CN109371235A - 基于nh3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,属于钢铁冶金领域。本发明在铁矿竖炉制备生球过程中添加NH3缓释粘结剂,生球进入竖炉上部的上干燥段,NH3缓释粘结剂受热释放NH3和水蒸气,与竖炉下部的下预热焙烧段产生的含SO2废气混合并反应,在后续除尘过程中进入粉尘,废气中SO2含量降低。本发明针对现有技术中铁矿球团原料劣化、硫含量提高导致的烟气SO2浓度升高、脱硫***负荷大、运行成本高的问题,在球团生产过程中脱除部分SO2,能够降低竖炉球团生产废气中的SO2含量、减小废气脱硫负荷、拓宽球团原料来源和显著降低烟气脱硫成本。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域,更具体地说,涉及基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法。
背景技术
球团矿是高炉冶炼常用含铁炉料之一,酸性球团矿配加高碱度烧结矿是当前我国重点企业高炉的主流炉料结构。竖炉法是氧化球团矿生产的三种主流方法之一,在高炉炉料制备工序中有重要地位。
SO2是主要的大气污染物之一,在大气中会氧化生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶,是环境酸化的重要前驱物。大气中二氧化硫浓度在0.5ppm以上对人体已有潜在影响,在1-3ppm时多数人开始感到刺激,在400-500ppm时人会出现溃疡和肺水肿直至窒息死亡。二氧化硫与大气中的烟尘有协同作用,当大气中二氧化硫浓度为0.21ppm,烟尘浓度大于0.3mg/L,可使呼吸道疾病发病率增高,慢性病患者的病情迅速恶化。因此,国内外对工业尾气中SO2的排放浓度进行了严格的规定,必须控制在200mg/m3以下。
竖炉球团通常用于处理磁铁精矿,磁铁精矿中的FeS和FeS2在铁矿选矿过程中难以去除,焙烧过程中被氧化为SO2进入废气,由炉顶上部吸风罩经抽风机引入脱硫塔或烟囱,然后外排。未经脱硫处理的竖炉焙烧废气中SO2的含量受原料和燃料含硫量的影响,通常达到500-2000mg/m3,按现行环境保护的标准,必须在排放前进行脱硫处理。
目前,铁矿球团脱硫所采用的脱硫方法与铁矿烧结脱硫方法相似,多采用末端治理的方法,常见的烟气脱硫工艺包括石灰-石膏法、氨法、活性炭吸附法、循环流化床法和密相干塔法,上述方法从脱硫效果方面来讲均能满足生产需要,尾气排放也基本可以达标,但建设脱硫装置存在设备投资大、运行费用高、脱硫副产物难以利用等问题,成为制约铁矿球团企业经济效益提高的关键问题。同时,随着优质铁矿资源的日渐枯竭,球团原料中高硫矿和高硫含铁二次资源的用量逐步增加,这对降低球团矿成本有利,但也导致球团废气中SO2含量升高、脱硫负荷增大、脱硫成本提高。
与烟气脱硫这类末端治理方法相对应,过程脱硫的方法在铁矿烧结过程中已有研究,且取得的良好的脱硫效果。如中国专利申请号:2015101372453,申请日:2015年3月26日,发明创造名称为:一种基于分层配料与布料的烧结过程SO2、二噁英协同减排方法,该申请案通过在烧结过程中添加尿素颗粒的方法,可将SO2排放浓度从基准期时的694.2mg/m3降低至108.0mg/m3,脱硫率达到84.4%,该方法与现有末端治理脱硫工艺相比,具有投资成本低、脱硫过程简单等优点,为SO2减排工作提供了新的思路。
因此,在铁矿球团工艺中,开展过程脱硫方法研究,减小球团烟气脱硫负荷,降低脱硫成本,对铁矿球团生产企业减排降耗具有重要意义。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于针对现有技术中铁矿球团原料劣化、硫含量提高导致的烟气SO2浓度升高、脱硫***负荷大、运行成本高的问题,提供了基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,在球团生产过程中脱除部分SO2,能够降低竖炉球团生产废气中的SO2含量、减小废气脱硫负荷、拓宽球团原料来源和显著降低烟气脱硫成本。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,在铁矿竖炉制备生球过程中添加NH3缓释粘结剂,生球进入竖炉上部的上干燥段,NH3缓释粘结剂受热释放NH3和水蒸气,与竖炉下部的下预热焙烧段产生的含SO2废气混合并反应,在后续除尘过程中进入粉尘,废气中SO2含量降低。
更进一步地,在铁矿竖炉制备生球的过程包括以下步骤:
S1、将90-110重量份的铁精矿与0.5-5重量份的NH3缓释粘结剂混合均匀,添加一定量水分使混合料中水分重量百分比达到6-8%;
S2、将混合料加入到圆盘造球机中,加料过程的同时喷入雾状水,使混合料在机械力和水分的共同作用下成球、长大;
S3、在圆盘造球机离心力的作用下,控制混合料小球的排出粒度为8-16mm,排出小球即为铁精矿生球。
更进一步地,步骤S1中铁精矿为全铁品位60-67%、-0.074mm粒级重量份含量大于85%的铁精矿。
更进一步地,步骤S2中将混合料加入直径为5-7m、倾角为45-47°、转速为10-20r/min的圆盘造球机中进行造球。
更进一步地,NH3缓释粘结剂按质量百分比计包括以下组分:2.5-10wt.%的尿素、2.5-10wt.%的Ca(OH)2和80-95wt.%的膨润土。
更进一步地,NH3缓释粘结剂为粉末状,其小于0.074mm粒级含量≥95wt.%。
更进一步地,NH3缓释粘结剂的制备过程包括以下步骤:
P1、将生石灰加水消化,配成Ca(OH)2饱和溶液,向内加入与Ca(OH)2等质量的尿素,充分搅拌均匀;
P2、将混合溶液加热搅拌,使混合溶液蒸发至反应物呈熔融态;
P3、向上述熔融物中加入膨润土并配加水分,搅拌均匀;
P4、将上述混合物室温下放置一段时间后进行微波加热处理使其结块,然后将结块物料细磨至粉末状即得。
更进一步地,步骤P2中将混合溶液在100-120℃条件下,恒温搅拌、加热0.5-3h。
更进一步地,步骤P3中加入膨润土的质量为Ca(OH)2和尿素质量和的4-19倍,并配加质量百分比5-8wt.%的水分,然后搅拌均匀。
更进一步地,步骤P4中将混合物在室温下放置10-14h,然后置于微波加热炉中,温度控制为80-100℃,加热0.5-2h,然后将结块物料细磨至小于0.074mm粒级含量≥95wt.%。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下显著效果:
(1)本发明的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,通过在生球制备过程中添加具备脱硫功能的NH3缓释粘结剂,起到释氨和粘结双重作用,使竖炉球团预热焙烧过程中产生的SO2被部分固化进入除尘灰,显著降低了废气中的SO2含量,使后续脱硫工序的脱硫剂的用量明显减少,脱硫成本降低,是一项能显著减排降耗的技术。
(2)本发明的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,NH3缓释粘结剂的粒度达到-0.074mm粒级质量百分比含量≥95%,一方面有利于粘结剂分散于球团中充分发挥粘结作用;同时,可使粘结剂中可分解物质高温分解后对球团强度的不利影响降低到最小,使反应充分进行,达到提高脱硫效率的目的。
(3)本发明的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,制备NH3缓释粘结剂时,尿素与饱和石灰水在100-120℃条件下混合加热,该过程中会形成Ca2+螯合尿素,螯合尿素稳定性较普通尿素明显提高,分解温度提高、分解速度降低,从而实现球团过程中脱硫效果更佳。
(4)本发明的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,制备NH3缓释粘结剂时,采用微波加热区别于热辐射加热,具有整体加热特点,加热效率高,有利于脱硫剂生产效率提高,也会极大影响极化物质分子的运动状况,使分子之间的有效碰撞增加,所得复合结构的尿素具有更高的分解温度,在一定温度范围内释放出氨气的速率也将减缓,从而达到提高脱硫效率的目的。
(5)本发明的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,所使用的的NH3缓释粘结剂用量较小,对竖炉球团生产过程中的生球、干燥球、预热球和焙烧球质量无明显影响。
附图说明
图1为本发明中的竖炉球团过程脱硫原理示意图;
图2为本发明中NH3缓释粘结剂制备流程示意图;
图3为本发明中含有NH3缓释粘结剂生球的制备流程示意图。
示意图中的标号说明:
110、上干燥段;120、下预热焙烧段;130、排料斗;200、生球;300、焙烧球团;400、燃烧室;410、喷火道;500、冷却通道。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图对本发明作详细描述。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1至图3所示,本实施例的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,在铁矿竖炉制备生球200过程中添加NH3缓释粘结剂,生球200进入竖炉上部的上干燥段110,上干燥段110内温度为100-300℃,NH3缓释粘结剂受热释放NH3和水蒸气,与竖炉下部的下预热焙烧段120产生的含SO2废气混合并反应生成NH4HSO4、(NH4)2SO4、NH4HSO3或(NH4)2SO3,在后续除尘过程中进入粉尘,即以粉尘形式进入烟气,在除尘***中富集,废气中SO2含量降低。
本实施例中如图1所示,竖炉球团生产过程中,竖炉上部为上干燥段110,下部为下预热焙烧段120,底部设有排料斗130,竖炉上部侧边设有燃烧室400,燃烧室400上部通过喷火道410与竖炉内腔室相连通,下预热焙烧段120的底部设有冷却通道500,生产加工时,生球200进入上段炉腔的上干燥段110,燃烧室400内燃烧后的高温废气经喷火道410喷入炉内,与自上而下移动的生球200相逆向运动加热炉料,另在竖炉下部经冷却通道500鼓入冷风,冷风在炉内自下而上运动冷却炉料,从而使布入炉口的生球200在竖炉内连续下降过程中经干燥、预热、焙烧、均热、冷却等最终焙烧成为成品焙烧球团300,由竖炉下部的排料斗130连续排出。本实施例中此处竖炉的结构及竖炉球团的生产过程等均为行业内公知技术,在此不再详加赘述。
本实施例中在铁矿竖炉制备生球200的过程包括以下步骤:
S1、将90-110重量份的铁精矿(干基)与0.5-5重量份的NH3缓释粘结剂(干基)混合均匀,添加一定量水分使混合料中水分重量百分比达到6-8%;具体地,铁精矿为全铁品位60-67%、-0.074mm粒级重量份含量大于85%的铁精矿;NH3缓释粘结剂则按质量百分比计包括以下组分:2.5-10wt.%的尿素、2.5-10wt.%的Ca(OH)2和80-95wt.%的膨润土,NH3缓释粘结剂为粉末状,其小于0.074mm粒级含量≥95wt.%;
S2、将混合料按一定加料速度加入到圆盘造球机中,加料过程的同时喷入雾状水,使混合料在机械力和水分的共同作用下成球、长大;具体地,将混合料加入直径为5-7m、倾角为45-47°、转速为10-20r/min的圆盘造球机中进行造球;
S3、在圆盘造球机离心力的作用下,通过调整圆盘造球机边高,控制混合料小球的排出粒度为8-16mm,排出小球即为铁精矿生球。
进一步说明,本实施例中NH3缓释粘结剂由各原料组分复合而成,其制备过程包括以下步骤:
P1、将生石灰加水消化,配成Ca(OH)2饱和溶液,向内加入与Ca(OH)2等质量的尿素,充分搅拌均匀;
P2、将混合溶液加热搅拌,使混合溶液蒸发至反应物呈熔融态;具体地,将混合溶液在100-120℃条件下,恒温搅拌、加热0.5-3h;
P3、向上述熔融物中加入膨润土并配加水分,搅拌均匀;具体地,加入膨润土的质量为Ca(OH)2和尿素质量和的4-19倍,并配加质量百分比5-8wt.%的水分,然后搅拌均匀;
P4、将上述混合物室温(20-30℃)下放置一段时间后进行微波加热处理使其结块,然后将结块物料细磨至粉末状即得;具体地,将混合物在室温下放置10-14h,然后置于微波加热炉中,温度控制为80-100℃,加热0.5-2h,然后将结块物料细磨至小于0.074mm粒级质量百分比含量≥95wt.%。
本实施例的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,可以降低竖炉球团生产废气中的SO2含量、减小废气硫负荷、拓宽球团原料来源和显著降低烟气脱硫成本,具体地,以尿素、Ca(OH)2和膨润土为原料,通过加热螯合、常温养护、微波干燥和磨粉等工艺,制备出NH3缓释粘结剂。在生球制备过程中添加一定量NH3缓释粘结剂,起到释氨和粘结双重作用,NH3缓释粘结剂添加量为铁精矿添加量的1.0-4.0%;当生球200进入竖炉上部上干燥段110时,竖炉中下部预热焙烧产生的含SO2的热废气加热生球200,使其中的螯合尿素缓慢释放出氨气和水蒸气,此过程中SO2、氨气和水蒸气充分混合发生如下反应:
NH3+H2O+SO2=NH4HSO3
2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3
NH3+H2O+SO3=NH4HSO4
2NH3+H2O+SO3=(NH4)2SO4
使气态的的SO2转化为固态的NH4HSO4、(NH4)2SO4、NH4HSO3或(NH4)2SO3,在后续除尘过程中进入粉尘,从而可使废气中的SO2含量显著降低,达到过程脱硫的目的,为后续脱硫工序减负,该方法成本低、效果好、工业生产易于实现,是一项能显著减排降耗的技术。
本实施例中NH3缓释粘结剂的粒度达到-0.074mm粒级质量百分比含量≥95%,一方面有利于粘结剂分散于球团中充分发挥粘结作用;同时,可使粘结剂中可分解物质高温分解后对球团强度的不利影响降低到最小。尿素加入等质量Ca(OH)2配制的饱和溶液进行反应,形成Ca2+螯合尿素,并在后续与过量膨润土搅拌混合、养护过程中进入膨润土的层间结构,可使尿素的分解温度提高20-50℃,减缓NH3释放,延长局部区域NH3与SO2、H2O的反应时间,使反应充分进行,达到提高脱硫效率的目的。
本实施例使用的NH3缓释粘结剂具有球团粘结和过程脱硫双重功能,其以尿素、生石灰和膨润土这几种常见、低价的物料为主要原料,通过将饱和石灰水与尿素恒温蒸发、添加膨润土进行常温养护、微波干燥和制粉等流程制备而成,尿素在一定温度下分解释放氨气,与球团烟气、水蒸气、O2、SO2等发生反应,生成固态硫酸铵或亚硫酸铵,从而实现球团过程中脱硫,但球团干燥段温度通常为150-400℃,此条件下尿素分解速度快,将导致反应时间短,脱硫效果不佳,因此技术保障提高尿素的分解温度、减缓尿素分解速度尤为重要。本实施例中尿素与饱和石灰水在100-120℃条件下混合加热,该过程中会形成Ca2+螯合尿素,螯合尿素稳定性较普通尿素明显提高,分解温度提高、分解速度降低。同时,通过将Ca2+螯合尿素与膨润土混合,配加一定量水分进行插层反应,溶解态的尿素分子进入膨润土层间结构中,形成稳定结构,Ca2+能够促进螯合尿素插层膨润土稳定结构的形成,层间可形成两层稳定水分子。其次,本实施例采用微波加热区别于热辐射加热,具有整体加热特点,加热效率高,有利于脱硫剂生产效率提高;微波作用的存在,也会极大影响极化物质分子的运动状况,使分子之间的有效碰撞增加,而有效碰撞的增加必然会加快化学反应速度,且分子转动能级跃迁的频率正好位于微波频率范围内。相应的分子获得能量就有可能发生能级的跃迁,以一种亚稳定状态存在与微波场中,此状态下的分子是相当活跃的,分子之间、分子自身以及化学键等都极易发生变化,具体表现为分子之间有效碰撞的增加,旧键的断裂和新键的形成都相对非常容易,对Ca2+螯合尿素插层反应的进行具有显著的促进作用,所得复合结构的尿素具有更高的分解温度,在一定温度范围内释放出氨气的速率也将减缓,从而达到提高脱硫效率的目的。
本实施例的的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,通过在生球制备过程中添加具备脱硫功能的NH3缓释粘结剂,使竖炉球团预热焙烧过程中产生的SO2被部分固化进入除尘灰,显著降低了废气中的SO2含量,使后续脱硫工序的脱硫剂的用量明显减少,脱硫成本降低,且所使用的的NH3缓释粘结剂用量较小,对竖炉球团生产过程中的生球、干燥球、预热球和焙烧球质量无明显影响。下面结合具体案例进行说明。
对照例1
将混合铁精矿外配2%膨润土制备成直径为10~12mm的球团料,采用烧结杯模拟竖炉干燥、预热、焙烧过程,生球料层高度50cm,热风温度1000℃,废气中SO2集中排放区平均浓度为1350mg/m3。
实施例2
将混合铁精矿外配1%NH3缓释粘结剂制备成直径为10-12mm的球团料,采用烧结杯模拟竖炉干燥、预热、焙烧过程,生球料层高度50cm,热风温度1000℃,废气中SO2集中排放区平均浓度为812mg/m3,过程脱硫率达到39.85%。
实施例3
将混合铁精矿外配2%NH3缓释粘结剂制备成直径为8-10mm的球团料,采用烧结杯模拟竖炉干燥、预热、焙烧过程,生球料层高度50cm,热风温度1000℃,废气中SO2集中排放区平均浓度为879mg/m3,过程脱硫率达到34.89%。
实施例4
将混合铁精矿外配4%NH3缓释粘结剂制备成直径为8-10mm的球团料,采用烧结杯模拟竖炉干燥、预热、焙烧过程,生球料层高度60cm,热风温度1000℃,废气中SO2集中排放区平均浓度为718mg/m3,过程脱硫率达到46.81%。
实施例5
将混合铁精矿外配3%NH3缓释粘结剂制备成直径为10-12mm的球团料,采用烧结杯模拟竖炉干燥、预热、焙烧过程,生球料层高度60cm,热风温度1000℃,废气中SO2集中排放区平均浓度为582mg/m3,过程脱硫率达到56.89%。
实施例6
本实施例的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,基本同上述实施例,所不同的是,本实施例中在铁矿竖炉制备生球的过程包括以下步骤:
S1、将110重量份的铁精矿与5重量份的NH3缓释粘结剂混合均匀,添加一定量水分使混合料中水分重量百分比达到8%;
S2、将混合料加入到直径为5m、倾角为45°、转速为10r/min的圆盘造球机中,加料过程的同时喷入雾状水,使混合料在机械力和水分的共同作用下成球、长大;
S3、在圆盘造球机离心力的作用下,控制混合料小球的排出粒度为8-16mm,排出小球即为铁精矿生球。
其中NH3缓释粘结剂按质量百分比计包括以下组分:2.5wt.%的尿素、2.5wt.%的Ca(OH)2和95wt.%的膨润土,NH3缓释粘结剂的制备过程包括以下步骤:
P1、将生石灰加水消化,配成Ca(OH)2饱和溶液,向内加入与Ca(OH)2等质量的尿素,充分搅拌均匀;
P2、将混合溶液在100℃条件下,恒温搅拌、加热0.5h,使混合溶液蒸发至反应物呈熔融态;
P3、向上述熔融物中加入膨润土的质量为Ca(OH)2和尿素质量和的19倍,并配加质量百分比8wt.%的水分,搅拌均匀;
P4、将上述混合物室温下放置12h后进行微波加热处理,温度控制为80℃,加热0.5h使其结块,然后将结块物料细磨至粉末状即得。
实施例7
本实施例的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,基本同上述实施例,所不同的是,本实施例中在铁矿竖炉制备生球的过程中,其中S1、将100重量份的铁精矿与4重量份的NH3缓释粘结剂混合均匀,添加一定量水分使混合料中水分重量百分比达到6%;S2、将混合料加入到直径为7m、倾角为47°、转速为20r/min的圆盘造球机中进行造球。
其中NH3缓释粘结剂按质量百分比计包括以下组分:10wt.%的尿素、10wt.%的Ca(OH)2和80wt.%的膨润土,NH3缓释粘结剂的制备过程中:P2、将混合溶液在120℃条件下,恒温搅拌、加热3h,使混合溶液蒸发至反应物呈熔融态;P3、向上述熔融物中加入膨润土的质量为Ca(OH)2和尿素质量和的4倍,并配加质量百分比5wt.%的水分,搅拌均匀;P4、将上述混合物室温下放置10h后进行微波加热处理,温度控制为100℃,加热2h使其结块,然后将结块物料细磨至粉末状即得。
实施例8
本实施例的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,基本同上述实施例,所不同的是,本实施例中在铁矿竖炉制备生球的过程中,其中S1、将90重量份的铁精矿与0.5重量份的NH3缓释粘结剂混合均匀,添加一定量水分使混合料中水分重量百分比达到6%;S2、将混合料加入到直径为6m、倾角为46°、转速为15r/min的圆盘造球机中进行造球。
其中NH3缓释粘结剂按质量百分比计包括以下组分:5wt.%的尿素、5wt.%的Ca(OH)2和90wt.%的膨润土,NH3缓释粘结剂的制备过程中:P2、将混合溶液在110℃条件下,恒温搅拌、加热2h,使混合溶液蒸发至反应物呈熔融态;P3、向上述熔融物中加入膨润土的质量为Ca(OH)2和尿素质量和的9倍,并配加质量百分比6wt.%的水分,搅拌均匀;P4、将上述混合物室温下放置14h后进行微波加热处理,温度控制为90℃,加热1h使其结块,然后将结块物料细磨至粉末状即得。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:在铁矿竖炉制备生球(200)过程中添加NH3缓释粘结剂,生球(200)进入竖炉上部的上干燥段(110),NH3缓释粘结剂受热释放NH3和水蒸气,与竖炉下部的下预热焙烧段(120)产生的含SO2废气混合并反应,在后续除尘过程中进入粉尘,废气中SO2含量降低。
2.根据权利要求1所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:在铁矿竖炉制备生球(200)的过程包括以下步骤:
S1、将90-110重量份的铁精矿与0.5-5重量份的NH3缓释粘结剂混合均匀,添加一定量水分使混合料中水分重量百分比达到6-8%;
S2、将混合料加入到圆盘造球机中,加料过程的同时喷入雾状水,使混合料在机械力和水分的共同作用下成球、长大;
S3、在圆盘造球机离心力的作用下,控制混合料小球的排出粒度为8-16mm,排出小球即为铁精矿生球。
3.根据权利要求2所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:步骤S1中铁精矿为全铁品位60-67%、-0.074mm粒级重量份含量大于85%的铁精矿。
4.根据权利要求2所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:步骤S2中将混合料加入直径为5-7m、倾角为45-47°、转速为10-20r/min的圆盘造球机中进行造球。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:NH3缓释粘结剂按质量百分比计包括以下组分:2.5-10wt.%的尿素、2.5-10wt.%的Ca(OH)2和80-95wt.%的膨润土。
6.根据权利要求5所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:NH3缓释粘结剂为粉末状,其小于0.074mm粒级含量≥95wt.%。
7.根据权利要求1所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:NH3缓释粘结剂的制备过程包括以下步骤:
P1、将生石灰加水消化,配成Ca(OH)2饱和溶液,向内加入与Ca(OH)2等质量的尿素,充分搅拌均匀;
P2、将混合溶液加热搅拌,使混合溶液蒸发至反应物呈熔融态;
P3、向上述熔融物中加入膨润土并配加水分,搅拌均匀;
P4、将上述混合物室温下放置一段时间后进行微波加热处理使其结块,然后将结块物料细磨至粉末状即得。
8.根据权利要求7所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:步骤P2中将混合溶液在100-120℃条件下,恒温搅拌、加热0.5-3h。
9.根据权利要求7所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:步骤P3中加入膨润土的质量为Ca(OH)2和尿素质量和的4-19倍,并配加质量百分比5-8wt.%的水分,然后搅拌均匀。
10.根据权利要求7所述的基于NH3缓释粘结剂的铁矿竖炉球团过程脱硫方法,其特征在于:步骤P4中将混合物在室温下放置10-14h,然后置于微波加热炉中,温度控制为80-100℃,加热0.5-2h,然后将结块物料细磨至小于0.074mm粒级含量≥95wt.%。
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