[发明专利]HY烧结粘结剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域，具体地说，本发明涉及HY烧结粘结剂及其制备方法。

背景技术

膨润土是以蒙脱石为主要成分的非金属粘土矿物，因其化学成分稳定，被广泛地运用于铸造、钻井泥浆、铁矿球团、油脂脱色等领域，尤其在钢铁行业的球团烧结生产中，是不可或缺的辅助材料。

膨润土主要成分蒙脱石是一种具有膨胀性能、呈层状结构、吸水性能强的铝硅酸盐，因其具有较强的吸湿性、较大的膨胀性、高度的分散性、极强的阳离子交换能力和吸附能力，在钢铁的烧结生产中可调节原料水分、稳定生产过程。因此，一般可用来作为烧结生产的辅助性材料。

世界上膨润土资源丰富，分布广泛。总储量为25亿吨，而美国，原苏联和中国膨润土就占世界储量的3/4。我国膨润土行业的开发利用处于初级阶段，技术水平还很地下。目前，钢铁行业用膨润土的技术工艺是：采矿-晾晒-磨细-包装。全部工艺仅是物理性处理，因此，用户的适用也仅能依据其不同膨润土特有的物化性能有选择地采购，其使用效果也是很难达到理想状态，尤其投土量居高不下，一般可达3-8％甚至高达10％以上，给烧结生产带来了较大的负担和经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供HY烧结粘结剂。

本发明的目的在于提供HY烧结粘结剂的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种HY烧结粘结剂的制备方法，包括：

1)选料。膨润土矿因其成因可分为：火山岩型矿床、火山岩-沉积型矿床、侵入岩型床等，膨润土的目的矿物蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，构成2∶1型结构。晶层具有水分子和可交换性阳离子，八面体空隙中的阳离子为Al³⁺离子，剩下两个空位，为二八面体型。蒙脱石晶体化学特点是类质同象种类多，使之化学成分复杂，变化大。八面体空隙中的阳离子Al³⁺常被低价的Mg²⁺、Fe²⁺置换，四面体空隙中的Si⁴⁺被Al³⁺置换，由于低价阳离子替换高价阳离子，使结构层产生多余的负电价。为了电中性，在结构层之间，除了水分子外，存在较大半径的阳离子Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等。这些阳离子是可以交换的，使蒙脱石族矿物具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等一系列很有价值的特性，使之形成较有利用价值的产品。HY烧结粘结剂就是充分利用膨润土的特点，有选择地合理配置有机粘结剂、无机粘结剂、助溶剂、品格转换控制剂、粉化抑制剂等多种成分，使之形成多成分科学组合。具有物化活性高、比表面积大、易均匀分散、团粒性能好的化学产品，从而解决了烧结生产中难于解决的诸多问题。但是，因为膨润土的成矿类型不同，各地区膨润土的物理性能均有较大差异，各矿区层间差别也十分明显，因此，在HY烧结粘结剂的制备过程中，必须精选优质矿床，一般地说，HY烧结粘结剂所需的膨润土原料应具备比表面积大、粘结性能好、硅铝含量低的膨润土。在本发明中，所述膨润土包含60重量％的蒙脱石，所述膨润土以重量％计包含以下成分：SiO₂ 65％、Al₂O₃ 18.5％、Fe₂O₃ 3.10％、CaO 3.23％、Na₂O 0.80％、K₂O0.65％和MgO 4.0％。并且所述膨润土的吸蓝量＞28，膨胀系数＞8，胶质价ml/15g≥70。

2)晾晒。水分控制在15～20％。

3)烘干。优选的是将物料烘干至含水量12％。

4)化学合成和磨细。优选的是，均匀加入10％的重质Na₂Co₃，磨细至90％通过325目筛。

5)再合成和后处理。优选的是，加入无机粘结剂、助溶剂、品格转换剂、粉化抑制剂。

本发明所述的HY烧结粘结剂有别于纯化学合成的粘结剂，其突出特点是：活性高、比表面积大、易均匀分散、团粒性能好。在烧结生产中具有以下作用：

1、HY烧结粘结剂优化了烧结矿的矿物组成和结构、较大程度地提高了混合料层的透气性能、控制了玻璃质的形成、降低了冷凝结晶的内应力，从而改善了烧结矿的宏观和微观结构，提高了烧结矿的质量。

2、HY烧结粘结剂有力地提高机械强度和冶金性能，明显提高烧结矿的抗压强度和烧结矿的还原性能，有利于高炉顺行和炼铁生产，增加钢铁生产企业的综合经济效益。