[发明专利]低燃耗球团粘合剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种低燃耗球团粘合剂及其制备方法，由钠化膨润土、改性抗爆剂、复合碳还原剂、天然淀粉、纤维素类高分子、增稠剂混合而成。与现有技术相比，本发明提供的低燃耗球团粘合剂科学选择各组分，合理配比而成，改善球团质量，提高了生球爆裂温度，降低高炉炼铁冶炼燃耗，使返矿明显减少，提高还原速率，大幅降低炼焦铁比，产量提高，成品球抗压强度大；不仅提高了球和成品球团的抗压强度，成品球团矿全铁品位提高1.5％以上，具有明显的节能增产的经济效益。

技术领域

本发明涉及明涉及铁矿粉、含铁粉尘及污泥的预处理技术领域特别涉及一种低燃耗球团粘合剂及其制备方法。

背景技术

中国钢铁产量已连续多年保持高速增长，成为世界钢铁大国。伴随而来的环保问题也日益突出，我国钢铁企业所产生工业废弃物的污染已越来越严重地影响到所在地周边的环境，并开始制约企业自身的发展。因此，消除工业废弃物污染、实现清洁生产、特别是处理生产各工序产生的各种粉尘等工业废弃物是今后我国钢铁工业保持持续健康发展的重要指标。

将炼钢粉尘冷固结成型后再进入回转窑烧结，实现资源回收利用，既减少了环境污染，降低了能源消耗，冷固结成型工艺是将钢铁生产过程中产生的各种粉尘，添加适当的粘合剂，经过混匀后，在一定压力下，使混匀料受压成为一定形状、尺寸、密度和强度的块状物料，再经过相应的低温干燥(＜300℃)固结，使之成为具有较高强度的团块。该团块可以用作高炉冶炼的原料和转炉冶炼的冷却剂，也可以用作直接还原和熔融还原的原料使用。

现有技术的缺陷：目前冷固结成型主要采用的粘合剂分为膨润土和有机粘合剂，膨润土粘合剂应用成熟，价格较低，但其烧残率高，严重降低了球团矿含铁品位，增加了高炉炼铁冶炼的渣量，使高炉系数下降，燃耗上升；有机粘合剂粘接效果好，用量少，但其价格高，应用上不成熟，致命缺点是有机粘结剂在升温预热焙烧过程中会发生氧化、分解等反应，产生的热应力会破坏预热球结构，造成预热球强度很低，同时也带来环保问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供低燃耗球团粘合剂及其制备方法，以解决传统膨润土粘结剂烧残率高，降低球团矿铁品位，增加高炉炼铁冶炼燃耗，以及难以适应铁矿原料水分和成球水分的要求等问题。

本发明采用的技术方案如下：一种低燃耗球团粘合剂，关键在于由以下质量份数的原料组成：钠化膨润土55-65份、改性抗爆剂1-5份、复合碳还原剂3-7份、天然淀粉6-15份、纤维素类高分子10-20份、增稠剂5-8份。

优选的，所述原料的质量份数为：钠化膨润土60份、改性抗爆剂4份、复合碳还原剂6份、天然淀粉12份、纤维素类高分子15份、增稠剂7份。

优选的，所述钠化膨润土采用以下方法获得：将海藻酸钠和碳酸钠溶解在水中，搅拌均匀后，得到复合钠改性溶液；然后将所述复合钠改性溶液加入到研磨后的天然钙基膨润土中，混合均匀后得到混合浆液；在所得的混合浆液中加入二甲基双十八烷基氯化铵，调节PH值为5-7后，升温到70-100℃，在此温度下，边搅拌边加入乙烯醇，搅拌反应2-4小时，反应完成后将反应产物依次干燥、粉碎和研磨，即得所述钠化膨润土；其中，海藻酸钠、碳酸钠与钙基膨润土的质量比为3～25：1～8：100。

优选的，所述钙基膨润土研磨粒度小于0.5mm。

优选的，所述改性抗爆剂采用以下方法获得：将质量比为10-18：50的聚丙烯酰胺和镁铁砂投入反应釜，并加入调节剂，所述调节剂与镁铁砂的质量比为0.5:100，在常温下搅拌，混合均匀后共磨，得到所述改性镁铁砂，其粒度为-0.065mm粒级质量分数≥80％。

优选的，所述镁铁砂中MgO和Fe₂O₃的质量分数分别为a和b，a≥85％wt、8％wt≥b≥12％wt；所述调节剂为FeCl₃、MgCl₂或Fe₂(SO₄)₃中的一种。