[发明专利]铁矿粉团块生产方法和造块产品

权利要求书

1.一种用于生产铁矿粉团块以替代还原炉金属装料的方法，其特征在于，造块不使用化石燃料，且包括以下步骤：

a) 将纳米材料、催化剂和硅酸钠相混合，以制备粘合剂混合物；

b) 将所述步骤a)中1-5%的所述粘合剂混合物与70-100%的铁矿粉、0-30%的助熔剂粉和0-5%的增塑剂在强力混合机中混合；

c) 调节湿度，使得混合物中的重量含水量为0-30%；

d) 通过球团、压块或挤压进行造块；

e) 将团块保存在室温下2-10天进行固化；

其中，所述纳米材料与所述硅酸钠的重量比为0.05～2%；

其中，所述催化剂与所述硅酸钠的重量比为0.05～5%；

其中，a)中使用的催化剂系由下列各物组成的群组中选出：焦磷酸钠、氢氧化镁、碳酸丙烯酯、碳酸甘油酯、氢氧化钙、氧化钙、三乙酸甘油酯、氯化铝、氢氧化铝、三醋素、二醋素和金属铝；以及

所述助熔剂由钙质石灰岩或白云质石灰岩或蛇纹岩或氢氧化钙组成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中使用的所述纳米材料系由下列各物组成的群组中选出：纳米碳管、石墨片、官能化微硅酸盐、纳米硅管、卤素管、纳米碳纤维和石墨烯。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中使用的硅酸钠的SiO₂/Na₂O摩尔比为1.8～4.5，固体百分比为36～48％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中使用的铁矿粉的粒径小于10mm，铁含量(Fe_Total)为30～68%，且选自由以下各者组成的群组：烧结料、球团料和超细尾矿。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中使用的增塑剂系由下列各物组成的群组中选出：膨润土、玉米淀粉、木薯淀粉、甘油和CMC(羧基甲基纤维素)。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中的混合在强力混合机中进行10～180秒。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤e)中的固化在有遮盖的地方在室温条件下持续2天。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤e)中可在温度为100~550 ^oC的水平烘箱中进行10~30分钟的干燥。

9.一种根据权利要求1至7中 任一项所述的方法生产的铁矿粉团块，其特征在于，具有良好的化学、物理和冶金质量，适合替代还原炉金属装料，其中所述铁矿粉团块的化学成分为：30% ~ 68%的铁_总计(Fe_Total)；0.5%~15%的二氧化硅(SiO₂)；0.1%~5.0%的氧化铝(Al₂O₃)；0.001%~0.1%的磷(P)；0.1%~2%的锰(Mn)；0%~15%的氧化钙(CaO)；0%~5%的氧化镁(MgO)；0.1%~8%的煅烧损失PPC；其中所述铁矿粉团块的冶金性能为：ISO 7215还原度指数60%；ISO 4696-2低温还原粉化指数RDI，由小于2.8mm粒级的质量百分比组成，其值25%；ISO4698溶胀指数25%；其中所述铁矿粉团块的物理性能为：落下强度指数JIS M8711，由大于10mm粒级的质量百分比组成，其值90%；转鼓指数ISO 3271，由保留在6.3mm粒级的质量百分比组成，其值85%；抗磨指数ISO 3271，由小于0.5mm粒级的质量百分比组成，其值15%；热裂指数ISO 8371，由大于6.3mm粒级的材料质量百分比组成，其值5%。