腐植酸鹽合成；或水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)、羧甲基淀粉鈉(CMS)、聚丙烯酰胺(PAM)，聚氧化乙烯(PEO)中的一種以上合成簡(jiǎn)稱SHN。水溶性高分子含有離子基團(tuán)，具有良好的親水性、可增稠水與多種金屬離子形成粘稠的凝膠，可與許多物質(zhì)親和吸附、凝聚、減阻、橋連的特性，腐植酸鹽大分子結(jié)構(gòu)的含氧官能團(tuán)能與Al+++、Fe+++、Ca++等多價(jià)金屬陽離子結(jié)合成絡(luò)合物和螯合物，形成牢固的網(wǎng)上加網(wǎng)的立體結(jié)構(gòu)，對(duì)陽離子具有極強(qiáng)的吸附力、水化能力、粘結(jié)力和良好的親水性、分散性。經(jīng)細(xì)磨的鐵精礦粉，具有極大的比表面積，1500～1900cm2/g，因此也就具有較大的表面能，當(dāng)它們與周圍介質(zhì)接觸時(shí)，顆粒表面顯示出靜電荷，靜電荷的平衡方式負(fù)電荷主要在內(nèi)面而陽電荷主要在外緣，對(duì)水分子有吸附力，使顆?；ハ嗫繑n，由于礦粉中加入了shn，遇水后與礦粉顆粒形成絡(luò)合物和螯合物，構(gòu)成網(wǎng)上加網(wǎng)的立體結(jié)構(gòu)，一方面增加了礦粉的可塑性，改善了礦粉的成型性能，另方面增加了粘結(jié)力，使顆粒更加緊密的靠攏，使球團(tuán)水份由內(nèi)向外滲，因此，球團(tuán)礦的濕強(qiáng)度和干強(qiáng)度得到大大提高，由于shn中含有芳香核、羥基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)形成具有對(duì)水蒸汽特異的透氣性，因而提高了生球干燥的爆裂溫度，由于shn系有機(jī)物，在800℃以上可完全燃盡，只留下微量的灰份在球團(tuán)礦中，故不降低球團(tuán)礦全鐵品位，也不增加球團(tuán)礦的灰份。
使用方法1、以水為載體制成分散性液體，其質(zhì)量指標(biāo)粘度≤40秒(涂4杯)，固形物≤8％，噸球用量≤4％。使用時(shí)，在成球盤上噴灑滴相結(jié)合成球。SHN球團(tuán)礦添加劑液態(tài)型需使用一定的壓力噴灑，增設(shè)壓力泵或升高添加劑儲(chǔ)槽達(dá)到所需的壓力，控制成球礦粉水份小于6.5％。2、制成固態(tài)粉末添加劑，以高品位鐵礦粉粉碎成-200目為載體制成粉劑，與水溶性高分子中的一種或一種以上合成。其配比(a)鐵精礦粉50％、腐植酸鹽10％、CMS25％、PAM14％、PEO1％。其成球用量0.1％。(b)鐵精礦粉50％、腐植酸鹽5％、CMS10％、PAM30％、PEO5％。其成球用量0.1％。(c)鐵精礦粉90％、PAM5％、PEO5％，其用量0.4～0.5％。使用時(shí)在烘干爐落料口或皮帶上經(jīng)給料機(jī)定量加入，并在成球前攪拌均勻，控制成球礦粉水份8.2～9.5％。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，用量少、不合雜質(zhì)、粘結(jié)力強(qiáng)、提高了礦粉的可塑性，改善了成球性能，提高了生球落下強(qiáng)度、濕強(qiáng)度和干強(qiáng)度，提高了生球干燥的爆裂溫度，大大減少了返礦率，提高了成品球抗壓強(qiáng)度，同時(shí)不降低全鐵品位，不增加有害雜質(zhì)，噸球成本低于膨潤(rùn)土具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)施例1液態(tài)型1、配比腐植酸鹽1％，pva17997％，pam0.1％，H2O90％，分散劑少許。
2、將以上原料分別溶解于水。
3、在攪拌下將三種原料合成液態(tài)SHN球團(tuán)礦添加劑。
4、使用方法在成球盤2米以上增設(shè)添加劑儲(chǔ)存罐，讓其自流噴灑滴成球或增加壓力泵。成球前礦粉水份應(yīng)控制在小于6％。噸球用量小于3.5％。
實(shí)施例21、配比腐植酸鹽1％，paa6％，pam0.1％，pva17993％，H2O90％，分散劑少許。
2、將腐植酸鹽、PAA、、PAM、PVA先分別溶于水。
3、在攪拌下將四種原料合成液態(tài)SHN球團(tuán)礦添加劑。
4、使用方法同實(shí)施例1實(shí)施例31、腐植酸鹽1％，cms1％，pam0.1％，pva17995％，H2O90％，分散劑少許。
2、將以上原料分別溶解于水。
3、在攪拌下將三種原料合成液態(tài)SHN球團(tuán)礦添加劑。
4、使用方法同實(shí)施例1實(shí)施例4固態(tài)粉末型1、配比鐵精礦粉50％，腐植酸鹽8％，cms5％，pam30％，PEO7％。
2、將鐵精礦粉烘干至水份小于1％粉碎至-200目。
3、按配比將以上原料與精礦粉拌和均勻即成shn球團(tuán)礦添加劑。
4、使用方法在烘干爐礦粉落料口或皮帶上經(jīng)給料機(jī)定量加入，并在成球前攪拌均勻，控制礦粉烘干后的水份小于8.5％，其成球用量0.1％。
實(shí)施例51、配比鐵精礦粉50％，腐植酸鹽5％，pam39％，PEO5％。
2、將鐵精礦粉粉碎至-200目細(xì)度。
3、按配比與鐵精粉拌和均勻，即成shn球團(tuán)礦添加劑。
4、使用方法同實(shí)施例4，成球用量0.1％實(shí)施例61、配比鐵精礦粉85％。PAM9％，PEO1％，腐植酸鹽5％。
2、鐵精礦粉粉碎至-200目細(xì)度，水份小于1％。
3、將以上配比充分混和均勻即成SHN球團(tuán)礦添加劑。
4、使用方法同實(shí)施例4，用量0.3～0.5％。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)用不同物理化學(xué)特性的水溶性高分子中的一種或一種以上與腐植酸鹽合成或水溶性高分子PVA、CMS、PAM、PEO中的一種以上合成的SHN球團(tuán)礦添加劑，以水和精鐵礦粉為載體合成的液態(tài)和固態(tài)球團(tuán)礦添加劑簡(jiǎn)稱SHN。其特征大分子結(jié)構(gòu)的含氧官能團(tuán)能與Al+++、Fe+++、Ca++等多價(jià)金屬陽離子結(jié)合成絡(luò)合物和螯合物，形成牢固的網(wǎng)上加網(wǎng)的立體結(jié)構(gòu)，具有親水性、絡(luò)合性、離子交換性、氧化還原性；含有羥基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性基團(tuán)，對(duì)水蒸汽有特異透氣性的，能提高生球落下強(qiáng)度、干強(qiáng)度和爆裂溫度的，不降低全鐵含量、不增加灰份的水溶性的有機(jī)高分子球團(tuán)礦添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1生產(chǎn)的球團(tuán)礦添加劑，以水為載體制成液態(tài)從成球盤上使用加壓泵或升高儲(chǔ)存罐經(jīng)一定的壓力噴灑滴成球，其用量≤4％。其固形物為5％以上。成球控制礦粉的水分小于6％的生產(chǎn)方法。
3.據(jù)權(quán)利要求1生產(chǎn)的球團(tuán)礦添加劑以鐵精礦粉經(jīng)粉碎成-200目為載體，制成粉狀添加劑，在烘干爐礦粉烘干后的落料口或皮帶上經(jīng)給料機(jī)加入并在成球前與礦粉攪拌均勻，其用量為0.1～0.5％的生產(chǎn)方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1使用水溶性高分子中的一種或一種以上與腐植酸鹽、PAM、PEO中的一種或一種以上合成的液態(tài)球團(tuán)礦添加劑，其用量小于4％，或使用水溶性聚合物中的一種或一種以上與CMS、PAM、PEO中的一種或一種以上合成的球團(tuán)礦固態(tài)添加劑，其成球用量小于0.6％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼鐵冶金人造塊礦球團(tuán)礦的添加劑及其使用方法。運(yùn)用有機(jī)大分子含氧官能團(tuán)與Al+++、Fe+++、Ca++等多價(jià)金屬陽離子結(jié)合成絡(luò)合物和螯合物，形成牢固的網(wǎng)上加網(wǎng)的立體結(jié)構(gòu)及多種活性官能團(tuán)與水溶性聚合物生成對(duì)水蒸氣特異透氣性的網(wǎng)絡(luò)，從而提高生球的落下強(qiáng)度、干強(qiáng)度和爆裂溫度，使返礦明顯減少，產(chǎn)量提高。并使成品球抗壓強(qiáng)度大于2000N/個(gè)，這種球團(tuán)礦添加劑粘結(jié)力強(qiáng)，不含S、P、SiO
文檔編號(hào)C22B1/14GK1962898SQ20051012443
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者張振慧 申請(qǐng)人:張振慧