專利名稱：：一種鐵礦球團用粘結劑及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于冶金領域，特別涉及一種鐵礦球團用粘結劑及其制備方法。
背景技術：
：我國是鋼鐵生產(chǎn)大國，每年對煉鐵用的球團礦需求很大。球團礦具有含鐵品位高、還原性好、冷強度高等冶金性能，提高球團礦使用比例是優(yōu)化高爐爐料結構，促進煉鐵工序節(jié)能降耗、提高產(chǎn)量、實現(xiàn)環(huán)境友好的重要手段。為此，我國鋼鐵企業(yè)都在努力發(fā)展球團礦。但受鐵礦石資源和設備加工條件的限制，我國球團生產(chǎn)原料鐵精礦粉存在品位低、脈石含量高、粒度粗、粒度組成不合理等問題，造成球團礦質(zhì)量與國外相比有很大差距，使得高爐應用球團礦的比例較低。另外膨潤土配加比例高，國外都在1°/以內(nèi)，我國平均高達3%，而且隨著礦石資源的日趨緊張，造成球團鐵精粉質(zhì)量進一步惡化，膨潤土用量還有增加的趨勢。膨潤土作為氧化球團中最常用的粘結劑，分為鈉基膨潤土和鈣基膨潤土，一般添加量在1~3%，一般鈉基膨潤土的性能要好于鈣基膨潤土，球團中加入膨潤土可起到調(diào)節(jié)原料水分、穩(wěn)定球團操作、提高強度等作用。但膨潤土的主要成分為Si(h和A1203,含量高達70%左右，〖20、Na20等有害雜質(zhì)含量高達2.0%左右，這一特性決定了膨潤土用于造球時，會降低成品球團礦的品位，加之我國大多數(shù)膨潤土質(zhì)量較差，鐵礦粉粒度較粗，為提高生球強度往往采取加大膨潤土用量，因而使上述缺點顯得尤為明顯。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，膨潤土配加量每提高1%,球團礦品位降低0.6%，球團礦每降低iy。的品位，降價10~20元/噸，這對年產(chǎn)數(shù)百萬噸的球團廠，每年造成經(jīng)濟損失是巨大的。當前生產(chǎn)用于鐵礦粉成型的粘結劑除了膨潤土外，國外還有用Peridur(佩利多)等有機粘結劑。這些有機粘結劑均不含Si、Al、K、Na等有害雜質(zhì)，提高了礦粉成球率和落下強度，用量也比膨潤土少得多。但是這類添加劑價格昂貴，另外在生球干燥過程中，出現(xiàn)爆裂溫度下降等方面的缺陷，所以國內(nèi)尚沒有企業(yè)在實際的球團礦生產(chǎn)過程中使用有機粘結劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種鐵礦球團用粘結劑及其制備方法，主要是利用一些具有粘結性、含有用元素B、Mg的選礦尾礦制作取代膨潤土的粘結劑，可滿足企業(yè)在實際的球團礦生產(chǎn)過程中使用有機粘結劑的要求。為了達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種鐵礦球團用粘結劑，其成分按重量百分比為鈉基膨潤土20~70%,含硼4美的選礦尾礦30~79°/，添加劑1~10%。該粘結劑使用狀態(tài)的粒度小于200目。所述選礦尾礦為硼鐵礦經(jīng)磁選鐵后的含B、Mg的尾礦，其中B203>0.2wt%，Mg0>20wt%。所述添加劑為碳酸鈉、石灰石尾礦或菱鎂礦尾礦中的至少一種。所述含硼鎂的選礦尾礦可以由硼鎂礦、硼鎂鐵礦及其選礦的精礦、尾礦中的至少一種替代。一種鐵礦球團用粘結劑的制備方法，其組分含量按照重量百分比為鈉基膨潤土20~70°/,含硼鎂的選礦尾礦30~79%，添加劑1~10°/;將上述組分混合均勻并研磨至粒度小于200目，得到該粘結劑。所述選礦尾礦為硼鐵礦經(jīng);茲選鐵后的含B、Mg的尾礦，其中B203>0.2wt%,MgO>20wt%。所述添加劑為碳酸鈉、石灰石尾礦或菱4美礦尾礦中的至少一種。所述選礦尾礦可以由硼4美礦、硼4美鐵礦及其選礦的精礦、尾礦中的至少一種替代。下面介紹本發(fā)明粘結劑各個組分的作用。鈉基膨潤土20~70wt%:以鈉基膨潤土作為本發(fā)明粘結劑的基料，其性能要好于鈣基膨潤土，由膨潤土作粘結劑制作的球團礦性能指標通常較好，但軟化溫度低，高溫軟熔性能較差，研究和實踐表明，球團礦中含有元素B和Mg時可顯著改善其高溫軟熔性能。含硼鎂的選礦尾礦30~79wt%:該硼鐵礦尾礦中含有球團礦需要的有益元素B和Mg，其中B2O3>0.2wt°/。，MgO>20wt°/。，因為球團礦中增加MgO含量形成鎂固熔體，提高了球團中渣相的熔融溫度，同時MgO固溶于浮氏體，抑制了Fe0向渣中的熔滲，從而減少了低熔點液相生成量，顯著改善了酸性球團礦的高溫冶金性能。同時MgO還能減少球團礦的膨脹。B與Fe在高溫下通過相互擴散滲透產(chǎn)生網(wǎng)狀三元硼化物共晶牢固體，提高了球團礦干燥時的抗爆裂溫度，同時球團礦的抗壓強度和抗磨指數(shù)也得到明顯改善。硼鎂的選礦尾礦可以由硼鎂礦、硼鎂鐵礦及其選礦的精礦、尾礦中的至少一種替代。添加劑l~10wt%:本發(fā)明粘結劑配方中的添加劑為碳酸鈉、石灰石或菱4美礦，用來改善膨潤土的粘結性能，調(diào)整球團礦中的Ca、Mg含量，改變球團礦的酸性特征，使該種球團礦添加劑具有改善礦粉的成球性、提高生產(chǎn)率、降低返礦率，提高生球強度和球團礦的抗壓強度與抗磨指數(shù)。同時還能改善球團礦的高溫冶金性能。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于能夠提供一種低Si含量、含有益元素B和Mg、可完全取代膨潤土的用于鐵礦球團的粘結劑，制備的鐵礦球團能明顯提高生球強度與爆裂溫度，可以提高球團礦鐵品位，能夠改善球團礦質(zhì)量，同時該添加劑的原料取自堆棄的選礦尾礦，成本低，解決了尾礦的環(huán)保難題。具體實施方式選取一種配方分別測試生球抗壓強度、落下強度、抗爆裂溫度，然后將生球裝入實際生產(chǎn)的豎爐中作投籠實驗，取出成品球團后進行抗壓強度和抗磨指數(shù)及高溫軟熔性能測定。實施例以鈉基膨潤土為基料，配入定量的硼鐵礦尾礦作為添加劑。其成分配比為鈉基膨潤土30~40%，尾礦40~60%，碳酸鈉5%(含量99%),菱鎂礦5%(含量99%),經(jīng)混勻研磨后粒度小于200目的比例為100%。表1試驗選用原料及添加劑性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>按照球團礦質(zhì)量要求及檢驗方法對本發(fā)明進行試驗，測試生球抗壓強度、落下強度、爆裂溫度、成品球團的抗壓強度、抗磨指數(shù)、軟熔溫度，還原時的體積膨脹率等指標。表2豎爐投籠試驗的生產(chǎn)熱工條件<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3試驗成品的化學成分比較，％<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4生J求和成品5求質(zhì)量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表3的測定結果可知，在同等添加劑用量條件下，用本發(fā)明的添加劑制備的球團品位增加0.33%，Si02含量降低1.04%,MgO含量增加0.73%，8203含量增加0.17%。從表4的測定結果可知，在同等添加劑用量條件下，用本發(fā)明的添加劑制備的球團生球落下強度提高2次，抗壓強度提高3N/個，爆裂溫度升高300°C;產(chǎn)品球團礦抗壓強度提高接近1000N/個，還原膨脹率降低1.2%,軟化開始溫度升高77°C,軟熔溫度區(qū)間縮小9。C,90(TC時還原率提高1.5%。權利要求1、一種鐵礦球團用粘結劑，其特征在于其成分按重量百分比為鈉基膨潤土20～70％，含硼鎂的選礦尾礦30～79％，添加劑1～10％。2、根據(jù)權利要求1所述的粘結劑，其特征在于該粘結劑使用狀態(tài)的粒度小于200目。3、根據(jù)權利要求1所述的粘結劑，其特征在于所述選礦尾礦為硼鐵礦經(jīng)磁選鐵后的含B、Mg的尾礦，其中B2O3>0.2wt%,MgO>20wt°/。4、根據(jù)權利要求1所述的粘結劑，其特征在于所述添加劑為碳酸鈉、石灰石尾礦或菱鎂礦尾礦中的至少一種。5、根據(jù)權利要求l所述的粘結劑，其特征在于所述含硼鎂的選礦尾礦可以由硼鎂礦、硼4美鐵礦及其選礦的精礦、尾礦中的至少一種替代。6、一種鐵礦球團用粘結劑制備方法，其特征在于A.其組分含量按照重量百分比為鈉基膨潤土20~70%，含硼鎂的選礦尾礦30-79°/。，添加劑1~10%;B.將上述組分混合均勻并研磨至粒度小于200目，得到該粘結劑。7、根據(jù)權利要求6所述的粘結劑制備方法，其特征在于所述選礦尾礦為硼鐵礦經(jīng)磁選鐵后的含B、Mg的尾礦，其中B2O3>0,2wt%,Mg0>20wt%。8、根據(jù)權利要求6所述的粘結劑制備方法，其特征在于所述添加劑為碳酸鈉、石灰石尾礦或菱鎂礦尾礦中的至少一種。9、根據(jù)權利要求6所述的粘結劑制備方法，其特征在于所述選礦尾礦可以由硼鎂礦、硼4美鐵礦及其選礦的精礦、尾礦中的至少一種替代。全文摘要一種鐵礦球團用粘結劑，其成分按重量百分比為鈉基膨潤土20～70％，含硼鎂的選礦尾礦30～79％，添加劑1～10％，研磨后粒度小于200目。本發(fā)明可以完全替代膨潤土造球，其中Si含量遠遠低于膨潤土，不但能夠提高球團礦品位，還可以明顯改善球團礦的高溫冶金性能。本發(fā)明充分利用堆棄的選礦尾礦，解決了尾礦的應用及其環(huán)保問題。文檔編號C22B1/14GK101215632SQ200710304318公開日2008年7月9日申請日期2007年12月27日優(yōu)先權日2007年12月27日發(fā)明者倪榮福,方一明,洪益成,福王,田愛國,許海川申請人:鋼鐵研究總院