[发明专利]铁矿粉冷固球团粘结剂

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别涉及铁矿粉的粘结剂。

背景技术

中国是世界上钢铁生产大国，据统计我国钢铁年产量已达3.5亿吨。然而伴生的二次含铁资源(如烧结除尘灰、返矿、高炉除尘灰、炼钢转炉污泥等含铁尘泥)每年产量也很惊人，约产生千万吨以上，这些含铁尘泥含铁量高达45％左右。为了提取这部分矿铁，有些企业将部分含铁尘泥返回烧结厂加以利用，但由于该物料用普通粘结剂极难成型，致使成球性能、烧结矿品质、透气性都达不到高炉应用要求，最后只能放进废料场积存，既对环境污染严重，又浪费资源。所以，如何改善环境、提高资源利用率、优化高炉炉料结构、提高铁矿粉球团冶金性能，解决现有铁矿粉球团因粘合剂质量及含铁尘泥粉料再利用等问题、实现企业循环发展成为行业科研部门研究的重点。

冷固球团的物理性能及冶金性能是球团矿质量的重要组成因素，球团矿质量的好坏，重点是配料和粘结剂。配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件，粘结剂是加工球团矿的关键。所以粘结剂的选择与研制特别重要，尤其在含铁尘泥球团再利用方面。因此钢铁工业的发展离不开铁矿粉球团粘合剂的利用，离不开铁矿粉球团粘合剂技术。

根据矿粉成型按工艺温度不同，球团粘结剂可分为高温成型和冷固结成型两大类。

(一)高温成型粘结剂

高温成型粘结剂是将物料进行高温焙烧后，通过固相或液相进行固结。粘结剂在高温成型中的作用，主要是提高团块(球团)的过程强度与热性能，最终强度是靠高温来实现的。

(二)冷固球团粘结剂

冷固球团粘结剂可以在常温下将矿粉冷固结成型，成型时团块(球团)的过程强度和最终强度都依赖粘结剂来维持，所以它对粘结剂的要求很高。但冷固结成型工艺简单、流程短、投资少、能耗低，所以被广泛应用于冶金、化工、煤炭、耐火材料、建材等行业。目前用于冷固球团粘结剂主要有无机、有机、复合三大类：

(1)无机粘结剂

无机粘结剂有很多种类，起初为膨润土。在当时的科学水平下，天然的膨润土具有粘结作用，并且节省了物料，减少了资源的浪费。但是这种无机粘结剂会引入大量杂质，今儿影响铁的品味，使成品钢铁的性质降低。

(2)有机粘结剂

我国广东南方化工厂开发出有机粘结剂KLP已在实验室和工业实验中取得了一定的效果。KLP是羧甲基纤维素钠(CMC)为主配方，加入增强剂、增粘剂、改性剂、耐湿剂和防腐剂，具有较强的粘性、活性和吸附性。这种粘结剂在球团生产中可部分或全部代替膨润土，而且加入少量KLP就可获得较高的生球强度，并且不会导致球团矿品位的贫化。但是这些有机粘结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，粘结剂也将大部分分解挥发，固结作用自然下降；

3)价格太高。

(3)复合粘结剂

无机粘结剂与有机粘结剂在矿粉成型过程中都有优点和不足，于是人们开始考虑将两者结合起来，开发出复合粘结剂。复合粘结剂既能起粘结作用，提高球团的强度，又能起熔剂作用，调整球团矿碱度并改善球团还原性，因此复合粘结剂是粘结剂研究开发的一个重要方向。

因此，在现有技术中迫切需要一种铁矿粉冷固球团粘结剂，需要这种粘结剂成球硬度高，耐高温性能好，成本价格不高，把引入杂质降到最低。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种铁矿粉冷固球团粘结剂，其由氧化钙、二氧化硅、粘结剂、陶土和水玻璃组成。

在本发明的一个实施方式中，粘结剂为羧甲基纤维素或腐植酸盐。

在本发明的一个实施方式中，氧化钙的量按重量计为总重量的15％-50％。

在本发明的一个实施方式中，二氧化硅的量按重量计为总重量的1％-10％。

在本发明的一个实施方式中，粘结剂的量按重量计为总重量的5％-20％。

在本发明的一个实施方式中，陶土的量按重量计为总重量的5％-30％。

在本发明的一个实施方式中，水玻璃的量按重量计为总重量的15％-50％。

在本发明的一个实施方式中，氧化钙、二氧化硅、粘结剂、陶土和水玻璃的量按重量计分别为：35％、5％、10％、15％和35％。

具体实施方式