[发明专利]一种铁基球团粘合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁基球团粘合剂及其制备方法。

背景技术

钢铁工业发展离不开铁矿球团粘合剂的利用，离不开铁矿粘合剂技术。铁矿球团粘合剂技术不断更新，不断成长。目前我国冶金行业冷压球团生产，多数采用膨润土、水泥、CMC、焦油、淀粉、聚乙烯醇等作为球团粘合剂。

冷固结球团在钢铁企业只有小规模的生产，由于强度不高，其产品仅用作小高炉的原料和转炉冶炼的冷却剂，主要原因在于没有合适的粘合剂。如专利申请号91103496.X的发明专利公开了“散状粉料的冷固结造块工艺”，该专利的主要技术特征是开发了一种以水玻璃或水玻璃中添加一定量的添加剂改性而成的粘合剂，该专利的主要问题是水玻璃作为粘合剂成本很高，还增加了产品中的碱金属含量，生产操作复杂，对铁原料要求高。专利申请号85103346公开了一种“高分子固结球团直接还原法”，该专利提供了一种生产球团的腐植酸盐粘合剂的生产方法，该方法以简单的成本和工艺生产冷固结成型的粘合剂，但由该粘合剂生产的冷固球团强度不高，难于达到生产的要求。专利申请号200610031958.2公开了“一种冷固球团快速固结用粘合剂”，该专利公开了一种粘合剂配方，但该粘合剂使用过程中需要在原料中加入已经还原的金属铁，这直接增加了生产成本，并且将金属铁先氧化再还原的过程不符合冶炼的规律。

有机粘合剂有佩利多等，都已在许多厂家得到商业性的应用。或以羧甲基纤维素为基础，或以丙烯胺，丙烯酸异分之聚合物为基础。它们的特点是能溶于水，能显著增加水的粘度，从而改善细精矿的造球过程，在干燥时降低水的蒸发速度，提高了生球的爆裂温度，干燥后粘合剂在许多矿石颗粒接触处形成薄膜状的固相连接桥，提高了干球的强度。但有机粘合剂在使用中都存在着共同的问题：(1)配加时由于用量太少，操作上难于控制和混匀；(2)有机物分解温度较低，生球经高温干燥、水分蒸发后，粘合剂也将大部分分解挥发，固结作用自然下降；(3)一般都价格太高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无味、无腐蚀性、无污染，有良好的粘结性能的铁基球团粘合剂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种铁基球团粘合剂，包括以下重量百分比的原料：赤铁矿铁矿粉30～99％、添加剂1～70％。

本发明的有益效果是：

本发明的铁基球团粘合剂无味、无腐蚀、无污染，不含任何的有害物质，具有良好的粘结性能，可直接与赤铁矿矿粉混合。

本发明的铁基球团粘合剂能有效地替代膨润土粘合剂等传统工艺，在同样的能源消耗指标下可以明显提高球团炼铁时铁的产量2～7％，是钢铁球团生产企业节能减排，增产节约最好的冶金新材料。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述赤铁矿铁矿粉的含铁量为15～65wt％。

采用上述进一步方案的有益效果是，由赤铁矿铁矿粉制成的铁基球团粘合剂，使得铁基球团粘合剂本身含15～65wt％的铁直接参与冶炼，为冶炼提供了与铁精矿粉含量相同铁的来源。与传统膨润类土粘合剂相比在同一能源冶金工况条件下，不降低铁精矿粉球团的含铁量，反而增加1～2wt％铁的产量。为钢铁企业增产节约、节能减排发挥积极作用。本发明的产品可满足直接还原、高炉炼铁、非高炉炼铁等冶炼工艺以及冷球团工艺的要求，具有强度高、成本低、还原时间短，还原后的球团金属化率高等优点。本发明的铁基球团粘合剂产品能有效地应用到各类铁矿的球团生产中。

进一步，所述赤铁矿铁矿粉包括豆状赤铁矿、鲕状赤铁矿或米状赤铁矿等中的任意一种或几种的混合。

采用上述进一步方案的有益效果是：制备铁矿球团过程中使用粘合剂的同时有效地加入了铁，保证铁矿球团不会因为加入粘结剂而降低铁的品位。

进一步，所述添加剂包括高分子粘合剂溶液，所述高分子粘合剂溶液由高分子粘合剂及水组成，所述高分子粘合剂与水的质量比为1∶2～8；或者，

所述添加剂包括高分子粘合剂溶液及增粘剂，所述增粘剂的重量为高分子粘合剂溶液质量的2～20％；所述高分子粘合剂溶液由高分子粘合剂及水组成，所述高分子粘合剂与水的质量比为1∶2～8。

进一步，所述高分子粘合剂包括聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、酚醛树脂、环氧树脂、聚甲基丙烯酸酯类、包括丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲、聚丙烯酰胺、淀粉、聚氧化乙烯、中的任意一种或几种的混合。

聚甲基丙烯酸酯类包括丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲等。