專利名稱：一種硫酸渣球團礦原料的制備方法和生球團的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及球團礦，具體涉及一種碌b酸渣球團礦原料的制備方法 和利用該球團礦原料制備生球的方法。
背景技術(shù)：
球團礦是高爐煉鐵和直接還原鐵的主要原料之一 。與燒結(jié)礦相 比，球團礦具有多種優(yōu)勢。例如，球團礦品位高、在冷態(tài)時的機械強 度高于燒結(jié)礦，因此在運輸、裝卸和儲存時不易破碎和開裂，消耗少， 產(chǎn)生的粉末少，有利于改善高爐料柱的透氣性，使爐內(nèi)氣流均勻分布。
制備球團礦的方法主要有三種，分別是豎爐生產(chǎn)球團法，帶式焙燒 機制備球團法、鏈蓖機一回轉(zhuǎn)窯法制備球團法。與其它兩種方法相比， 鏈乾機-回轉(zhuǎn)窯法具有產(chǎn)品質(zhì)量好、單機生產(chǎn)能力大、回轉(zhuǎn)窯可用煤供
熱、適用于大規(guī)模生產(chǎn)的多種優(yōu)點，得到了廣泛的應用。
在現(xiàn)有技術(shù)中， 一般選擇赤鐵礦或磁鐵礦作為含鐵原料制備生球 團，赤鐵礦和磁鐵礦含水量一般在7wt%-10wt% (重量百分比)。制備 生球團時，先將赤鐵礦和磁鐵礦進行干燥，使其水分達到適宜造球的 程度，然后再加入粘結(jié)劑、添加劑經(jīng)過造球制成生球。
隨著高爐爐料結(jié)構(gòu)的變化，近幾年氧化球團的發(fā)展勢頭迅猛，但 隨著礦產(chǎn)資源的日益緊張，只利用赤鐵礦或磁鐵礦作為球團礦的原料 已經(jīng)遠遠不能滿足要求。硫酸渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸后產(chǎn)生的廢渣，經(jīng) 處理后其鐵品位一般可達60%~63%。如果考慮用辟b酸渣作為^求團礦 原料，不但減小了磁鐵礦和赤鐵礦的消耗，而且還可以解決硫酸渣的 廢物利用問題。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，考慮用硫酸渣作為球團礦原料時，存在以下問題 即硫酸渣含水量較低， 一般在lwt。/。以下，因此在造球時，需要摻入 較多的水才能進行配料和造球，但由于好u酸渣表面具有疏水性，成球 性差，因此直接在硫酸渣中摻水制成的生球的強度較低，不能滿足鏈 篦機-回轉(zhuǎn)窯的工藝需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種硫酸渣球團礦原料的制 備方法，通過該制備方法，對硫酸渣進行預處理，以便制得可以滿足 造球工藝要求的球團礦原料。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種硫酸渣球團礦原料的制
備方法，包括步驟
a) 取硫酸渣與水初次混合得到混合物，所述混合物的水含量為 lwt~ 13wt%;
b) 對所述混合物進行困料處理；
c )將所述困料處理后的混合物與水和其它含鐵原料二次混合得到 球團礦原料。
優(yōu)選的，所述步驟a)中混合物的水含量為5wt%~ 12wt%。 優(yōu)選的，所述其它含鐵原料包括選自赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、
褐鐵礦、黃鐵礦或回收的球團分料中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述^求團礦原料中碌u酸渣的含量為lwt%~90wt%。
優(yōu)選的，所述球團礦原料中硫酸渣的含量為20wt%~50wt%。
優(yōu)選的，所述步驟b)中的困料時間為5小時以上。
優(yōu)選的，所述步驟b)中的困料時間為16小時以上。
本發(fā)明還提供一種根據(jù)以上任一技術(shù)方案所述的制備方法制備
的球團礦原料。
本發(fā)明還提供一種利用所述球團礦原料制備生球的方法，包括步
驟
i )將所述球團礦原料碾磨處理，得到90wt。/。以上粒徑小于74pm 的球團粉；
ii )將球團礦原料粉末與水、粘結(jié)劑混合，經(jīng)造球制成生球。 本發(fā)明先將硫酸渣與水初次混合得到混合物后，對所述混合物進
行困料處理，然后再將困料處理后的石危酸渣和水的混合物與其它含鐵 原料、水二次混合，得到球團礦原料。對混合物進行困料處理時，混 合物中的水分可以對硫酸渣進行充分的潤濕，這樣，可以更好的發(fā)揮 硫酸渣的微孔的毛細作用，從而提高所述混合物的成球性。當利用包括所述混合物的含鐵原料制備生球時，在硫酸渣微孔的毛細作用下，
制備滿足工藝要求的生球。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的一種制備球團礦原料的制備方法，包括步驟
a) 取石克酸渣與水初次混合得到混合物，所述混合物的含水量為 lwt~ 13wt%;
b) 將所述混合物進行困料處理；
c )將所述困料處理后的混合物與水和其它含鐵原料二次混合得到 球團礦原料。
本文所述硫酸渣指本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的硫鐵礦生產(chǎn)辟u酸后產(chǎn) 生的廢渣。硫酸渣的主要成分是Fe203,具有較高的鐵品位，用于制 作球團礦時，不但可以緩解日益緊張的鐵礦資源，還可以解決硫酸渣 的廢物利用，有利于環(huán)保。
按照本發(fā)明，將硫酸渣與水混合得到混合物，對于混合方法，本 發(fā)明無特別的限制，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的機械混合的方法。 所述混合物中的水含量為lwt%~ 13wt% (重量百分比)，優(yōu)選的，所 述混合物中的水含量為2wt%~ 12wt%,更優(yōu)選的，所述混合物中的水 含量為5wt°/。~ 12wt%,更優(yōu)選的，所述混合物中的水含量為10wt%~ 12wt%。
將硫酸渣與水混合得到混合物后，對所述混合物進行困料處理， 本文所述困料處理是指將混合物在倉庫或料場內(nèi)放置處理，對于困料 時間，優(yōu)選為5小時或更長時間，更優(yōu)選的，困料處理的時間為10 小時或更長時間，更優(yōu)選的，困料處理的時間為12小時或更長時間， 更優(yōu)選的，困料處理的時間為16小時或更長時間，更優(yōu)選的，困料處 理的時間為24小時或更長時間。進^f亍困料處理時，混合物中的水分可 以對石危酸渣進行充分的潤濕，/人而^是高該混合物的成球性。這樣，佳_ 用包括所述混合物的球團礦原料制備生球時，可以更好的發(fā)揮碌u酸渣 中微孔的毛細作用，從而達到提高生球強度的效果。
困料處理后，將混合物與水和其它含鐵原料二次混合制成球團礦
5原料，所述球團礦原料中的水含量優(yōu)選為10wt%~13wt%,更優(yōu)選的， 所述球團礦原料中的水含量為llwt%~13wt%,更優(yōu)選的，所述球團 礦原泮十中的水含量為12wt%~13wt%。
所述其它含鐵原料選自赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、黃鐵 礦或回收的球團粉料中的 一 種或多種。對于球團礦原料中的辟"酸渣含 量，優(yōu)選為1 wt% ~ 90wt%,更優(yōu)選為10wt% ~ 80wt%,更優(yōu)選為 20wt% ~ 70wt%，更優(yōu)選為20wt% ~ 50wt°/。，更優(yōu)選為30wt% ~ 50wt°/。， 更優(yōu)選為40wt% ~ 50wt%。
本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述方法制備的球團礦原料。
本發(fā)明還提供一種生球的制備方法，包括步驟
a) 將所述球團礦原料進行碾磨處理，得到90wt。/。以上粒徑小于 74pm的J求團灃分；
b) 將所述球團粉與粘結(jié)劑混合，經(jīng)造球制成生球。 4姿照本發(fā)明，將所述球團礦原料進行碾磨處理時，對于碾磨方法，
可以為一次或多次高壓輥磨，也可以為循環(huán)輥磨，還可以為潤磨，本 發(fā)明并不限于此。
對球團礦原料碾磨處理后，使球團礦粉滿足如下條件90wt。/。的 球團礦粉末粒徑小于74|im,優(yōu)選的，95wto/。的球團礦粉末粒徑小于 74pm,更優(yōu)選的，75wt。/。的球團礦粉末粒徑小于45pm,更優(yōu)選的， 80wt。/o的球團礦粉末粒徑小于45|im。對于球團礦粉末的比表面積，優(yōu) 選為1600cm2/g~ 2200cm2/g，更優(yōu)選為1800m2/g ~ 2200cm2/g,更優(yōu)選 為2000cm2/g ~ 2200cm2/g。
然后，將所述球團礦粉與粘結(jié)劑混合，經(jīng)造粒形成生球。所述粘 合劑可以為膨潤土、纖維素，優(yōu)選為膨潤土。對于粘結(jié)劑的添加量， 優(yōu)選占含鐵原料的重量的0.5% ~ 3%,更優(yōu)選的，粘合劑的添加量占 含4失原料重量的0.8%~2%。
另外，在將含4失原料造J求時，也可以摻入添加劑，添加劑可以選 自石灰石、白云石、消石灰中的一種或多種，對于添加劑的量本發(fā)明 并無特別的限制，優(yōu)選的，加入添加劑后，生球團的堿度為0.8~1.3，更優(yōu)選的，添加劑的添加量使得生球團的堿度為1.0~1.2。本文所述 堿度指二元堿度即CaO/Si02 (重量比)的值。在制備生球時，還可以 內(nèi)配碳，所述內(nèi)配碳包括無煙煤、焦炭、石油焦、木炭中的一種或多 種。對于制造生球的造粒設(shè)備，可以選擇本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備， 如圓盤造粒機、圓筒造粒機等。
4姿照本發(fā)明，所述生球團的粒徑優(yōu)選為8mm 18mm,更優(yōu)選的， 所述生球團的粒徑為9mm 16mm,更優(yōu)選的，所述生球團的粒徑為 9mm 14mm。另外，對于生球的強度，其跌落次數(shù)優(yōu)選不少于3次 /0.5m,優(yōu)選的，生球的i 失落次數(shù)為5次/0.5m以上，更優(yōu)選的，生球 的3夾落次數(shù)為8次/0.5m以上。
本文中的生球落下強度4要如下方法測試取60個粒度為8mm 12mm的生J求，/人0.5m處自由落下到5mm厚的鋼才反上，反復進行， 直到生球產(chǎn)生裂紋為止時，每個生球的落下次數(shù)減1即為落下強度， 取每個生球落下強度的平均值作為該批生球的落下強度，單位為次 /0.5m。
為了進一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案 進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征 和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
實施例1
1 )取硫酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為10wt%; 2)將所述混合物困津十處理16小時；
3 )將困料處理后的硫酸渣與-茲鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中硫酸渣含量為40wt%，水含量為llwt%,其余為 赤鐵礦；
4)取所述球團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45pm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒才幾內(nèi)制成粒徑為9mm~ 16mm的生J求，性能測試如下生主求團 落下強度為3.7次。
實施例21 )取硫酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為12wt%; 2)將所述混合物困料處理16小時；
3 )將困料處理后的硫酸渣與磁鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中硫酸渣含量為40wt%,水含量為12wt%,其余為 磁鐵礦；
4)取所述球團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的5求 團礦粉末粒徑小于45nm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm~ 16mm的生球，性能測試如下生球團 落下強度為3.9次。
實施例3
1 )取硫酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為10wt%;
2) 將所述混合物困料處理12小時；
3) 將困料處理后的硫酸渣與磁鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中硫酸渣含量為40wt%，水含量為llwt%，其余為 磁鐵礦；
4) 取所述球團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45pm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm~ 16mm的生球，性能測試如下生球團 落下強度為2.9次。
實施例4
1 )取硫酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為10wt%;
2) 將所述混合物困料處理12小時；
3) 將困料處理后的硫酸渣與磁鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中硫酸渣含量為40wt°/。，水含量為12wt%,其余為 磁鐵礦；
4) 取所述J求團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45|im的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm~ 16mm的生球，性能測試如下生球團 落下強度為3.0次。實施例5
1 )取硫酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為10wt%;
2) 將所述混合物困料處理24小時；
3) 將困料處理后的硫酸渣與磁鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中辟u酸渣含量為40wt%，水含量為11.5wt%,其余 為磁鐵礦；
4) 取所述球團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45nm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm~ 16mm的生J求，性能測試如下生球團 落下強度為4.0次。
實施例6
1 )取石克酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為5wt%;
2) 將所述混合物困料處理24小時；
3) 將困料處理后的硫酸渣與磁鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中硫酸渣含量為40wt%,水含量為11.5wt%，其余 為磁鐵礦；
4) 取所述球團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45pm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm-16mm的生球，性能測試如下生球團 落下強度為2.8次。
實施例7
1 )取硫酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為10wt%;
2) 將所述混合物困料處理24小時；
3) 將困料處理后的硫酸渣與磁鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中硫酸渣含量為50wt%，水含量為llwt%，其余為 磁鐵礦；
4) 取所述球團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45nm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm~ 16mm的生球，性能測試如下生球團落下強度為3.8次。 實施例8
1 )取石克酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為10wt%;
2) 將所述混合物困料處理24小時；
3) 將困料處理后的硫酸渣與磁鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中硫酸渣含量為50wt%，水含量為12wt%，其余為 磁鐵礦；
4) 取所述球團礦原4+ 100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45pm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm ~ 16mm的生球，性能測試如下生球團 落下強度為4.0次。
實施例9
1 )取石克酸渣與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為10wt%;
2) 將所述混合物困料處理16小時；
3) 將困料處理后的硫酸渣與磁鐵礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中碌b酸渣含量為20wt%，水含量為9wt%,其余為 磁鐵礦；
4) 取所述J求團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45pm的球團4分，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm ~ 16mm的生球，性能測試如下生球團 落下強度為3.8次。
實施例10
1 )取辟L酸淦與水初次混合得到混合物，混合物中水含量為10wt%; 2)將所述混合物困料處理16小時；
3 )將困料處理后的好u酸渣與f茲4^礦和水二次混合得到球團礦原 料，該球團礦原料中硫酸渣含量為20wt%，水含量為10wt%,其余為 磁鐵礦；
4)取所述球團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45nm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合，在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm~ 16mm的生球，性能測試如下生球團 落下強度為3.9次。 比較例1
1)取硫酸渣與磁鐵礦和水混合得到球團礦原料，該球團礦原料 中硫酸渣含量為40wt%，水含量為12wt%,其余為磁鐵礦；
4)取所述球團礦原料100重量份，碾磨處理后得到75wt。/。的球 團礦粉末粒徑小于45pm的球團粉，然后再與膨潤土 2重量份混合， 在造粒機內(nèi)制成粒徑為9mm ~ 16mm的生球，性能測試如下生球落 下強度為1.8次。
上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核'"、思想。應當 指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的 前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和《'務飾，這些改進和修飾也落 入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種硫酸渣球團礦原料的制備方法，包括步驟a)取硫酸渣與水初次混合得到混合物，所述混合物的水含量為1wt％～13wt％；b)對所述混合物進行困料處理；c)將所述困料處理后的混合物與水和其它含鐵原料二次混合得到球團礦原料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a) 中混合物的水含量為5wt%~ 12wt%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a) 中混合物的水含量為10wt°/。~ 12wt%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的制備方法，其特征在于， 所述其它含鐵原料包括選自赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、黃鐵 礦和回收的球團4分料中的 一 種或多種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述球團礦 原料中硫酸渣的含量為1 wt% ~ 90wt% 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述球團礦 原料中硫酸渣的含量為20wt% ~ 5 0wt°/o 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的制備方法，其特征在于， 所述步驟b)中的困料時間為5小時以上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b) 中的困并牛時間為16小時以上。
9、 一種根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的制備方法制備的球團 礦原料。
10、 一種使用權(quán)利要求9所述的球團礦原料制備生球團的方法， 包括步驟i )將所述球團礦原料碾磨處理，得到90wt。/。以上粒徑小于74pm 的球團粉；ii )將球團礦原料粉末與水、粘結(jié)劑混合，經(jīng)造球制成生球。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硫酸渣球團礦原料的制備方法，包括步驟a)取硫酸渣與水初次混合得到混合物，所述混合物的水含量為1wt％～13wt％；b)對所述混合物進行困料處理；c)將所述困料處理后的混合物與水和其它含鐵原料二次混合得到球團礦原料。按照本發(fā)明的方法，對混合物進行困料處理時，混合物中的水分可以對硫酸渣進行充分的潤濕，這樣，可以更好的發(fā)揮硫酸渣的微孔的毛細作用，從而提高所述混合物的成球性。當利用包括所述混合物的球團原料制備生球時，在粘結(jié)劑和球團原料的毛細孔作用下，制備滿足工藝要求的生球。
文檔編號C22B1/248GK101597686SQ200910151228
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者唐和群, 夏耀臻, 董發(fā)科, 黎前程 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司