CN103898319A - 一种钛精矿球团的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钛精矿球团的制备方法，该方法包括：将钛精矿、液态粘结剂和除尘灰混合并进行造球，其中，所述除尘灰为冶炼钛渣的工艺中在钛渣电炉中产生的除尘灰。采用本发明提供的方法可以对钛渣电炉除尘灰进行充分的利用，节约了资源并产生良好的经济效益，由本发明的方法制造的球团，成球率高且抗压强度好。

Description

一种钛精矿球团的制备方法

技术领域

本发明涉及一种造球的方法，具体涉及钛渣电炉除尘灰用于钛精矿制造球团的方法。

背景技术

目前生产钛渣的工艺中，通常采用大型钛渣电炉进行冶炼，在钛渣电炉中会产生大量的除尘灰，特别是入炉的原料中含有细粉料的情况下，大量细粉料会随炉气进入除尘***，产生的除尘灰的量更大。虽然除尘灰中含有钛渣生产的有用成分，但是由于除尘灰品位较低而且粒度很细，目前还没有好的利用办法，通常会作为废弃物弃置在工业园区的垃圾场内，一个大型钛渣生产企业每年大约会弃置除尘灰5000-6000吨，不仅造成了资源浪费，而且还需要支付20-30元/每吨的垃圾处理费。

发明内容

本发明的目的在于充分利用除尘灰中的有用成分，提供一种新型的成球率高且抗压强度好的钛精矿球团的制备方法。

为实现前述目的，本发明提供了一种钛精矿球团的制备方法，该方法包括：将钛精矿、液态粘结剂和除尘灰混合并进行造球，其中，所述除尘灰为冶炼钛渣的工艺中在钛渣电炉中产生的除尘灰。

采用本发明提供的方法可以对钛渣电炉除尘灰进行充分的利用，节约了资源并产生良好的经济效益，由本发明的方法制造的球团，成球率高且抗压强度好。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种钛精矿球团的制备方法，该方法包括：将钛精矿、液态粘结剂和除尘灰混合并进行造球，其中，所述除尘灰为冶炼钛渣的工艺中在钛渣电炉中产生的除尘灰。

冶炼钛渣的工艺中，加料过程是从电炉炉盖上的加料孔进行的，炉盖距离下部熔池有4-5m高，炉盖上有除尘***抽风的烟罩。钛渣电炉的原料中通常有许多细粉料，加料时细粉料下落困难，在炉内熔池上空飘逸，细粉料随着炉内反应产生的烟气被抽走，随后进入除尘***被收集起来，就是本发明中所述的除尘灰。

除尘灰中含有的TiO₂、Fe₂O₃、FeO都是生产钛渣的有用成分，它们在除尘灰中的含量可能达到50重量%以上。为了充分利用除尘灰中的有用成分，发明人在研究中意外发现将除尘灰用于钛精矿球团的制备过程中，能够达到一举两得的良好效果，即，充分利用了除尘灰中的有用成分，并且由此制备的钛精矿球团成球率高且抗压强度好。

根据本发明提供的制备方法，所述除尘灰的粒度可以为本领域的常规粒度范围，为了使制备的球团成球率高且抗压强度好，优选，所述除尘灰的粒度为0.038-0.6mm，进一步优选，粒度为0.045-0.15mm，更优选，粒度为0.063-0.09mm。

根据本发明提供的制备方法，所述钛精矿为本领域常规钛精矿，通常含有TiO₂、FeO、Fe₂O₃、MgO、Al₂O₃、SiO₂和CaO等。例如，所述钛精矿可以为PTK20矿：TiO₂47.07重量%、FeO36.15重量%、Fe₂O₃5.1重量%、MgO4.65重量%、Al₂O₃1.31重量%、SiO₂2.78重量%、CaO0.95重量%和其它1.99重量%。所述钛精矿的粒度可以为本领域的常规粒度范围，为了使制备的球团成球率高且抗压强度好，优选，所述钛精矿的粒度为0.045-0.85mm，进一步优选，粒度为0.053-0.42mm，更优选，粒度为0.074-0.09mm。

根据本发明提供的制备方法，所述液态粘结剂可以为本领域常规使用的液态粘结剂，为了使制备的球团成球率高且抗压强度好，优选，所述液态粘结剂含有23-25重量%淀粉胶、2-3重量%羧甲基纤维素钠和72-75重量%工业水。

根据本发明提供的制备方法，所述钛精矿、液态粘结剂和除尘灰的重量比可选择的范围较宽，发明人发现通过适当控制三者的重量配比，可以进一步提高制备的球团成球率高和抗压强度，优选，所述钛精矿、液态粘结剂和除尘灰的重量比为100：（1.5-3）：（1.5-3.5），进一步优选为100：（2-2.5）：（2-3）。

根据本发明提供的制备方法，所述混合并进行造球的方法可以根据本领域常规的方法进行选择，例如可以为将钛精矿、液态粘结剂和除尘灰混合所得的混合物成型并干燥。优选的混合并进行造球的方法包括先将钛精矿和除尘灰加入混料机内，在干粉状态下混合5-20min后，再向混料机内加入液态粘结剂进行混合，总混料时间25-50min，将三者的混合料加入压球机内挤压成型，然后进行干燥，制备得目标球团。采用上述优选混合并进行造球方法制备球团，可进一步提高成球率和抗压强度。

所述混合并进行造球的条件可以为本领域常规的造球条件，为了使制备的球团成球率高且抗压强度好，优选，所述条件包括成型的线压力为30-70KN、干燥的温度为200-300℃、干燥的时间为30-70min，进一步优选，所述条件包括成型的线压力为40-60KN、干燥的温度为230-260℃、干燥的时间为40-60min。

以下描述了本发明的一种最优的实施方式，但本发明并不限于此。

原料：钛精矿，粒度为0.074-0.09mm；液态粘结剂，含有23-25重量%淀粉胶、2-3重量%羧甲基纤维素钠和72-75重量%工业水；除尘灰，粒度为0.063-0.09mm。重量配比为，钛精矿：液态粘结剂：除尘灰=100：（2-2.5）：（2-3）。

先将钛精矿和除尘灰按照100:（2-3）的重量比加入混料机内，干粉状态下混合5-20min后，再按照钛精矿：液态粘结剂=100：（2-2.5）的重量比向混料机加入液态粘结剂进行混合，总混料时间25-50min，然后将三者的混合料加入压球机使用40-60KN的线压力挤压成型，然后在230-260℃下干燥40-60min。最后得到钛精矿球团，成球率为90-95%，抗压强度为780-850N。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

在实施例中，钛精矿来自攀钢集团选钛厂在钒钛磁铁矿选别铁精矿后的尾矿中选出了PTK20钛精矿，液态粘结剂来自成都冶金材料有限公司TY-1，除尘灰来自攀钢集团钛渣电炉生产工艺中产生的除尘灰。

采用启东市天宇化工冶金设备有限公司提供的TYDSH-12A-00锥形三螺旋混料机进行混合料，采用成都冶金材料有限公司提供的GQJ-850A高压压球机进行挤压成型，采用启东市海鹰机电集团公司提供的DW3-16-20带式干燥机进行干燥。

成球率定义：由于钛渣电炉对入炉原料并非要求完整形状的球团，只需粒度≥1mm占90%以上就能满足原料粒度要求，所以本发明中成球率是指制备得到的球团的重量加上粒度≥1mm的颗粒的重量占入炉原料总重量的百分数。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的钛精矿球团的制备方法。

原料：钛精矿，粒度为0.074mm；液态粘结剂，含有23重量%淀粉胶、2重量%羧甲基纤维素钠和75重量%工业水；除尘灰，粒度为0.063mm。重量配比为，钛精矿：液态粘结剂：除尘灰=100：2.0：3.0。

先将钛精矿和除尘灰按照100:3.0的比例加入混料机内，干粉状态下混合5min后，再按照钛精矿：液态粘结剂=100：2.0的重量比向混料机加入液态粘结剂进行混合，总混料时间30min，然后将三者的混合料加入压球机使用60KN的线压力按照尺寸20×25×18mm挤压成型，然后加入干燥机在230℃下干燥60min。最后得到钛精矿球团，成球率为92.5-93.4%，抗压强度为821-832N。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的钛精矿球团的制备方法。

原料：钛精矿，粒度为0.08mm；液态粘结剂，含有24重量%淀粉胶、3重量%羧甲基纤维素钠和73重量%工业水；除尘灰，粒度为0.075mm。重量配比为，钛精矿：液态粘结剂：除尘灰=100：2.3：2.5。

先将钛精矿和除尘灰按照100:2.5的比例加入混料机内，干粉状态下混合10min后，再按照钛精矿：液态粘结剂=100：2.3的重量比向混料机加入液态粘结剂进行混合，总混料时间35min，然后将三者的混合料加入压球机使用50KN的线压力按照尺寸20×25×18mm挤压成型，然后加入干燥机在250℃下干燥50min。最后得到钛精矿球团，成球率为93.2-95.3%，抗压强度为830-850N。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的钛精矿球团的制备方法。

原料：钛精矿，粒度为0.09mm；液态粘结剂，含有25重量%淀粉胶、3重量%羧甲基纤维素钠和72重量%工业水；除尘灰，粒度为0.09mm。重量配比为，钛精矿：液态粘结剂：除尘灰=100：2.5：2.0。

先将钛精矿和除尘灰按照100:2.0的比例加入混料机内，干粉状态下混合15min后，再按照钛精矿：液态粘结剂=100：2.0的重量比向混料机加入液态粘结剂进行混合，总混料时间40min，然后将三者的混合料加入压球机使用40KN的线压力按照尺寸20×25×18mm挤压成型，然后加入干燥机在260℃下干燥40min。最后得到钛精矿球团，成球率为92.1-93.1%，抗压强度为819-828N。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的钛精矿球团的制备方法。

原料：钛精矿，粒度为0.4mm；液态粘结剂，含有23重量%淀粉胶、2重量%羧甲基纤维素钠和75重量%工业水；除尘灰，粒度为0.15mm。重量配比为，钛精矿：液态粘结剂：除尘灰=100：1.5：3.5。

先将钛精矿和除尘灰按照100:3.5的比例加入混料机内，干粉状态下混合5min后，再按照钛精矿：液态粘结剂=100：1.5的重量比向混料机加入液态粘结剂进行混合，总混料时间30min，然后将三者的混合料加入压球机使用50KN的线压力按照尺寸20×25×18mm挤压成型，然后加入干燥机在250℃下干燥50min。最后得到钛精矿球团，成球率为90.2-92.3%，抗压强度为785-801N。

实施例5

本实施例用于说明本发明提供的钛精矿球团的制备方法。

原料：钛精矿，粒度为0.8mm；液态粘结剂，含有25重量%淀粉胶、3重量%羧甲基纤维素钠和72重量%工业水；除尘灰，粒度为0.5mm。重量配比为，钛精矿：液态粘结剂：除尘灰=100：3.0：1.5。

先将钛精矿和除尘灰按照100:1.5的比例加入混料机内，干粉状态下混合20min后，再按照钛精矿：液态粘结剂=100：3.0的重量比向混料机加入液态粘结剂进行混合，总混料时间50min，然后将三者的混合料加入压球机使用50KN的线压力按照尺寸20×25×18mm挤压成型，然后加入干燥机在250℃下干燥50min。最后得到钛精矿球团，成球率为90.1-92.1%，抗压强度为781-798N。

对比例1

按照实施例2的制备方法，不同的是重量配比为，钛精矿：液态粘结剂：除尘灰=100：1.3：3.7。最后得到钛精矿球团，成球率为82.7-85.6%，抗压强度为680-716N。

对比例2

按照实施例4的制备方法，不同的是重量配比为，钛精矿：液态粘结剂：除尘灰=100：3.2：1.2。最后得到钛精矿球团，成球率为82.5-84.9%，抗压强度为590-610N。

性能测试

抗压强度的测试方法：采用济南恒思盛大仪器有限公司提供的WDW-100E压力试验机，将球团放置在该试验机上，然后逐渐增加压力直到球团破裂为止，此时的压力为该球团的抗压强度。

成球率的测试方法：球团重量加上粒度≥1mm的颗粒的重量占总重量的百分数，其中≤1mm的粉粒采用1mm的筛网进行筛分，采用天秤称计量

使用的生产工艺参数以及球团性能测试结果见表1。

表1

由实施例1-5和对比例1-2以及表1可以看出，采用本发明提供的方法可以对钛渣电炉除尘灰进行充分的利用，由本发明的方法制造的球团，成球率高且抗压强度好。通过合理设置钛精矿、液态粘结剂和除尘灰的重量配比，可以获得性能更为优越的球团。

Claims (9)

1.一种钛精矿球团的制备方法，其特征在于，该方法包括：将钛精矿、液态粘结剂和除尘灰混合并进行造球，其中，所述除尘灰为冶炼钛渣的工艺中在钛渣电炉中产生的除尘灰。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述除尘灰的粒度为0.038-0.6mm，优选粒度为0.045-0.15mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钛精矿的粒度为0.045-0.85mm，优选粒度为0.053-0.42mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液态粘结剂含有23-25重量%淀粉胶、2-3重量%羧甲基纤维素钠和72-75重量%工业水。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述钛精矿、液态粘结剂和除尘灰的重量比为100：（1.5-3）：（1.5-3.5）。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述钛精矿、液态粘结剂和除尘灰的重量比为100：（2-2.5）：（2-3）。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合并进行造球的方法包括先将钛精矿和除尘灰加入混料机内，在干粉状态下混合5-20min后，再向混料机内加入液态粘结剂进行混合，总混料时间25-50min，将三者的混合料加入压球机内挤压成型，然后进行干燥。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述成型的线压力为30-70KN，所述干燥的温度为200-300℃，所述干燥的时间为30-70min。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述成型的线压力为40-60KN，所述干燥的温度为230-260℃，所述干燥的时间为40-60min。