一種鐵礦球團有機粘結劑及其使用方法
2023-11-03 06:51:07 3
專利名稱：一種鐵礦球團有機粘結劑及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種球團礦添加劑，系球團礦添加劑的改進。屬鋼鐵冶金工業人造塊礦中的球團礦使用的添加劑及其使用方法。
二、技術背景隨著鋼鐵工業的發展，煉鐵所需原料愈來愈大，而可直接入爐的富礦卻愈來愈少，尤其是我國鐵礦儲量雖然居世界第五位，其中含鐵50％以上的富礦僅佔4％，絕大部分為含有害雜質的貧礦，這類礦石必須細磨精選後經造塊才能入爐冶煉。球團礦以其良好的冶金性能和明顯的高爐冶煉效果優於其他人造塊礦，日趨引起國內外鋼鐵企業的重視。我國鐵精礦球團的研究生產始於50年代。經過數十年的發展，從成球理論和工藝設備的研製已接近國外水平，但成球的添加劑一直是沿用國外傳統的添加劑-消石灰、石灰石、膨潤土，目前以膨潤土為主。國外亦有使用佩利多和汽巴精化的阿可泰的，是一種高效無毒的高分子粘結劑，不含S、P等雜質，粘結效果優於膨潤土，用量小，僅為膨潤土的1/5～1/100。但成品球抗壓強度偏低，我國尚無廠家使用。
膨潤土作為球團添加劑已有數十年的歷史。是目前國內外球團礦生產廠家公認的優質添加劑，它不僅可提高生球的落下強度，尤其是提高生球乾燥時的破裂溫度，但膨潤土的缺點也是十分明顯的，膨潤土是一種無機礦物，主要由SiO265～70％，Al2O326～28％組成，膨潤土在球團礦的加入量一般為1～4％，降低了球團礦全鐵的品位。增加了球團礦的灰份(SiO2+Al2O3)降低了球團礦的還原性，因膨潤土是一種無機礦物，經焙燒後，仍存在球團礦中，對球團礦生產廠家來說，每降低全鐵1％，減價10～30元/噸，按年產球團礦100萬噸的廠家，年經濟損失1000萬元以上。對鋼鐵企業來說，球團礦的全鐵品位愈高，在相同生產條件下，提高了產量，降低了焦比能耗，按照生鐵冶煉精料入爐的測算，球團礦全鐵下降1％或灰份增加1％，焦比增加2％，產量下降3％，是一個巨大的經濟損失。
發明內容
本發明的目的在於提供一種能滿足造球性能和冶金性能的添加劑即能提高生球抗壓強度、落下強度、幹強度、破裂溫度，又不降低全鐵品位、不增加灰份的有機添加劑及其使用方法。
本發明是用不同物理化學特性的水溶性高分子中的一種或一種以上與腐植酸鹽合成；或水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)、羧甲基澱粉鈉(CMS)、聚丙烯醯胺(PAM)，聚氧化乙烯(PEO)中的一種以上合成簡稱SHN。水溶性高分子含有離子基團，具有良好的親水性、可增稠水與多種金屬離子形成粘稠的凝膠，可與許多物質親和吸附、凝聚、減阻、橋連的特性，腐植酸鹽大分子結構的含氧官能團能與Al+++、Fe+++、Ca++等多價金屬陽離子結合成絡合物和螯合物，形成牢固的網上加網的立體結構，對陽離子具有極強的吸附力、水化能力、粘結力和良好的親水性、分散性。經細磨的鐵精礦粉，具有極大的比表面積，1500～1900cm2/g，因此也就具有較大的表面能，當它們與周圍介質接觸時，顆粒表面顯示出靜電荷，靜電荷的平衡方式負電荷主要在內面而陽電荷主要在外緣，對水分子有吸附力，使顆粒互相靠攏，由於礦粉中加入了shn，遇水後與礦粉顆粒形成絡合物和螯合物，構成網上加網的立體結構，一方面增加了礦粉的可塑性，改善了礦粉的成型性能，另方面增加了粘結力，使顆粒更加緊密的靠攏，使球團水份由內向外滲，因此，球團礦的溼強度和幹強度得到大大提高，由於shn中含有芳香核、羥基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性基團，這些活性基團形成具有對水蒸汽特異的透氣性，因而提高了生球乾燥的爆裂溫度，由於shn系有機物，在800℃以上可完全燃盡，只留下微量的灰份在球團礦中，故不降低球團礦全鐵品位，也不增加球團礦的灰份。
使用方法1、以水為載體製成分散性液體，其質量指標粘度≤40秒(塗4杯)，固形物≤8％，噸球用量≤4％。使用時，在成球盤上噴灑滴相結合成球。SHN球團礦添加劑液態型需使用一定的壓力噴灑，增設壓力泵或升高添加劑儲槽達到所需的壓力，控制成球礦粉水份小於6.5％。2、製成固態粉末添加劑，以高品位鐵礦粉粉碎成-200目為載體製成粉劑，與水溶性高分子中的一種或一種以上合成。其配比(a)鐵精礦粉50％、腐植酸鹽10％、CMS25％、PAM14％、PEO1％。其成球用量0.1％。(b)鐵精礦粉50％、腐植酸鹽5％、CMS10％、PAM30％、PEO5％。其成球用量0.1％。(c)鐵精礦粉90％、PAM5％、PEO5％，其用量0.4～0.5％。使用時在烘乾爐落料口或皮帶上經給料機定量加入，並在成球前攪拌均勻，控制成球礦粉水份8.2～9.5％。
本發明與現有技術相比，用量少、不合雜質、粘結力強、提高了礦粉的可塑性，改善了成球性能，提高了生球落下強度、溼強度和幹強度，提高了生球乾燥的爆裂溫度，大大減少了返礦率，提高了成品球抗壓強度，同時不降低全鐵品位，不增加有害雜質，噸球成本低於膨潤土具有明顯的經濟效益。
實施例1液態型1、配比腐植酸鹽1％，pva17997％，pam0.1％，H2O90％，分散劑少許。
2、將以上原料分別溶解於水。
3、在攪拌下將三種原料合成液態SHN球團礦添加劑。
4、使用方法在成球盤2米以上增設添加劑儲存罐，讓其自流噴灑滴成球或增加壓力泵。成球前礦粉水份應控制在小於6％。噸球用量小於3.5％。
實施例21、配比腐植酸鹽1％，paa6％，pam0.1％，pva17993％，H2O90％，分散劑少許。
2、將腐植酸鹽、PAA、、PAM、PVA先分別溶於水。
3、在攪拌下將四種原料合成液態SHN球團礦添加劑。
4、使用方法同實施例1實施例31、腐植酸鹽1％，cms1％，pam0.1％，pva17995％，H2O90％，分散劑少許。
2、將以上原料分別溶解於水。
3、在攪拌下將三種原料合成液態SHN球團礦添加劑。
4、使用方法同實施例1實施例4固態粉末型1、配比鐵精礦粉50％，腐植酸鹽8％，cms5％，pam30％，PEO7％。
2、將鐵精礦粉烘乾至水份小於1％粉碎至-200目。
3、按配比將以上原料與精礦粉拌和均勻即成shn球團礦添加劑。
4、使用方法在烘乾爐礦粉落料口或皮帶上經給料機定量加入，並在成球前攪拌均勻，控制礦粉烘乾後的水份小於8.5％，其成球用量0.1％。
實施例51、配比鐵精礦粉50％，腐植酸鹽5％，pam39％，PEO5％。
2、將鐵精礦粉粉碎至-200目細度。
3、按配比與鐵精粉拌和均勻，即成shn球團礦添加劑。
4、使用方法同實施例4，成球用量0.1％實施例61、配比鐵精礦粉85％。PAM9％，PEO1％，腐植酸鹽5％。
2、鐵精礦粉粉碎至-200目細度，水份小於1％。
3、將以上配比充分混和均勻即成SHN球團礦添加劑。
4、使用方法同實施例4，用量0.3～0.5％。
權利要求
1.一種運用不同物理化學特性的水溶性高分子中的一種或一種以上與腐植酸鹽合成或水溶性高分子PVA、CMS、PAM、PEO中的一種以上合成的SHN球團礦添加劑，以水和精鐵礦粉為載體合成的液態和固態球團礦添加劑簡稱SHN。其特徵大分子結構的含氧官能團能與Al+++、Fe+++、Ca++等多價金屬陽離子結合成絡合物和螯合物，形成牢固的網上加網的立體結構，具有親水性、絡合性、離子交換性、氧化還原性；含有羥基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性基團，對水蒸汽有特異透氣性的，能提高生球落下強度、幹強度和爆裂溫度的，不降低全鐵含量、不增加灰份的水溶性的有機高分子球團礦添加劑。
2.根據權利要求1生產的球團礦添加劑，以水為載體製成液態從成球盤上使用加壓泵或升高儲存罐經一定的壓力噴灑滴成球，其用量≤4％。其固形物為5％以上。成球控制礦粉的水分小於6％的生產方法。
3.據權利要求1生產的球團礦添加劑以鐵精礦粉經粉碎成-200目為載體，製成粉狀添加劑，在烘乾爐礦粉烘乾後的落料口或皮帶上經給料機加入並在成球前與礦粉攪拌均勻，其用量為0.1～0.5％的生產方法。
4.根據權利要求1使用水溶性高分子中的一種或一種以上與腐植酸鹽、PAM、PEO中的一種或一種以上合成的液態球團礦添加劑，其用量小於4％，或使用水溶性聚合物中的一種或一種以上與CMS、PAM、PEO中的一種或一種以上合成的球團礦固態添加劑，其成球用量小於0.6％。
全文摘要
本發明涉及一種鋼鐵冶金人造塊礦球團礦的添加劑及其使用方法。運用有機大分子含氧官能團與Al+++、Fe+++、Ca++等多價金屬陽離子結合成絡合物和螯合物，形成牢固的網上加網的立體結構及多種活性官能團與水溶性聚合物生成對水蒸氣特異透氣性的網絡，從而提高生球的落下強度、幹強度和爆裂溫度，使返礦明顯減少，產量提高。並使成品球抗壓強度大於2000N/個，這種球團礦添加劑粘結力強，不含S、P、SiO
文檔編號C22B1/14GK1962898SQ20051012443
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月10日 優先權日2005年11月10日
發明者張振慧 申請人:張振慧