专利名称：一种用于铁矿球团的粘结剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于粘结剂技术领域。尤其涉及一种用于铁矿球团的粘结剂及其制备方法。
背景技术：
在铁矿球团工艺中，为了改善物料的成球性，提高湿、干球团强度及改善物料热稳定性、改善产品质量、降低能耗，一个有效的途径就是采用适宜的粘结剂。它既不增加设备投资，又不改变原有的生产工艺，且能获得增产效果。所以，国内外造块工作者都非常重视粘结剂的开发研制与应用。
当前，生产中用于铁矿球团的粘结剂主要都是膨润土。膨润土粘结剂可起到调节球团原料水份，稳定球团操作，提高球团强度等作用。但其主要成分为SiO2会使球团矿含铁品位贫化，而且焙烧时会在铁氧化物颗粒之间形成连接桥，堵塞了进入内部孔隙的通道，导致球团矿还原性下降，增加冶炼时的能耗。另外，膨润土颗粒与磁铁矿颗粒间无化学作用，球团只能依靠范德华引力和内磨擦力获得强度，这种生球强度很低，加之我国大多数膨润土质量较差、铁矿粒度较粗，为提高生球强度往往采取加大膨润土用量，因而使上述缺点显得尤为明显(许满兴。论新世纪球团矿的质量进步。球团技术，1990第1期1-3)。
当前生产或研究中，用于铁矿粉成型的粘结剂有膨润土、石灰、水泥、硅酸钠、硼酸盐、粘土、煤焦油、石油渣、粉煤灰、纸浆废液、糖浆、海洋植物(海藻酸钠)、腐植酸、各种淀粉、水玻璃、Peridur和聚丙烯酰胺等，名目繁多。一般按其来源将粘结剂分为无机粘结剂、天然有机粘结剂、合成有机粘结剂和复合粘结剂等。一般来说，无机粘结剂具有热稳定性好、干球团强度较好等特点，但都不可避免地存在生球强度较差、带进了杂质、降低了精矿品位等不利因素(黄天正。球团添加物的研究现状与发展。烧结球团，1997，22(3)1-7)。
将有机粘结剂应用到球团领域，国外的发展是十分迅速。60到80年代初，英国胶体有限公司研制的合成有机粘结剂Alcotal就已代替膨润土应用到了球团工艺上(Eur.Pat.Ep 36，713(1990))，1982年荷兰恩卡(Enka)工业粘结剂公司推出了Peridur用于球团生产(R.H.希里马，H.科特曼等。使用有机粘结剂改善酸性、橄榄石和白云石熔剂性铁矿球团的质量。第五届国际造块会议论文选，冶金工业出版社，1991，(5)191-207)。以羧甲基纤维素为基础的粘结剂(商品名为Peridur)和以丙烯酸、丙烯酰胺或它们的共聚物为基础的粘结剂(商品名为Alcotal)已在世界上许多工厂投入和使用。Peridur是迄今为止在工业上成功应用的有机粘结剂(别待鲁索夫等。在生产铁矿球团时采用膨润土代用品的效果。国外钢铁，1996，(4)1-3)，其分子中含有大量羧酸基和羟基，是一种水溶性良好的长链高分子化合物，可使磁铁矿颗粒表面接触角降低、亲水性增强，从而使矿粒的成球性得到改善。在球团的干燥固结阶段，随温度升高，球团水分不断蒸发，颗粒间桥液浓度不断增大，球团产生收缩，桥液由溶液变为凝胶，最后变为坚固的粘结膜在颗粒间形成固体桥键，保证干球的强度。但若固结温度超过Peridur分子的分解温度，则粘结剂可能发生分解，球团强度反而下降。另外，现有的有机粘结剂还普遍存在着热性能差、价格偏高的问题。
发明内容
本发明的任务是提供一种粘结性能好、热性能强、添加量下降、不增加成本、不含杂质的用于铁矿球团的粘结剂及其生产方法。用该粘结剂制备的铁矿球团能明显提高生球强度与爆裂温度，并可提高球团矿铁品位，能改善球团矿质量。
为完成上述任务，本发明采用的技术方案是按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。细磨为≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。
由于采用上述技术方案，本发明具有粘结性能好、热性能强、添加量下降、不增加成本、不含杂质的特点。用本发明制备铁矿球团明显提高了生球强度与爆裂温度，还提高了球团矿铁品位，改善了球团矿质量。
具体实施例方式
一种用于铁矿球团的粘结剂制备方法按重量百分含量将羧甲基淀粉钠25～35％、聚丙稀酰胺5～8％、腐植酸钠1～5％、耐水腻子粉30～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁8～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合，细磨为≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。
本实施例粘结性能好、热性能强、添加量下降、不增加成本、不含杂质。
用本粘结剂制备铁矿球团，所用的铁矿原料为TFe为64.0～66.0wt％、FeO为26.0～28.0wt％、CaO为1.0～2.0wt％、MgO为1.5～2.5wt％、SiO2为3.5～5.5wt％，外加粘结剂0.3～0.5wt％，并在同等条件下与外加其他粘结剂进行全面对比。其球团生球性能对比如表1所示、球团矿综合性能对比如表2所示。
表1 生球性能对比
表2 球团矿综合性能对比
从上表可以看出，采用本实施例与采用膨润土作粘结剂制备铁矿球团，生球强度提高了2.0～5.0次/0.5m、爆裂温度提高约100～150℃、球团TFe含量约高1.5～2.0％、球团抗压强度提高200～500N/个、球团冶金性能、还原度上升5～10％、还原粉化指数下降约15.0％、还原膨胀率减少约8.0％、球团生产成本基本不变。
权利要求
1.一种用于铁矿球团的粘结剂制备方法，其特征在于按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。
2.根据权利要求1所述的用于铁矿球团的粘结剂制备方法，其特征在于所述的细磨为≤0.074mm的粒度含量≥80％。
3.根据权利要求1所述的用于铁矿球团的粘结剂制备方法，其特征在于所述的聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。
4.根据权利要求1～3项所述的用于铁矿球团的粘结剂制备方法所制备的粘结剂。
全文摘要
本发明涉及一种用于铁矿球团的粘结剂及其制备方法。采用的技术方案是按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。细磨为≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。本发明具有粘结性能好、热性能强、添加量下降、不增加成本、不含杂质的特点。用本发明制备的铁矿球团明显提高了生球强度与爆裂温度，可提高球团矿铁品位，能改善球团矿质量。
文档编号C22B1/242GK1814825SQ200610018298
公开日2006年8月9日 申请日期2006年1月25日 优先权日2006年1月25日
发明者张一敏, 陈铁军, 刘涛 申请人:武汉科技大学