一種氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑及制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑及制造方法，所述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的組分的質(zhì)量百分比為：冶金污水廠污泥50％～65％、活性石灰20％～25％、石灰石5％～10％、白云石5％～10％，木質(zhì)素磺酸鈉1％～2％、分子量為30000～50000聚丙烯酰胺0.1～1％，其中，所述冶金污水廠污泥含水量≥80％、含硫量小于0.30％；所述活性石灰的氧化鈣≥90％、含硫量小于0.10％；所述石灰石的碳酸鈣≥50％、含硫量小于0.10％；所述白云石的碳酸鎂≥60％、含硫量小于0.10％。本申請(qǐng)的粘結(jié)劑可直接用于鋼鐵冶金生產(chǎn)系統(tǒng)，不用配合其它外加劑使用，反應(yīng)速度快，效率高，且粘結(jié)效果較好；且該粘結(jié)劑的冶金污水廠污泥的含量超過(guò)50％，解決了企業(yè)污泥的處理問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑及制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氧化球團(tuán)是粉礦造塊的重要方法之一。常規(guī)氧化球團(tuán)使用的粘結(jié)劑，多為純化膨 潤(rùn)土，在原材料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染較為嚴(yán)重，而且對(duì)氧化球團(tuán)后期性能有較大影 響。
[0003] 傳統(tǒng)的有機(jī)粘結(jié)劑還需要搭配其他外加劑配合使用，粘結(jié)效果差，嚴(yán)重影響了鋼 鐵冶金企業(yè)的生產(chǎn)和污染減排。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑及制造方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中氧化球團(tuán) 使用純化膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，污染較為嚴(yán)重、粘結(jié)效果差的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑，所述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的組分的質(zhì) 量百分比為：冶金污水廠污泥50%~65%、活性石灰20%~25%、石灰石5 %~10 %、白云石 5%~10%，木質(zhì)素磺酸鈉1 %~2%、分子量為30000~50000聚丙烯酰胺0.1~1 %，其中，所 述冶金污水廠污泥含水量多80%、含硫量小于0.30% ;所述活性石灰的氧化鈣多90%、含硫 量小于0.10% ;所述石灰石的碳酸鈣彡50%、含硫量小于0.10% ;所述白云石的碳酸鎂彡 60%、含硫量小于0.10%。
[0006] 優(yōu)選地，所述白云石與所述石灰石的摻入質(zhì)量比為1: 1。
[0007] 優(yōu)選地，所述木質(zhì)素磺酸鈉與所述聚丙烯酰胺的摻入質(zhì)量比為2:1。
[0008] 本申請(qǐng)還提供一種上述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的制造方法，用于制造所述的粘結(jié) 劑，所述制造方法包括：
[0009] 將所述污水廠污泥、所述活性石灰、所述石灰石、所述白云石、所述木質(zhì)素磺酸鈉、 所述聚丙烯酰胺按比例計(jì)量稱重；
[0010] 將稱重后的所述污水廠污泥、所述活性石灰、所述石灰石、所述白云石、所述木質(zhì) 素磺酸鈉、所述聚丙烯酰胺與水混合，形成含水量為20 %的漿，獲得所述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘 結(jié)劑。
[0011] 本申請(qǐng)有益效果如下：
[0012] 本申請(qǐng)利用冶金污水廠污泥、活性石灰、石灰石、白云石、木質(zhì)素磺酸鈉、聚丙烯酰 胺配成復(fù)合粘結(jié)劑，可直接用于鋼鐵冶金生產(chǎn)系統(tǒng)，即該粘接結(jié)劑可單獨(dú)使用，不用配合其 它外加劑使用，反應(yīng)速度快，效率高，且粘結(jié)效果較好;另外，本申請(qǐng)粘結(jié)劑的冶金污水廠污 泥的含量超過(guò)50%，這不但解決了企業(yè)污泥的處理問(wèn)題，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了二次資源的合理開(kāi) 發(fā)，提高了鋼鐵系統(tǒng)的固體廢棄物效率，減少污染排放，同時(shí)該粘結(jié)劑的使用大大降低了鋼 鐵企業(yè)原材料量，減少了二次污染，提高了生球品味，降低生產(chǎn)成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中氧 化球團(tuán)使用純化膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，污染較為嚴(yán)重、粘結(jié)效果差的技術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述 中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實(shí)施例。
[0014] 圖1為本申請(qǐng)較佳實(shí)施方式一種氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的制造方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供一種氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑及制造方法，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中氧化球團(tuán)使用純化膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，污染較為嚴(yán)重、粘結(jié)效果差的技術(shù)問(wèn)題。
[0016] 本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，總體思路如下：
[0017] -種氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑，所述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的組分的質(zhì)量百分比 為：冶金污水廠污泥50%~65%、活性石灰20 %~25%、石灰石5%~10%、白云石5%~ 10%，木質(zhì)素磺酸鈉1 %~2%、分子量為30000~50000聚丙烯酰胺0.1~1 %，其中，所述冶 金污水廠污泥含水量多80%、含硫量小于0.30% ;所述活性石灰的氧化鈣多90%、含硫量小 于0.10 % ;所述石灰石的碳酸鈣彡50 %、含硫量小于0.10 % ;所述白云石的碳酸鎂彡60 %、 含硫量小于0.10%。
[0018] 本申請(qǐng)利用冶金污水廠污泥、活性石灰、石灰石、白云石、木質(zhì)素磺酸鈉、聚丙烯酰 胺配成復(fù)合粘結(jié)劑，可直接用于鋼鐵冶金生產(chǎn)系統(tǒng)，即該粘接結(jié)劑可單獨(dú)使用，不用配合其 它外加劑使用，反應(yīng)速度快，效率高，且粘結(jié)效果較好;另外，本申請(qǐng)粘結(jié)劑的冶金污水廠污 泥的含量超過(guò)50%，這不但解決了企業(yè)污泥的處理問(wèn)題，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了二次資源的合理開(kāi) 發(fā)，提高了鋼鐵系統(tǒng)的固體廢棄物效率，減少污染排放，同時(shí)該粘結(jié)劑的使用大大降低了鋼 鐵企業(yè)原材料量，減少了二次污染，提高了生球品味，降低生產(chǎn)成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中氧 化球團(tuán)使用純化膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，污染較為嚴(yán)重、粘結(jié)效果差的技術(shù)問(wèn)題。
[0019] 為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上 述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中氧化球團(tuán)使用純化膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，污染較為嚴(yán)重、粘結(jié) 效果差的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑。
[0021] 所述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的組分的質(zhì)量百分比為：冶金污水廠污泥50%~ 65%、活性石灰20%~25%、石灰石5%~10%、白云石5%~10%，木質(zhì)素磺酸鈉1 %~2%、 分子量為30000~50000聚丙烯酰胺0.1~1 %，其中，所述冶金污水廠污泥含水量多80%、含 硫量小于〇. 30% ;所述活性石灰的氧化鈣多90%、含硫量小于0.10% ;所述石灰石的碳酸鈣 彡50%、含硫量小于0.10% ;所述白云石的碳酸鎂彡60%、含硫量小于0.10%。
[0022]具體地，為了提升粘結(jié)劑的性能，所述白云石與所述石灰石的摻入質(zhì)量比為1:1， 所述木質(zhì)素磺酸鈉與所述聚丙烯酰胺的摻入質(zhì)量比為2:1。
[0023] 本申請(qǐng)還提供一種上述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的制造方法，用于制造上述粘結(jié) 劑，如圖1所示，所述制造方法包括以下步驟：
[0024] 步驟110;將所述污水廠污泥、所述活性石灰、所述石灰石、所述白云石、所述木質(zhì) 素磺酸鈉、所述聚丙烯酰胺按比例計(jì)量稱重；
[0025] 步驟120;將稱重后的所述污水廠污泥、所述活性石灰、所述石灰石、所述白云石、 所述木質(zhì)素磺酸鈉、所述聚丙烯酰胺與水混合，形成含水量為20 %的漿，獲得所述氧化球團(tuán) 用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑。
[0026] 通過(guò)將所述物料成分制漿是為了使用方便，提高生產(chǎn)效率，降低設(shè)備改造費(fèi)用。
[0027] 發(fā)明人對(duì)轉(zhuǎn)化處理的組分進(jìn)行了深入研究，獲得了氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的組分 配方，各個(gè)組分的作用和機(jī)理分析如下：
[0028] 污水廠污泥:本粘結(jié)劑的主要原材料，其主要目的是提供粘結(jié)功能載體，同時(shí)也是 系統(tǒng)酸堿平衡的保障，其中的氧化鐵的成分也是球團(tuán)品質(zhì)提升的一個(gè)重要手段，污水廠污 泥摻入量與粘結(jié)劑整體性能密切相關(guān)。
[0029]活性石灰:粘結(jié)劑粘接效果的主體，遇水反應(yīng)，結(jié)合污泥載體成分生成C-S-H凝膠， 可以有效的將礦粉顆粒粘結(jié)在一起形成一定強(qiáng)度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)造球功能，其摻入量與球團(tuán)礦 本身的性質(zhì)以及生產(chǎn)需求相關(guān)，過(guò)高則成本上升且影響球團(tuán)后期質(zhì)量，過(guò)低則影響粘結(jié)劑 的使用效果。
[0030] 石灰石:石灰石是系統(tǒng)脫硫劑和礦化劑，在熱反應(yīng)過(guò)程中可以有效改善粘結(jié)劑的 冶金性能和熱反應(yīng)性，在石灰石的摻量低于5%時(shí)，系統(tǒng)脫硫不徹底會(huì)引起二次污染，礦化 效果也會(huì)較差，在石灰石的摻量高于10%，粘結(jié)劑冶金性能會(huì)差，系統(tǒng)排放粉塵量會(huì)增加， 系統(tǒng)反應(yīng)速度也下降明顯。
[0031] 白云石：白云石也是系統(tǒng)脫硫劑和礦化劑，在熱反應(yīng)過(guò)程中可以有效改善粘結(jié)劑 的冶金性能和熱反應(yīng)性，對(duì)熱工性能具有一定的改善和調(diào)節(jié)作用。白云石的摻量低于5%， 系統(tǒng)脫硫不徹底會(huì)引起二次污染，礦化效果也會(huì)較差，白云石的摻量高于10%，粘結(jié)劑冶金 性能會(huì)差，系統(tǒng)排放粉塵量會(huì)增加，系統(tǒng)反應(yīng)速度也下降明顯，白云石與石灰石組合使用， 按照1:1比例選取。
[0032] 木質(zhì)素磺酸鈉:主要起分散作用，能降低表面張力，促進(jìn)各種有效成分在體系中的 分散效果。木質(zhì)素磺酸鈉含量低于1%，降低表面張力不明顯，含量高于2%，導(dǎo)致系統(tǒng)中粘 度增加，影響反應(yīng)物料粘接的均勻性，且成本增加。
[0033]分子量為30000~50000聚丙烯酰胺:主要表面活性劑，與木質(zhì)素磺酸鈉配合使用， 兩者重量比1:2進(jìn)行控制。
[0034]本申請(qǐng)利用冶金污水廠污泥、活性石灰、石灰石、白云石、木質(zhì)素磺酸鈉、聚丙烯酰 胺配成復(fù)合粘結(jié)劑，可直接用于鋼鐵冶金生產(chǎn)系統(tǒng)，即該粘接結(jié)劑可單獨(dú)使用，不用配合其 它外加劑使用，反應(yīng)速度快，效率高，且粘結(jié)效果較好;另外，本申請(qǐng)粘結(jié)劑的冶金污水廠污 泥的含量超過(guò)50%，這不但解決了企業(yè)污泥的處理問(wèn)題，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了二次資源的合理開(kāi) 發(fā)，提高了鋼鐵系統(tǒng)的固體廢棄物效率，減少污染排放，同時(shí)該粘結(jié)劑的使用大大降低了鋼 鐵企業(yè)原材料量，減少了二次污染，提高了生球品味，降低生產(chǎn)成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中氧 化球團(tuán)使用純化膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，污染較為嚴(yán)重、粘結(jié)效果差的技術(shù)問(wèn)題。
[0035] 另外，該粘結(jié)劑使用過(guò)程中污染物排放幾乎為零，不會(huì)對(duì)鋼鐵企業(yè)冶金生產(chǎn)產(chǎn)生 二次污染，并有效降低企業(yè)污染物排放量。
[0036] 本申請(qǐng)所使用的原材料大部分來(lái)自污水廠污泥，其他各種藥劑易得、成本低，適用 于在鋼鐵冶金企業(yè)大量推廣，做到資源的二次循環(huán)和清潔生產(chǎn)。本申請(qǐng)涉及的還原劑環(huán)境 安全、無(wú)毒副影響、主要原材料取自工業(yè)廢渣，成本低廉，做到了以廢治廢。
[0037] 又，聚丙烯酰胺與木質(zhì)素磺酸鈉則需購(gòu)買工業(yè)成品，控制其分子量主要是為了保 證處理效果的同時(shí)控制生產(chǎn)成本。
[0038] 發(fā)明人對(duì)粘結(jié)劑的組分進(jìn)行了深入研究，研究出了三個(gè)組份，解決市場(chǎng)需求以及 工業(yè)廢物資源化利用的問(wèn)題，提供一種使用效果好、生產(chǎn)成本低、設(shè)備條件要求低、不造成 二次污染的氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑。
[0039]粘結(jié)劑的制備：
[0040]由以下成分組成，按重量計(jì)：冶金污水廠污泥50~65%、活性石灰20~30%、石灰 石5~10%、白云石5~10%，木質(zhì)素磺酸鈉1~2%、分子量為30000~50000聚丙烯酰胺0~ 1%，其中，冶金污水廠污泥含水量多80%、含硫量小于0.30% ;活性石灰的氧化鈣多90%、 含硫量小于0.10% ;石灰石的碳酸鈣彡50%、含硫量小于0.10% ;白云石的碳酸鎂彡60%、 含硫量小于0.10%。所述粘結(jié)1-3中組分及配比參見(jiàn)表1:
[0041] 表1
[0042]
[0043] 將粘結(jié)劑用于某廠生產(chǎn)氧化球團(tuán)，記錄生產(chǎn)時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量結(jié)果如下表 2所示：
[0044] 表 2
[0045]
[0046] 而現(xiàn)有技術(shù)中的粘結(jié)劑的參數(shù)如表3所示：
[0047] 表 3
[0048]
[0049] 由表2和表3的參數(shù)可以看出：本申請(qǐng)的粘結(jié)劑的摻入可以在不降低球團(tuán)品味的前 提下有效提升球團(tuán)產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)可以降低成本。
[0050] 盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造 性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu) 選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0051] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑，其特征在于，所述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的組分的質(zhì) 量百分比為：冶金污水廠污泥50%~65%、活性石灰20%~25%、石灰石5 %~10 %、白云石 5%~10%，木質(zhì)素磺酸鈉1 %~2%、分子量為30000~50000聚丙烯酰胺0.1~1 %，其中，所 述冶金污水廠污泥含水量多80%、含硫量小于0.30% ;所述活性石灰的氧化鈣多90%、含硫 量小于0.10% ;所述石灰石的碳酸鈣彡50%、含硫量小于0.10% ;所述白云石的碳酸鎂彡 60%、含硫量小于0.10%。2. 如權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑，其特征在于，所述白云石與所述石灰石的摻入質(zhì)量比為 1:1〇3. 如權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑，其特征在于，所述木質(zhì)素磺酸鈉與所述聚丙烯酰胺的摻 入質(zhì)量比為2:1。4. 一種上述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的制造方法，用于制造如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)項(xiàng) 所述的粘結(jié)劑，其特征在于，所述制造方法包括： 將所述污水廠污泥、所述活性石灰、所述石灰石、所述白云石、所述木質(zhì)素磺酸鈉、所述 聚丙烯酰胺按比例計(jì)量稱重； 將稱重后的所述污水廠污泥、所述活性石灰、所述石灰石、所述白云石、所述木質(zhì)素磺 酸鈉、所述聚丙烯酰胺與水混合，形成含水量為20%的漿，獲得所述氧化球團(tuán)用無(wú)機(jī)粘結(jié) 劑。
【文檔編號(hào)】C22B1/243GK105907955SQ201610440485
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】朱書(shū)景, 吳高明, 鄒龍, 玉暉, 黃桂香
【申請(qǐng)人】武漢鋼鐵股份有限公司