專利名稱：一種氧化球團用赤泥復合粘結劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化工、冶金行業(yè)技術領域，具體的涉及一種氧化球團用赤泥復合粘結劑。
背景技術：
隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，煉鐵所需的原料量越來越大。在冶煉時，為了提高冶煉的效率和鐵的質量，需要將礦石細磨精選后制成團球礦才能入爐。粘結劑是將鐵精礦粉制成球團不可缺少的重要成分，其應具有較好的成球 性，制成的團球具有較好的抗壓及落下抗撞擊強度，還要具有較好的低溫強度和高溫強度，較好的膨脹系數(shù)、還原度、軟熔溫度等性能。目前，己使用的粘結劑主要有無機粘結劑，如膨潤士、水玻璃、消石灰、水泥、粘士等；有機粘結劑，如腐植酸、羧甲基纖維素等；這些技術各有優(yōu)點，但都有不足。無機粘結劑主要以膨潤士為主，因為膨潤土具有價格低、粘結性好的優(yōu)勢，鋼鐵廠生產氧化球團普遍采用膨潤土作為粘結劑，膨潤土配加量一般為I. 59Γ5%，膨潤土的成分主要為SiO2和αι2ο3。用膨潤土作為粘結劑生產球團，主要會對煉鐵系統(tǒng)產生如下不良影響I、降低成品球團總鐵TFe含量，噸球團礦每增加1%鈣基膨潤土用量，成品球團TFe含量約降低O. 6% ；2、根據高爐造渣要求，由膨潤土帶入的SiO2需要在燒結礦中配加數(shù)量相匹配的生石灰或石灰石等含CaO物質，每增加Ikg鈣基膨潤土用量，約需額外配加I. 44kg生石灰，這會降低燒結礦TFe含量；3、球團礦、燒結礦TFe含量降低，進而降低高爐生產率；4、膨潤土和含CaO物質的加入，會增加高爐渣量,每增加Ikg鈣基膨潤土用量，高爐渣約會增加2. 89kg。因此，需要提出一種更為完善的粘結劑及其制作方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種氧化球團用赤泥復合粘結劑及其制備方法。為了解決此技術問題，本發(fā)明通過將赤泥、鎂礦石和腐植類粘結劑混合來制備氧化球團用赤泥復合粘結劑，該粘結劑的制備方法包括I、將赤泥進行烘干、破碎、篩分處理，得到赤泥粉。2、將鎂礦石進行破碎、篩分處理，得到鎂礦石粉。3、將處理好的赤泥粉、鎂礦石粉與腐植類粘結劑按6(T90 :5^30 5^15混合，得到赤泥復合粘結劑。其中步驟I中所述赤泥是鋁廠從鋁土礦中提取氧化鋁時排出的廢棄物，每生產I噸氧化鋁約產生赤泥I. O噸 I. 4噸。赤泥中含有豐富的鐵、鋁、硅及少量的鈣、鎂、錳、鈦、鈉等元素，粒度較細，性粘，吸水性好，完全具備作為氧化球團用粘結劑的特性，經實驗室試驗也證實確實如此。本發(fā)明選用含鐵量較高的拜耳法赤泥作為組分之一，其Fe203、SiO2和Al2O3含量分別為30% 60%、2 20%和10 20%。但是，根據高爐造渣要求，為平衡赤泥中的Al2O3，需要配加適量含MgO的物質。輕燒白云石、輕燒水鎂石等礦石都含有較高的MgO成分，且輕燒白云石、輕燒水鎂石破碎成粉狀后均具有良好的粘性，適合與赤泥配用生產赤泥復合粘結劑。赤泥復合粘結劑用于生產氧化球団，因赤泥中含有較高成分的鐵，相較于膨潤土，有利于提高球団的品質；因赤泥復合粘結劑價格較低，有利于降低球団的生產成本；使用赤泥復合粘結劑，燒結礦額外生石灰配加量減少，有利于降低燒結礦生產成本，提高燒結礦TFe含量；進而提高高爐生產率，降低渣量。采用較細的赤泥粉有助于提高粘結劑性能。其中所述步驟I中，赤泥烘干熱源可以為鋼鐵廠廢棄不用的低溫熱源，熱源溫度200 0C "400 0C o其中所述步驟I中，赤泥烘干采用 通用烘干機烘干，也可以采用其他方法烘干，本領域的技術人員可以根據實際情況靈活選用。其中所述步驟I中，赤泥烘干后水分彡2%。其中所述步驟I中，赤泥采用球磨機或雷蒙磨進行破碎，或者其他方式對赤泥進行破碎，本領域的技術人員可以根據實際情況靈活選用。其中所述步驟I中，赤泥篩分后，赤泥粉粒度的小于200目部分> 90%。更優(yōu)選的，所述步驟I中，赤泥粉的水分< 1%。其中所述步驟2中，鎂礦石選用經過輕燒處理的鎂礦石(MgO含量為159^90%)。當采用鎂礦石中MgO含量較高時，則可以減少鎂礦石粉的用量，但是高純度的MgO礦石會帶來成本的直線上升，經濟效益變差；當鎂礦石中MgO的含量較低時，則可以適當増加鎂礦石粉的用量。優(yōu)選的，赤泥和鎂礦石的配比應滿足如下關系二者合起來的Al2O3含量是MgO含量的I. 5倍 I. 7倍。采用較細的鎂礦石粉有助于提高粘結劑性能。其中所述步驟2中，鎂礦石采用球磨機或雷蒙磨進行破碎，或者其他方式對赤泥進行破碎，本領域的技術人員可以根據實際情況靈活選用。其中所述步驟2中，鎂礦石篩分后，鎂礦石粉粒度的小于200目部分彡90%。其中所述步驟2中，鎂礦石粉的水分< 1%。其中所述步驟3中，腐植類粘結劑粒度的小于200目部分> 90%。其中所述步驟3中，腐植類粘結劑為本領域公知的一類有機粘結劑，包括腐植酸、腐植酸鈉等物質，其主要成分為碳氫化合物，在球團焙燒過程中90%以上全部燃燒掉。腐植類粘結劑優(yōu)選較細的腐植酸鈉粉，有助于提高粘結劑性能。其中所述步驟3中，赤泥粉、鎂礦石粉與腐植類粘結劑可以采用干式混料機混合均勻。本發(fā)明選用鋁廠的廢棄物赤泥、鎂礦石和腐植類粘結劑生產赤泥復合粘結劑，具有親水性好、粘結效果優(yōu)良、價格便宜、含鐵量高等特性，可以部分或全部代替膨潤土用于氧化球団生產。相對于全部用膨潤土生產氧化球団，球團礦TFe、燒結礦TFe、煉鐵系統(tǒng)生產率均有所提高、高爐渣量則有所減少。同時，因為球團中MgO含量的提高，球團熱力學性能變得更好，更有利于高爐操作。


圖I :本發(fā)明的エ藝流程圖。
具體實施例方式實施例I :成分為TFe37. 6%、Al2O3 11. 56%、SiO2 4. 27%、CaO O. 46%、MgO O. 44% 的赤泥用鏈篦機烘干(200°C)，球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分為TFe O. 7%、SiO2 6. 2%、CaO I. 4%、MgO 70. 2%的輕燒水鎂石用球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的輕燒水鎂石粉；赤泥粉、輕燒水鎂石粉、腐植類粘結劑(腐植酸鈉)按照質量百分比82:8:10進行配料混合，所得赤泥復合粘結劑成分為TFe31. 02%、Al2O3 9. 54%、SiO2 3. 99%、CaO O. 49%、MgO 5.63%。該赤泥復合粘結劑用于氧化球團生產后，相較于鈣基膨潤土，按日常配比3%計 算，球團TFe提高O. 87%，噸燒結礦可以少用生石灰9. 99kg，燒結礦TFe提高O. 93%，噸鐵渣量減少5. 47kg，經濟效益顯著。實施例2 成分為TFe37. 6%、Al2O3 11. 56%、SiO2 4. 27%、CaO O. 46%、MgO O. 44% 的赤泥用鏈篦機烘干(400°C)，球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分為SiO2 3. 9%、Ca0 29. 43%、Mg0 19. 32%的輕燒白z 石用雷蒙磨破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的輕燒白云石粉；赤泥粉、輕燒白云石粉與腐植類粘結劑(腐植酸鈉)按照質量百分比68:22:10進行配料混合，所得赤泥復合粘結劑成分為TFe 25. 38%、Al2O3 7. 80%、SiO2 3. 76%、Ca06. 93%、MgO 4.64%。該赤泥復合粘結劑用于氧化球團生產后，相較于鈣基膨潤土，按日常配比3%計算，球團TFe提高O. 71%，燒結中可以少配生石灰10. 43kg，燒結礦TFe提高O. 94%，噸鐵渣量減少4. 48kg，經濟效益顯著。實例3 成分為TFe37. 6%、Al2O3 11. 56%、SiO2 4. 27%、CaO O. 46%、MgO O. 44% 的赤泥用鏈篦機烘干(350°C)，球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分為TFe O. 7%、SiO2 6. 2%、CaO I. 4%、MgO 70. 2%的輕燒水鎂石用球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的輕燒水鎂石粉；赤泥粉、輕燒水鎂石粉、腐植類粘結劑(腐植酸鉀)按照質量百分比82:8:10進行配料混合，所得赤泥復合粘結劑成分為TFe31·02%、Α1203 9. 54%, SiO2 3. 99%、CaO O. 49%, MgO 5.63%。氧化球團生產時，鈣基膨潤土和赤泥復合粘結劑各配I. 5%，則球團TFe提高O. 44%，噸燒結礦可以少用生石灰5. 0kg，燒結礦TFe提高O. 47%，噸鐵渣量減少2. 74kg，經濟效益也很好。實例4 成分為TFe30. 0%, Al2O3 13%、SiO2 20. 0%, CaO O. 46%、MgO O. 45% 的赤泥用鏈篤機烘干(350°C)，球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分為TFe O. 7%、SiO2 6. 2%、CaO 31. 8%、MgO 15%的輕燒白云石用球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的輕燒白云石粉；赤泥粉、輕燒水鎂石粉、腐植類粘結劑(腐植酸鈉)按照質量百分比60:30:10進行配料混合，所得赤泥復合粘結劑成分為TFe 18. 21%、Al2O3 7. 81%、SiO2 13. 86%、CaO 9. 82%、MgO 4.77%。氧化球團生產時，鈣基膨潤土和赤泥復合粘結劑各配I. 5%，則球團TFe提高O. 26%，噸燒結礦可以少用生石灰2. 74kg，燒結礦TFe提高O. 28%，噸鐵渣量減少I. 42kg，經濟效益也很好。實施例5
成分為TFe43. 6%、A1203 10. 50%,SiO2 2. 01%,CaO 0. 52%、Mg0 0. 53% 的赤泥用鏈篦機烘干(400°C)，球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分為SiO2 6.2%、CaO 23. 80%、MgO 28. 0%的輕燒白云石用雷蒙磨破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的輕燒白云石粉；赤泥粉、輕燒白云石粉與腐植類粘結劑(腐植酸鈉)按照質量百分比70:15:15進行配料混合，所得赤泥復合粘結劑成分為TFe30. 52%、A12037. 35%、SiO2 2. 34%、CaO 3. 93%、MgO 4.57%。該赤泥復合粘結劑用于氧化球團生產后，相較于鈣基膨潤土，按日常配比3%計算，球団TFe提高0. 86%，燒結中可以少配生石灰9. 93kg，燒結礦TFe提高0. 93%，噸鐵渣量減少5. 62kg，經濟效益顯著。實例6 成分為TFe21. 8%、Al2O3 19. 05%、SiO2 8. 00%、CaO 0. 50%、MgO 0. 49% 的赤泥用
鏈篦機烘干(3500C )，球磨機破碎，旋震篩 篩分后，得到粒度小于200目部分大于95%的赤泥粉；成分為SiO2 3. 2%、CaO 0. 49%、MgO 90. 2%的輕燒水鎂石用球磨機破碎，旋震篩篩分后，得到粒度小于200目部分95%的輕燒水鎂石粉；赤泥粉、輕燒水鎂石粉、腐植類粘結劑(腐植酸鈉)按照質量百分比84:11:5進行配料混合，所得赤泥復合粘結劑成分為TFe 18. 31%、Al2O3 16. 00%,SiO2 7. 07%,CaO 0. 47%、Mg0 10.33%。氧化球團生產時，鈣基膨潤土和赤泥復合粘結劑各配I. 5%，則球團TFe提高0. 26%，噸燒結礦可以少用生石灰4. 73kg，燒結礦TFe提高0. 44%，噸鐵渣量減少2. 23kg，經濟效益也很好。
權利要求
1.一種氧化球團用的復合粘結劑，其特征在于，所述的粘結劑按重量百分比包括 赤泥粉，6(Γ90%，所述赤泥粉由拜耳法赤泥制得，其主要化學組成按重量比包括Fe2O3:.30 60%、SiO2 2 20% 和 Al2O3 10 20%; 鎂礦石粉，5 30%，所述鎂礦石粉內MgO的含量不大于90%，不小于15% ； 腐植類粘結劑，5 15%。
2.根據權利要求I所述的復合粘結劑，其特征在于，所述赤泥粉粒度小于200目部分重量占比大于95%,且含水量不大于2%。
3.根據權利要求I所述的復合粘結劑，其特征在于，所述的鎂礦石粉包括以下物質中的一種或者多種輕燒白云石、輕燒水鎂石。
4.根據權利要求I或3所述的復合粘結劑，其特征在于，所述鎂礦石粉粒度小于200目顆粒部分重量占比大于95%，且含水量不大于1%。
5.根據權利要求I所述的復合粘結劑，其特征在于，所述腐植類粘結劑粒度小于200目部分重量占比大于95%,且含水量不大于2%。
6.根據權利要求I或5所述的復合粘結劑，其特征在于，所述的腐植類粘結劑為腐植酸鈉。
7.根據權利要求I所述的復合粘結劑，其特征在于，所述復合粘結劑粒度小于200目部分重量占比大于95%,且含水量不大于1%。
8.根據權利要求I所述的復合粘結劑，其特征在于，所述復合粘結劑中Al2O3和MgO的重量比為I. 5 I. 7 :1。
9.一種制備權利要求I 8中任一所述復合粘結劑的方法，其特征在于，所述方法包括 . 1)將赤泥進行烘干、破碎、篩分處理，得到赤泥粉； . 2)將鎂礦石進行破碎、篩分處理，得到鎂礦石粉； . 3 )將處理好的赤泥粉、鎂礦石粉與腐植類粘結劑混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化球團用赤泥復合粘結劑，其選用鋁廠的廢棄物赤泥、鎂礦石和腐植類粘結劑生產制得，該粘結劑具有親水性好、粘結效果優(yōu)良、價格便宜、含鐵量高等特性，粒度小于200目部分≥90%，水分≤1%，可以部分或全部代替膨潤土用于氧化球團生產。相對于全部用膨潤土生產氧化球團，球團礦TFe、燒結礦TFe、煉鐵系統(tǒng)生產率均有所提高、高爐渣量則有所減少。同時，由于球團中MgO含量的提高，球團熱力學性能變得更好，更有利于高爐操作。
文檔編號C22B1/242GK102851491SQ201210277680
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權日2012年8月6日
發(fā)明者李建云, 曾暉, 王金洪, 杜春峰, 梁棟, 王學斌 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司