專利名稱：一種用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粘結(jié)劑技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在鐵礦球團(tuán)工藝中，為了改善物料的成球性，提高濕、干球團(tuán)強(qiáng)度及改善物料熱穩(wěn)定性、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗，一個有效的途徑就是采用適宜的粘結(jié)劑。它既不增加設(shè)備投資，又不改變原有的生產(chǎn)工藝，且能獲得增產(chǎn)效果。所以，國內(nèi)外造塊工作者都非常重視粘結(jié)劑的開發(fā)研制與應(yīng)用。
當(dāng)前，生產(chǎn)中用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑主要都是膨潤土。膨潤土粘結(jié)劑可起到調(diào)節(jié)球團(tuán)原料水份，穩(wěn)定球團(tuán)操作，提高球團(tuán)強(qiáng)度等作用。但其主要成分為SiO2會使球團(tuán)礦含鐵品位貧化，而且焙燒時會在鐵氧化物顆粒之間形成連接橋，堵塞了進(jìn)入內(nèi)部孔隙的通道，導(dǎo)致球團(tuán)礦還原性下降，增加冶煉時的能耗。另外，膨潤土顆粒與磁鐵礦顆粒間無化學(xué)作用，球團(tuán)只能依靠范德華引力和內(nèi)磨擦力獲得強(qiáng)度，這種生球強(qiáng)度很低，加之我國大多數(shù)膨潤土質(zhì)量較差、鐵礦粒度較粗，為提高生球強(qiáng)度往往采取加大膨潤土用量，因而使上述缺點(diǎn)顯得尤為明顯(許滿興。論新世紀(jì)球團(tuán)礦的質(zhì)量進(jìn)步。球團(tuán)技術(shù)，1990第1期1-3)。
當(dāng)前生產(chǎn)或研究中，用于鐵礦粉成型的粘結(jié)劑有膨潤土、石灰、水泥、硅酸鈉、硼酸鹽、粘土、煤焦油、石油渣、粉煤灰、紙漿廢液、糖漿、海洋植物(海藻酸鈉)、腐植酸、各種淀粉、水玻璃、Peridur和聚丙烯酰胺等，名目繁多。一般按其來源將粘結(jié)劑分為無機(jī)粘結(jié)劑、天然有機(jī)粘結(jié)劑、合成有機(jī)粘結(jié)劑和復(fù)合粘結(jié)劑等。一般來說，無機(jī)粘結(jié)劑具有熱穩(wěn)定性好、干球團(tuán)強(qiáng)度較好等特點(diǎn)，但都不可避免地存在生球強(qiáng)度較差、帶進(jìn)了雜質(zhì)、降低了精礦品位等不利因素(黃天正。球團(tuán)添加物的研究現(xiàn)狀與發(fā)展。燒結(jié)球團(tuán)，1997，22(3)1-7)。
將有機(jī)粘結(jié)劑應(yīng)用到球團(tuán)領(lǐng)域，國外的發(fā)展是十分迅速。60到80年代初，英國膠體有限公司研制的合成有機(jī)粘結(jié)劑Alcotal就已代替膨潤土應(yīng)用到了球團(tuán)工藝上(Eur.Pat.Ep 36，713(1990))，1982年荷蘭恩卡(Enka)工業(yè)粘結(jié)劑公司推出了Peridur用于球團(tuán)生產(chǎn)(R.H.希里馬，H.科特曼等。使用有機(jī)粘結(jié)劑改善酸性、橄欖石和白云石熔劑性鐵礦球團(tuán)的質(zhì)量。第五屆國際造塊會議論文選，冶金工業(yè)出版社，1991，(5)191-207)。以羧甲基纖維素為基礎(chǔ)的粘結(jié)劑(商品名為Peridur)和以丙烯酸、丙烯酰胺或它們的共聚物為基礎(chǔ)的粘結(jié)劑(商品名為Alcotal)已在世界上許多工廠投入和使用。Peridur是迄今為止在工業(yè)上成功應(yīng)用的有機(jī)粘結(jié)劑(別待魯索夫等。在生產(chǎn)鐵礦球團(tuán)時采用膨潤土代用品的效果。國外鋼鐵，1996，(4)1-3)，其分子中含有大量羧酸基和羥基，是一種水溶性良好的長鏈高分子化合物，可使磁鐵礦顆粒表面接觸角降低、親水性增強(qiáng)，從而使礦粒的成球性得到改善。在球團(tuán)的干燥固結(jié)階段，隨溫度升高，球團(tuán)水分不斷蒸發(fā)，顆粒間橋液濃度不斷增大，球團(tuán)產(chǎn)生收縮，橋液由溶液變?yōu)槟z，最后變?yōu)閳?jiān)固的粘結(jié)膜在顆粒間形成固體橋鍵，保證干球的強(qiáng)度。但若固結(jié)溫度超過Peridur分子的分解溫度，則粘結(jié)劑可能發(fā)生分解，球團(tuán)強(qiáng)度反而下降。另外，現(xiàn)有的有機(jī)粘結(jié)劑還普遍存在著熱性能差、價(jià)格偏高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種粘結(jié)性能好、熱性能強(qiáng)、添加量下降、不增加成本、不含雜質(zhì)的用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑及其生產(chǎn)方法。用該粘結(jié)劑制備的鐵礦球團(tuán)能明顯提高生球強(qiáng)度與爆裂溫度，并可提高球團(tuán)礦鐵品位，能改善球團(tuán)礦質(zhì)量。
為完成上述任務(wù)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是按重量百分含量將羧甲基淀粉鈉20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸鈉0～5％、耐水膩?zhàn)臃?0～40％、高嶺土3～5％、硫酸亞鐵5～10％、碳酸鈉5～10％進(jìn)行細(xì)磨混合。細(xì)磨為≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量為300萬以上。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有粘結(jié)性能好、熱性能強(qiáng)、添加量下降、不增加成本、不含雜質(zhì)的特點(diǎn)。用本發(fā)明制備鐵礦球團(tuán)明顯提高了生球強(qiáng)度與爆裂溫度，還提高了球團(tuán)礦鐵品位，改善了球團(tuán)礦質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
一種用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑制備方法按重量百分含量將羧甲基淀粉鈉25～35％、聚丙稀酰胺5～8％、腐植酸鈉1～5％、耐水膩?zhàn)臃?0～40％、高嶺土3～5％、硫酸亞鐵8～10％、碳酸鈉5～10％進(jìn)行細(xì)磨混合，細(xì)磨為≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量為300萬以上。
本實(shí)施例粘結(jié)性能好、熱性能強(qiáng)、添加量下降、不增加成本、不含雜質(zhì)。
用本粘結(jié)劑制備鐵礦球團(tuán)，所用的鐵礦原料為TFe為64.0～66.0wt％、FeO為26.0～28.0wt％、CaO為1.0～2.0wt％、MgO為1.5～2.5wt％、SiO2為3.5～5.5wt％，外加粘結(jié)劑0.3～0.5wt％，并在同等條件下與外加其他粘結(jié)劑進(jìn)行全面對比。其球團(tuán)生球性能對比如表1所示、球團(tuán)礦綜合性能對比如表2所示。
表1 生球性能對比

表2 球團(tuán)礦綜合性能對比

從上表可以看出，采用本實(shí)施例與采用膨潤土作粘結(jié)劑制備鐵礦球團(tuán)，生球強(qiáng)度提高了2.0～5.0次/0.5m、爆裂溫度提高約100～150℃、球團(tuán)TFe含量約高1.5～2.0％、球團(tuán)抗壓強(qiáng)度提高200～500N/個、球團(tuán)冶金性能、還原度上升5～10％、還原粉化指數(shù)下降約15.0％、還原膨脹率減少約8.0％、球團(tuán)生產(chǎn)成本基本不變。
權(quán)利要求
1.一種用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑制備方法，其特征在于按重量百分含量將羧甲基淀粉鈉20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸鈉0～5％、耐水膩?zhàn)臃?0～40％、高嶺土3～5％、硫酸亞鐵5～10％、碳酸鈉5～10％進(jìn)行細(xì)磨混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑制備方法，其特征在于所述的細(xì)磨為≤0.074mm的粒度含量≥80％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑制備方法，其特征在于所述的聚丙稀酰胺的分子量為300萬以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3項(xiàng)所述的用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑制備方法所制備的粘結(jié)劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑及其制備方法。采用的技術(shù)方案是按重量百分含量將羧甲基淀粉鈉20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸鈉0～5％、耐水膩?zhàn)臃?0～40％、高嶺土3～5％、硫酸亞鐵5～10％、碳酸鈉5～10％進(jìn)行細(xì)磨混合。細(xì)磨為≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量為300萬以上。本發(fā)明具有粘結(jié)性能好、熱性能強(qiáng)、添加量下降、不增加成本、不含雜質(zhì)的特點(diǎn)。用本發(fā)明制備的鐵礦球團(tuán)明顯提高了生球強(qiáng)度與爆裂溫度，可提高球團(tuán)礦鐵品位，能改善球團(tuán)礦質(zhì)量。
文檔編號C22B1/242GK1814825SQ200610018298
公開日2006年8月9日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者張一敏, 陳鐵軍, 劉濤 申請人:武漢科技大學(xué)