一種硫酸渣複合球團礦及其製備方法
2023-09-23 03:21:15 3
專利名稱：一種硫酸渣複合球團礦及其製備方法
技術領域：
本發明屬於複合球團礦技術領域。具體涉及一種硫酸渣複合球團礦及其製備方 法。
背景技術：
球團礦是高爐煉鐵的主要原料之一。對於高爐煉鐵，配加一定量的球團礦可以改 善高爐的技術經濟指標，提高經濟效益。近幾年來，鋼鐵工業的快速發展及鐵礦石的旺盛需 求不斷推高鐵礦石的價格，使用赤鐵礦和磁鐵礦生產球團礦的費用居高不下，不利於降低 冶煉成本。現有技術中，球團礦生產通常以煤氣、天然氣、重油、煤粉或焦粉作為燃料提供球 團焙燒所需熱源，使用煤粉或焦粉作燃料控制調節困難，且會產生大量固體廢渣，而煤氣、 天然氣和重油資源緊缺、價格較高。硫酸渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的廢渣，經處理後 其鐵品位可以達到55% 63%，如果考慮用硫酸渣替代部分精礦作為球團礦原料，不僅減 少了赤鐵礦和磁鐵礦的消耗，降低了冶煉成本，還可以解決硫酸渣的廢物利用問題。目前對硫酸渣複合鐵礦生產球團礦的利用處理方式，在相關文獻中有部分介紹， 如「強化直接用硫酸渣製取氧化球團的方法」(CN200910044237.9)的專利技術，公開了 將硫酸渣經高壓輥磨預處理後配加磁鐵精礦及有機複合膨潤土，混勻後造球、乾燥預熱、 氧化焙燒製取球團礦的方法。該方法將製備的生球在鏈篦機_迴轉窯或帶式焙燒機進 行乾燥預熱和焙燒，其加熱方式是通過傳導、對流和輻射由表及裡進行加熱，具有明顯的 溫度梯度，加熱效率低，能源消耗高，汙染嚴重。「硫酸渣與精礦混合生產球團的工藝技 術」(CN200810069593. 1)的專利技術，公開了一種將硫酸渣與精礦混合生產球團的工藝技 術，生產成本相對較高且未提及球團焙燒的方法。
發明內容
本發明旨在解決現有技術的不足，目的是提供一種快速焙燒、加熱均勻、節約能 源、減少汙染物排放和節省生產成本的硫酸渣複合球團礦的製備方法；用該方法製備的硫 酸渣複合球團礦的抗壓強度能顯著提高，冶金性能可明顯改善。本發明採用的技術方案是先將30 50wt%的硫酸渣和50 70wt%的磁鐵精礦 混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。然後將所 造得的生球經乾燥後置入微波爐中，以60 80°C /min的速率升溫至1150 1200°C，保溫 5 lOmin，製得硫酸渣複合球團礦。在上述技術方案中潤磨為開路流程，磨機轉速為30 45r/min，充填率為10 20% ；微波爐的加熱頻率為2450MHz或915MHz，加熱功率為300 1400W ；硫酸渣的鐵品位 為59 62% ；粒徑為粒徑為-0. 074mm ^ 80% ；磁鐵精礦的鐵品位為66 69% ；粒徑為粒 徑為-0. 074mm 彡 70%。由於採用上述技術方案，本發明把微波能量應用於硫酸渣複合球團礦的處理，從
3而以比通過氣體、液體和固體燃料加熱器加熱球團更可控的方式焙燒球團，使之加熱非常 均勻，球團的氧化、結晶及固結反應條件變好，進而能明顯改善冶金性能。而且，微波加熱本 質上是即時的，能夠極大地減少處理時間和運行成本。微波加熱自身不排出廢物，對環境汙 染影響較小。本發明對硫酸渣與磁鐵精礦混合後加入膨潤土混勻，然後加水混勻並經潤磨後造 球，製得的生球經乾燥後通過微波能量加熱焙燒，所製備的複合球團礦的鐵品位為62% 65%,複合球團礦的抗壓強度高於2800N/個。經過潤磨處理，膨潤土的添加量可減少50% 以上，採用微波能量加熱與其他加熱方式相比，球團焙燒溫度降低了 80°C 150°C，焙燒時 間縮短了 3 6倍。因此，本發明具有快速焙燒、加熱均勻、節約能源、減少汙染物排放和節省生產成 本的特點；用該方法所製備的硫酸渣複合球團礦的抗壓強度顯著提高，冶金性能明顯改善。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明做進一步的描述，並非對其保護範圍的限制為避免重複，對本具體實施方式
所要涉及到的技術參數先統一描述如下硫酸渣 的鐵品位為59 62%，粒徑為-0. 074mm ^ 80% ；磁鐵精礦的鐵品位為66 69%，粒徑 為-0. 074mm彡70% ；潤磨為開路流程，磨機轉速為30 45r/min，充填率為10 20% ；微 波爐的加熱功率為300 1400W。以下的實施例中不再贅述。實施例1一種硫酸渣複合球團礦及其製備方法先將30 35wt%的硫酸渣和65 70wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然後將所造得的生球經乾燥後置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為2450MHz，以60 70°C / min的速率升溫至1150 1180°C，保溫7 lOmin，製得硫酸渣複合球團礦。本實施例的球團焙燒溫度降低了 100°C 150°C，焙燒時間縮短了 3 4. 5倍，膨 潤土的添加量可減少50%以上；所製備的硫酸渣複合鐵礦球團的鐵品位為63. 5 65. 0%， 抗壓強度為3500 5500N/個。實施例2一種硫酸渣複合球團礦及其製備方法先將35 40wt%的硫酸渣和60 65wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然後將所造得的生球經乾燥後置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為2450MHz，以70 80°C / min的速率升溫至1180 1200°C，保溫5 8min，製得硫酸渣複合球團礦。本實施例的球團焙燒溫度降低了 80°C 120°C，焙燒時間縮短了 3. 5 6倍，膨潤 土的添加量可減少50%以上；所製備的硫酸渣複合鐵礦球團的鐵品位為63. O 64. 5%，抗 壓強度為3200 5000N/個。實施例3一種硫酸渣複合球團礦及其製備方法先將40 45wt%的硫酸渣和55 60wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然後將所造得的生球經乾燥後置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為2450MHz，以60 70°C / min的速率升溫至1150 1180°C，保溫8 lOmin，製得硫酸渣複合球團礦。
本實施例的球團焙燒溫度降低了 100°C 150°C，焙燒時間縮短了 3.0 3. 5 倍，膨潤土的添加量可減少50%以上；所製備的硫酸渣複合鐵礦球團的鐵品位為63. 0 64. 5%，抗壓強度為3200 4500N/個。實施例4一種硫酸渣複合球團礦團及其製備方法先將45 50wt%的硫酸渣和50 55wt %的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt %的膨潤土和7 IOwt %的水混勻，潤磨5 8min， 造球。然後將所造得的生球經乾燥後置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為915MHz，以60 700C /min的速率升溫至1150 1180°C，保溫7 lOmin，製得硫酸渣複合球團礦。本實施例的球團焙燒溫度降低了 100°C 150°C，焙燒時間縮短了 3 4倍，膨潤 土的添加量可減少50%以上；所製備的硫酸渣複合鐵礦球團的鐵品位為62. 5 64. 0%，抗 壓強度為3200 4500N/個。實施例5一種硫酸渣複合球團礦及其製備方法先將50 55wt%的硫酸渣和45 50wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然後將所造得的生球經乾燥後置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為2450MHz，以70 80°C / min的速率升溫至1180 1200°C，保溫5 8min，製得硫酸渣複合球團礦。本實施例的球團焙燒溫度降低了 80°C 120°C，焙燒時間縮短了 3. 5 6. O倍，膨 潤土的添加量可減少50%以上；所製備的硫酸渣複合鐵礦球團的鐵品位為62. 5 64. 0%， 抗壓強度為3000 4200N/個。實施例6一種硫酸渣複合球團礦及其製備方法先將55 60wt%的硫酸渣和40 45wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然後將所造得的生球經乾燥後置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為915MHz，以70 80°C / min的速率升溫至1180 1200°C，保溫5 8min，製得硫酸渣複合球團礦。本實施例的球團焙燒溫度降低了 80°C 120°C，焙燒時間縮短了 3. 5 6. O倍，膨 潤土的添加量可減少50%以上；所製備的硫酸渣複合鐵礦球團的鐵品位為62. O 63. 5%， 抗壓強度為2800 3800N/個。本具體實施方式
把微波能量應用於硫酸渣複合球團礦的處理，從而以比通過氣 體、液體和固體燃料加熱器加熱球團更可控的方式焙燒球團，使之加熱很均勻，球團的氧 化、結晶及固結反應條件變好，進而能明顯改善冶金性能。而且，微波加熱本質上是即時的， 能夠極大地減少處理時間和運行成本。微波加熱自身不排出廢物，對環境汙染影響較小。本具體實施方式
對硫酸渣與磁鐵精礦混合後加入膨潤土混勻，然後加水混勻並經 潤磨後造球，製得的生球經乾燥後通過微波能量加熱焙燒，所製備的複合球團礦的鐵品位 為62% 65%，複合球團礦的抗壓強度高於2800N/個。經過潤磨處理，膨潤土的添加量 可減少50%以上，採用微波能量加熱與其他加熱方式相比，球團焙燒溫度降低了 80°C 150°C，焙燒時間縮短了 3 6倍。因此，本具體實施方式
具有快速焙燒、加熱均勻、節約能源、減少汙染物排放和節 省生產成本的特點；用該方法所製備的硫酸渣複合球團礦的抗壓強度顯著提高，冶金性能 明顯改善。
權利要求
一種硫酸渣複合球團礦的製備方法，其特徵在於先將30～50wt％的硫酸渣和50～70wt％的磁鐵精礦混合，外加1～1.5wt％的膨潤土和7～10wt％的水混勻，潤磨5～8min，造球；然後將所造得的生球經乾燥後置入微波爐中，以60～80℃/min的速率升溫至1150～1200℃，保溫5～10min，製得硫酸渣複合球團礦。
2.根據權利要求1所述的硫酸渣複合球團礦的製備方法，其特徵在於所述的潤磨為開 路流程，磨機轉速為30 45r/min，充填率為10 20%。
3.根據權利要求1所述的硫酸渣複合球團礦的製備方法，其特徵在於所述的微波爐的 加熱頻率為2450MHz或915MHz，加熱功率為300 1400W。
4.根據權利要求1所述的硫酸渣複合球團礦的製備方法，其特徵在於所述的硫酸渣的 鐵品位為59 62% ；粒徑為-0. 074mm彡80%。
5.根據權利要求1所述的硫酸渣複合球團礦的製備方法，其特徵在於所述的磁鐵精礦 的鐵品位為66 69% ；粒徑為-0. 074匪彡70%。
6.根據權利要求1 5項中任一項所述的硫酸渣複合球團礦的製備方法所製備的硫酸 渣複合球團礦。
全文摘要
本發明涉及一種硫酸渣複合球團礦及其製備方法。其技術方案是先將30～50wt％的硫酸渣和50～70wt％的磁鐵精礦混合，外加1～1.5wt％的膨潤土和7～10wt％的水混勻，潤磨5～8min，造球；然後將所造得的生球經乾燥後置入微波爐中，以60～80℃/min的速率升溫至1150～1200℃，保溫5～10min，製得硫酸渣複合球團礦。本發明具有快速焙燒、加熱均勻、節約能源、減少汙染物排放和節省生產成本的特點；所製備的硫酸渣複合球團礦的鐵品位為62％～65％，抗壓強度高於2800N/個，膨潤土的添加量可減少50％以上；與其他加熱方式相比，球團焙燒溫度降低了80℃～150℃，焙燒時間縮短了3～6倍。故製品的抗壓強度顯著提高，冶金性能明顯改善。
文檔編號C22B1/243GK101985688SQ201010261420
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月18日 優先權日2010年8月18日
發明者劉濤, 張一敏, 李聖輝, 陳鐵軍 申請人:武漢科技大學