一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，屬于冶金球團粘結(jié)劑【技術(shù)領域】。本發(fā)明按質(zhì)量比稱取膨潤土35-42份、活性石灰5-8份、聚乙二醇2-4份和聚酯樹脂2-3份混勻得混合物A；按質(zhì)量比稱取粉煤灰1-2份、燒結(jié)礦篩下料5-9份和氧化鋯1份，與混合物A混勻得混合物B；按質(zhì)量比稱取淀粉4-7份、食鹽1-3份、聚氨基甲酸酯1-3份和酚醛樹脂2-4份混勻得混合物C；混合物B與混合物C混勻后即得粘結(jié)劑。本發(fā)明的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，將鋼鐵企業(yè)的廢物資源化利用，且燒殘率低，使球團礦的冶金性能得到改善，入爐礦石的品位提高，且減少了高爐煉鐵冶煉的渣量，燃耗降低，具有良好的經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金球團粘結(jié)劑【技術(shù)領域】，更具體地說，涉及一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]球團礦是球團法得到的產(chǎn)品，是將細磨精礦制成能滿足鋼鐵冶煉要求的塊狀物料，其過程為:用細磨的鐵精礦或含鐵粉料、添加劑或粘結(jié)劑按一定的比例配料、混勻，經(jīng)造球機滾動造球或壓團機壓塊成生球，然后采用干燥、焙燒或其它方法使之硬化固結(jié)。球團礦根據(jù)不同方法可得氧化球團礦、冷固球團礦、金屬化球團礦等，其中，各種球團礦的成型均離不開粘結(jié)劑。
[0003]目前，球團礦已經(jīng)成為鋼鐵行業(yè)的主要入爐原料之一，球團礦質(zhì)量與球團礦成本也是鋼鐵企業(yè)降低成本的主要瓶頸。冶金球團使用的粘結(jié)劑一般分為二大類:一是有機粘合劑，二是無機粘合劑。有機粘結(jié)劑，粘結(jié)效果好，用量少，但其價格較高，應用不成熟，對精礦粉和造球工藝要求苛刻，而且有機粘結(jié)劑在升溫預熱焙燒過程中，會發(fā)生氧化分解等反應，產(chǎn)生應力，破壞預熱球團結(jié)構(gòu)，造成預熱強度很低，因此我國應用較少。無機粘結(jié)劑主要是膨潤土，部分使用白灰或其他黏土類粘結(jié)劑，膨潤土粘結(jié)劑應用成熟，且我國膨潤土資源豐富，開采加工成本低、適應性強、可控范圍廣；但是其燒殘率高，使用膨潤土作為粘結(jié)劑必然導致入爐原料的鐵品位降低，并增加了硅的含量，使高爐煉鐵冶煉的渣量增加，高爐系數(shù)下降，燃耗上升。因此，急需尋求既要滿足球團生產(chǎn)要求，又能減少膨潤土加入量的低殘留粘結(jié)劑，從而減少帶入對煉鐵、煉鋼有害的成分，提高球團礦的冶金性能，并為后期冶煉提供更好的冶煉基礎。
[0004]經(jīng)專利檢索，中國專利號:ZL201110021863.3，授權(quán)公告日:2012年7月4日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為:一種粘結(jié)劑 及制備方法、以及作為冶金球團粘結(jié)劑的應用，其由下列組分組成:聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合，前述粘結(jié)劑加入到200目篩通過率不小于70%的造球鐵精粉中混勻、造球，粘結(jié)劑的加入量為鐵精粉的0.2-0.5%。該申請案雖然有較高的燒損，但是其生產(chǎn)步驟復雜，用該粘結(jié)劑所生產(chǎn)的生球的抗壓性能較差，該粘結(jié)劑的性能有待提高，且沒有將冶金廢物資源化應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中，冶金廢棄物難以綜合利用，現(xiàn)有粘結(jié)劑的燒殘率高，嚴重影響入爐鐵礦石的品位，且生產(chǎn)的球團礦的冶金性能較差的不足，提供了一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，該制備方法不但資源化利用了冶金廢棄物，且生產(chǎn)的粘結(jié)劑的粘結(jié)性強，使得粘結(jié)劑的用量降低，入爐鐵礦石的品位得到提高，減少帶入對煉鐵、煉鋼有害的成分，提高球團礦的綜合冶金性能。[0007]2.技術(shù)方案
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0009]本發(fā)明的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，其步驟為:
[0010](I)按質(zhì)量比稱取膨潤土 35-42份、活性石灰5-8份、聚乙二醇2_4份和聚酯樹脂2-3份，在攪拌機中混合攪拌25-30分鐘，攪拌速度為250r/min，混合均勻得混合物A ；
[0011](2)按質(zhì)量比稱取粉煤灰1-2份、燒結(jié)礦篩下料5-9份和氧化鋯1份，并將粉煤灰和燒結(jié)礦篩下料分別在研磨機中研磨成平均粒徑為42-74微米的粉末，而后將粉煤灰粉末、燒結(jié)礦篩下料粉末、氧化鋯與步驟(1)得到的混合物A混合，在攪拌機中混合攪拌35-45分鐘，攪拌速度為180r/min，混勻得混合物B ;
[0012](3)按質(zhì)量比稱取淀粉4-7份、食鹽1-3份、聚氨基甲酸酯1_3份和酚醛樹脂2_4份，在攪拌機中混合攪拌20-25分鐘，攪拌速度為150r/min，混勻得混合物C ；
[0013](4)將步驟(2)得到的混合物B與步驟(3)得到的混合物C混合，混合均勻后即得粘結(jié)劑。
[0014]更進一步地，所述的粉煤灰和燒結(jié)礦篩下料的平均粒徑為42-74微米。
[0015]更進一步地，所述的聚酯樹脂為飽和聚酯樹脂。
[0016]本發(fā)明的一種高性 能的球團礦粘結(jié)劑，各組分按如下質(zhì)量份組成:
[0017]
膨潤土35-42份
活性石灰5-8份
聚乙二醇2-4份
聚酯樹脂2-3份
粉煤灰1-2份
燒結(jié)礦篩下料5-9份
氧化鋯1份
淀粉4-7份
食鹽I 3份
聚氨基甲酸酯1-3份
[0018]
酷醛樹脂2-4份。
[0019]3.有益效果
[0020]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0021](I)本發(fā)明的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，該制備方法生產(chǎn)的粘結(jié)劑具有較強的粘結(jié)性，使得粘結(jié)劑的用量減少，減少了膨潤土的使用，同時，燒殘率低，使得入爐鐵礦石的品位得到提高，減少了高爐煉鐵冶煉的渣量，燃耗降低；
[0022](2)本發(fā)明的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，該制備方法生產(chǎn)的粘結(jié)劑可直接應用于現(xiàn)有的圓盤造球機，不需要對現(xiàn)有的造球設備進行工藝上的改進，節(jié)約成本；
[0023](3)本發(fā)明的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，該粘結(jié)劑通過特定組分配t匕，不但克服了無機粘結(jié)劑使球團礦的品位降低的缺點，且減少了帶入的有害雜質(zhì)，使球團礦的冶金性能得到改善；
[0024](4)本發(fā)明的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，該制備方法簡單方便，并將冶金廢棄的粉煤灰和燒結(jié)礦篩下料作為粘結(jié)劑的組分使用，資源化利用了冶金廢棄物。
【具體實施方式】
[0025]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0026]實施例1
[0027]本實施例的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑，其組分和含量如下:膨潤土 38kg，活性石灰7kg，聚乙二醇3kg，聚酯樹脂3kg，粉煤灰1kg，燒結(jié)礦篩下料8kg，氧化鋯1kg，淀粉5kg,食鹽2kg,聚氨基甲酸酯2kg,酹醒樹脂3kg。
[0028]值得說明的是，上述的活性石灰又稱為軟燒石灰，是在煅燒溫度1100°C左右而獲得的晶粒小、孔隙率高、體積密度小的石灰，且本實施例所采用的活性石灰的活性度在330ml/4N-HCl 以上。
[0029]本實施例的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑所采用的聚乙二醇為PEG-3000，分子量在2700至3300之間，熔點為51-53°C，常溫下為乳白色固體粉末。上述的聚酯樹脂可根據(jù)合成原料中是否含 有除苯環(huán)外的不飽和鍵，分為不飽和聚酯和飽和聚酯，本實施例的聚酯樹脂為312C無油醇酸樹脂，該312C無油醇酸樹脂為高分子量線型飽和聚酯樹脂。
[0030]上述的粉煤灰是引風機將燃煤煙氣排入大氣之前，急冷呈玻璃體狀態(tài)的細粒，經(jīng)過除塵器，被分離、收集得到的細粒，該粉煤灰成分的質(zhì)量百分含量為=SiO2:45.5%，Al2O3:29.6%, Fe2O3:9.2%, CaO:6.5%, MgO:3.6%, Na2CHK2O:2.5%，其余雜質(zhì):3.1% ;此外，高爐生產(chǎn)過程中，如果入爐料物粒度太細，則阻力大，料柱透氣性差，影響高爐順行，因此必須通過篩分來控制入爐物料的粒度，本發(fā)明所采用的燒結(jié)礦篩下料，即為燒結(jié)礦入爐之前的篩下細料。
[0031]上述的淀粉為馬鈴薯淀粉、酯化淀粉和小麥淀粉的混合物，其中各組分的質(zhì)量百分含量為:馬鈴薯淀粉:38.5%，酯化淀粉:24%，小麥淀粉:37.5%，且馬鈴薯淀粉、酯化淀粉和小麥淀粉加入到200目篩的通過率為75%。
[0032]上述的酚醛樹脂為線型酚醛樹脂，其是在酸性催化劑存在下，由過量苯酚與甲醛縮聚制得的一種熱塑性酚醛樹脂。
[0033]本實施例的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，其步驟如下:
[0034](I)按質(zhì)量比稱取膨潤土 38kg、活性石灰7kg、聚乙二醇3kg和聚酯樹脂3kg，在攪拌機中混合攪拌28分鐘,攪拌速度為250r/min,混合均勻得混合物A ；
[0035](2)按質(zhì)量比稱取粉煤灰1kg、燒結(jié)礦篩下料8kg和氧化鋯1kg，并將粉煤灰和燒結(jié)礦篩下料分別在研磨機中研磨成平均粒徑為42-74微米的粉末，而后將粉煤灰粉末、燒結(jié)礦篩下料粉末、氧化鋯與步驟(1)得到的混合物A混合，在攪拌機中混合攪拌40分鐘，攪拌速度為180r/min，混勻得混合物B ;
[0036](3)按質(zhì)量比稱取淀粉5kg、食鹽2kg、聚氨基甲酸酯2kg和酚醛樹脂3kg，在攪拌機中混合攪拌22分鐘，攪拌速度為150r/min，混勻得混合物C ；
[0037](4)將步驟(2)得到的混合物B與步驟(3)得到的混合物C混合，混合均勻后即得粘結(jié)劑。
[0038]實施例2
[0039]本實施例的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑，其基本內(nèi)容同實施例1,不同之處在于:各組分和含量如下:膨潤土 35kg，活性石灰5kg，聚乙二醇2kg，聚酯樹脂2kg，粉煤灰1kg，燒結(jié)礦篩下料5kg,氧化錯Ikg,淀粉4kg,食鹽Ikg,聚氨基甲酸酯Ikg,酹醒樹脂2kg。
[0040]本實施例的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，其步驟如下:
[0041](I)按質(zhì)量比稱取膨潤土 35kg、活性石灰5kg、聚乙二醇2kg和聚酯樹脂2kg，在攪拌機中混合攪拌25分鐘,攪拌速度為250r/min,混合均勻得混合物A ；
[0042](2)按質(zhì)量比稱取粉煤灰1kg、燒結(jié)礦篩下料5kg和氧化鋯1kg，并將粉煤灰和燒結(jié)礦篩下料分別在研磨機中研磨成平均粒徑為42-74微米的粉末，而后將粉煤灰粉末、燒結(jié)礦篩下料粉末、氧化鋯與步驟(1)得到的混合物A混合，在攪拌機中混合攪拌35分鐘，攪拌速度為180r/min，混勻得混合物B ;
[0043](3)按質(zhì)量比稱取淀粉4kg、食鹽1kg、聚氨基甲酸酯Ikg和酚醛樹脂2kg，在攪拌機中混合攪拌20分鐘，攪拌速度為150r/min，混勻得混合物C ；
[0044](4)將步驟(2)得到的混合物B與步驟(3)得到的混合物C混合，混合均勻后即得粘結(jié)劑。
[0045]實施例3
[0046]本實施例的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑，其基本內(nèi)容同實施例1,不同之處在于:各組分和含量如下:膨潤土 42kg，活性石灰8kg，聚乙二醇4kg，聚酯樹脂3kg，粉煤灰2kg，燒結(jié)礦篩下料9kg,氧化錯Ikg,淀粉7kg,食鹽3kg,聚氨基甲酸酯3kg,酹醒樹脂4kg。
[0047]本實施例的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，其步驟如下:
[0048](I)按質(zhì)量比稱取膨潤土 42kg、活性石灰8kg、聚乙二醇4kg和聚酯樹脂3kg，在攪拌機中混合攪拌30分鐘,攪拌速度為250r/min,混合均勻得混合物A ；
[0049](2)按質(zhì)量比稱取粉煤灰2kg、燒結(jié)礦篩下料9kg和氧化鋯1kg，并將粉煤灰和燒結(jié)礦篩下料分別在研磨機中研磨成平均粒徑為42-74微米的粉末，而后將粉煤灰粉末、燒結(jié)礦篩下料粉末、氧化鋯與步驟(1)得到的混合物A混合，在攪拌機中混合攪拌45分鐘，攪拌速度為180r/min，混勻得混合物B ;
[0050](3)按質(zhì)量比稱取淀粉7kg、食鹽3kg、聚氨基甲酸酯3kg和酚醛樹脂4kg，在攪拌機中混合攪拌25分鐘,攪拌速度為150r/min,混勻得混合物C ；
[0051](4)將步驟(2)得到的混合物B與步驟(3)得到的混合物C混合，混合均勻后即得粘結(jié)劑。
[0052]實施例1~3中，通過上述制備方法所制得的球團礦粘結(jié)劑應保持密封，否則，應在48小時內(nèi)使用。使用時，粘結(jié)劑的加入量為精礦粉質(zhì)量的1.1%，用混料設備將其混合均勻成混合料，而后加入圓盤造球機中，在圓盤造球機上向精礦粉和粘結(jié)劑的混合物中噴水，粘結(jié)劑吸水后成為膠泥，在圓盤造球機滾動機械力的作用下，團塊中的“膠泥”從內(nèi)向外擠排，到球團表面后粘合精礦粉和粘結(jié)劑的混合粉料，如此反復多次使球長大，直至形成合格球團排出圓盤造球機，就得到生球團。將成型生球團輸送到豎爐進行高溫焙燒，得到合格的熟球團。
[0053]分別對實施例1~3中的粘結(jié)劑生產(chǎn)的生球團和熟球團進行性能檢測，表1為應用實施例1~3中的粘結(jié)劑生產(chǎn)的球團與應用膨潤土生產(chǎn)的球團的性能指標對比。
[0054]表1實施例1~3中的粘結(jié)劑生產(chǎn)的球團與應用膨潤土生產(chǎn)的球團的性能指標對比
【權(quán)利要求】
1.一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，其步驟為: (O按質(zhì)量比稱取膨潤土 35-42份、活性石灰5-8份、聚乙二醇2-4份和聚酯樹脂2_3份，在攪拌機中混合攪拌25-30分鐘,攪拌速度為250r/min,混合均勻得混合物A ； (2)按質(zhì)量比稱取粉煤灰1-2份、燒結(jié)礦篩下料5-9份和氧化鋯1份，并將粉煤灰和燒結(jié)礦篩下料分別在研磨機中研磨成平均粒徑為42-74微米的粉末，而后將粉煤灰粉末、燒結(jié)礦篩下料粉末、氧化鋯與步驟(1)得到的混合物A混合，在攪拌機中混合攪拌35-45分鐘，攪拌速度為180r/min,混勻得混合物B ； (3)按質(zhì)量比稱取淀粉4-7份、食鹽1-3份、聚氨基甲酸酯1-3份和酚醛樹脂2-4份，在攪拌機中混合攪拌20-25分鐘，攪拌速度為150r/min，混勻得混合物C ； (4)將步驟(2)得到的混合物B與步驟(3)得到的混合物C混合，混合均勻后即得粘結(jié)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于:所述的粉沒灰和燒結(jié)礦篩下料的平均粒徑為42-74微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種高性能的球團礦粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于:所述的聚酯樹脂為飽和聚酯樹脂`。
【文檔編號】C22B1/242GK103710536SQ201310753377
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】吳雪健, 楊建 , 從俊強, 從文奇, 馬南楠, 徐忠瑞, 汪玉, 韓俊俊, 盛明闊, 簡秋生 申請人:吳雪健