CN104342552A - 一种用于冶金球团的复合粘合剂及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂及其生产方法涉及一种金属冶炼过程中使用的粘合剂以及生产该粘合剂的方法。其目的是为了提供一种有利于提高后续所冶炼的金属冶炼性能，降低冶炼能耗，减少污染气体排放的粘合剂。本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，包括有机粉和膨润土，所述有机粉与膨润土的质量比为1:1；所述有机粉包括分散料和有机粘合剂：以质量百分比计，分散料：95％～99.5％，有机粘合剂：0.5％～5％。为了生产上述复合粘合剂，需要经过取料、制作有机粉、制作复合粘合剂三个步骤。

Description

一种用于冶金球团的复合粘合剂及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种金属冶炼过程中使用的粘合剂，特别是涉及一种在冶金球团阶段使用的粘合剂。

背景技术

冶金球团是细精矿粉加入少量的粘合剂混合后，依靠毛细力和旋转运动的机械力造成直径8～16mm的生球，然后在焙烧设备上干燥，在高温氧化性气氛下Fe2O3再结晶的晶桥键固结成的品位高、强度好、粒度均匀的球状炼铁原料。

冶金球团使用的粘合剂一般包括二大类：一是有机粘合剂，二是无机粘合剂。有机粘合剂因价格高、用量少、分散难，且对铁矿粉的造球工艺有着苛刻的要求，我国较少使用。无机粘合剂主要成分是膨润土，部分使用白灰或其他黏土类粘合剂。我国膨润土资源丰富，开采加工成本低、适应性强、可控范围广，是主要的球团粘合剂。

膨润土的主要成分是Na_x(H₂O)₄(Al_2-xMg_0.83)Si₄O₁₀)(OH)₂，在进行金属冶炼的过程为了提高冶炼的特性，必须在最大程度上消除膨润土的残留，因为膨润土的冶炼而不得不消耗高于传统炼铁方式一倍的燃料，以及高于传统炼铁方式数倍的用于中和反应的原料，比如灰石或白云石。而据统计，我国冶金球团年产量高达1.3亿吨，年消耗膨润土近300万吨，由此可以看出每年我国为了炼铁多消耗的燃料以及用于中和反应的原料可以数百万吨计，不仅造成了巨大的燃料及自然资源的消耗，而且对环境也造成了巨大影响。

发明内容

本发明主要要解决的技术问题是提供一种用于冶金球团的复合粘合剂，该复合粘合剂有利于提高后续所冶炼的金属冶炼性能，降低冶炼能耗，减少环境污染。

本发明进一步要解决的技术问题是提供一种用于冶金球团的复合粘合剂，该复合粘合剂的原料可选空间较大，从而其所适用的细精矿粉种类更广。

本发明主要要解决的技术问题还包括提供一种生产上述复合粘合剂的方法，该生产方法程序简单、成本低廉、成品率高。

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，包括有机粉和膨润土，所述有机粉与膨润土的质量比为1:1；所述有机粉包括分散料和有机粘合剂：以质量百分比计，分散料：95％～99.5％，有机粘合剂：0.5％～5％。

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，其中所述分散料为亲水可烧失物料或亲水含铁物料。

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，其中所述亲水可烧失物料或亲水含铁物料的含水量小于3％。

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，其中所述亲水可烧失物料为腐植酸钠、煤炭、碳化秸秆或碳化稻壳。

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，其中所述含铁物料为菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿、冶金除尘灰或炼钢污泥。

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，其中所述有机粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、淀粉醚增稠剂或聚丙稀酰胺。

本发明一种生产上述复合粘合剂的方法，包括如下步骤：

a)取料；以质量百分比计，按照分散料：95％～99.5％，有机粘合剂：0.5％～5％；(分散料+有机粘合剂)：膨润土＝1:1的比例分别称取分散料、有机粘合剂和膨润土；

b)制作有机粉；将步骤a中称取的分散料与有机粘合剂放入研磨机中进行研磨，直至200目颗粒占比大于90％，至此有机粉制作完成；

c)制作复合粘合剂；将步骤b中制作的有机粉以及步骤a中称取的膨润土放入混料机中进行充分混合，至此复合粘合剂便制作完成。

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂由于降低了膨润土的含量，因而在使用本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂进行金属冶炼的过程中降低了燃料以及用于中和反应的原料的使用量，既节约了资源，又保护了环境。

本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂中所使用的分散料即可选用亲水可烧失物料，也可选用含铁物料。更具体的讲分散物料可选择腐植酸钠、煤炭、碳化秸秆或碳化稻壳，也可以选择菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿、冶金除尘灰或炼钢污泥。之所以分散料的可选择范围如此的广，其目的是为了适应不同的细精矿粉的冶金球团以及能够使用当地低价资源而降低成本。

本发明一种生产上述复合粘合剂的方法仅包括三个步骤，且该三个步骤所采用的设备都是常规设备，由此可见生产上述复合粘合剂的方法程序简单、无需投入太多成本，且所生产的复合粘合剂成品率高。

具体实施方式

一种用于冶金球团的复合粘合剂，包括有机粉和膨润土，所述有机粉与膨润土的质量比为1:1；所述有机粉包括分散料和有机粘合剂：以质量百分比计，分散料：95％～99.5％，有机粘合剂：0.5％～5％。

其中所述分散料既可选用亲水可烧失物料也可选用亲水含铁物料，但是无论使用哪种分散料都必须要保证所使用的分散料含水量小于3％，因为只有当分散料的含水量小于3％时，有机粘合剂才不会集中聚集在某一小范围的分散料上，才会避免分散料的结团，才会使得有机粘合剂与分散料完全均匀混合，进而才能保证后续的冶金球团制作的质量。

当分散料为亲水可烧失物料时，具体的可以选择腐植酸钠、煤炭、碳化秸秆或碳化稻壳。

当分散料为亲水含铁物料时，具体的可以选择菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿、冶金除尘灰或炼钢污泥。

根据所选择的分散料的不同，所使用的有机粘合剂也应该从羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、淀粉醚增稠剂或聚丙稀酰胺选择使用。

下表为各有机粘合剂的市场价格及其所适用的矿粉种类，以及其在复合粘合剂中相对合理的质量比重。

有机粘合剂种类	价格(元/吨)	适应范围	配料比例
				羧甲基纤维素钠	7000-10000	大多数铁矿粉	2％-4％
羟丙基甲基纤维素	15000-20000	较细铁矿粉	1％-2％
				淀粉醚增稠剂	3000-400	大多数铁矿粉	3％-5％
聚丙稀酰胺	20000-40000	较粗铁矿粉	0.5％-1％

使用本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂进行冶金球团作业时，精矿粉与复合粘合剂需要满足一定的配比才能达到最佳状态；经试验，其中以质量百分比计，精矿粉：98.5％～99％；复合粘合剂：1％～1.5％为较佳选择范围。

一种生产上述复合粘合剂的方法，包括如下步骤：

a)取料；以质量百分比计，按照分散料：95％～99.5％，有机粘合剂：0.5％～5％；(分散料+有机粘合剂)：膨润土＝1:1的比例分别称取分散料、有机粘合剂和膨润土；

b)制作有机粉；将步骤a中称取的分散料与有机粘合剂放入研磨机中进行研磨，直至200目颗粒占比大于90％，至此有机粉制作完成；

c)制作复合粘合剂；将步骤b中制作的有机粉以及步骤a中称取的膨润土放入混料机中进行充分混合，至此复合粘合剂便制作完成。

下面通过多个实施例来说明本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂在冶金球团过程中带来的巨大效益。其中下述各实施例中使用的复合粘合剂均是采用的上述方法制作而成的，在各具体实施例中就不再赘述。

实施例一：

某钢厂10m²球团竖炉，有润磨机混料设备，每产50万吨球团，原消耗人工钠化膨润土0.75吨，后改用本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，具体组成为：0.288万吨腐植酸钠、0.012万吨羧甲基纤维素钠、0.3万吨膨润土；结果增铁3000吨，效益增加400万元。

实施例二：

某钢厂8m²球团竖炉，有润磨机混料设备，每产40万吨球团，原消耗人工钠化膨润土0.52万吨；后改用本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，具体组成为：0.194万吨褐铁矿、0.006万吨羟丙基甲基纤维素、0.2万吨膨润土；结果增铁2000吨，效益增加160万元。

实施例三：

某钢厂10m²球团竖炉，有润磨机混料设备，每产50万吨球团，原消耗人工钠化膨润土0.7万吨；后改用本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂，具体组成为：0.3486万吨煤炭、0.0014万吨聚丙稀酰胺和乳化剂、0.35万吨膨润土；结果增铁3000吨，并取消了润磨机混料设备，年节省润磨机设备运行费500万元。

由实施例1～3可以看出，使用本发明一种用于冶金球团的复合粘合剂进行团球时，复合粘合剂的量一般控制在所生产球的球团总量的1％～1.5％之间，其中所消耗的膨润土的量一般在0.5％～0.75％之间，相较于全国平均水平的2.2％膨润土消耗量；使用本发明一种冶金球团复合粘合剂时，膨润土消耗量降低了60％～70％，节省了大量的自然资源及燃料资源，提高了生产效益。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于冶金球团的复合粘合剂，包括有机粉和膨润土，所述有机粉与膨润土的质量比为1:1；所述有机粉包括分散料和有机粘合剂：以质量百分比计，分散料：95％～99.5％，有机粘合剂：0.5％～5％。

2.根据权利要求1所述的一种用于冶金球团的复合粘合剂，其特征在于：所述分散料为亲水可烧失物料或亲水含铁物料。

3.根据权利要求2所述的一种用于冶金球团的复合粘合剂，其特征在于：所述亲水可烧失物料或亲水含铁物料的含水量小于3％。

4.根据权利要求3所述的一种用于冶金球团的复合粘合剂，其特征在于：所述亲水可烧失物料为腐植酸钠、煤炭、碳化秸秆或碳化稻壳。

5.根据权利要求3所述的一种用于冶金球团的复合粘合剂，其特征在于：所述含亲水铁物料为菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿、冶金除尘灰或炼钢污泥。

6.根据权利要求1所述的一种用于冶金球团的复合粘合剂，其特征在于：所述有机粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、淀粉醚增稠剂或聚丙稀酰胺。

7.一种生产权利要求1所述的用于冶金球团的复合粘合剂的方法，包括如下步骤：

a)取料；按照权利要求1所述的比例分别称取分散料、有机粘合剂和膨润土；

b)制作有机粉；将步骤a中称取的分散料与有机粘合剂放入研磨机中进行研磨，直至200目颗粒占比大于90％，至此有机粉制作完成；

c)制作复合粘合剂；将步骤b中制作的有机粉以及步骤a中称取的膨润土放入混料机中进行充分混合，至此复合粘合剂便制作完成。