专利名称：：一种铁矿球团用粘结剂及其制备方法
技术领域：
：本发明属于冶金领域，特别涉及一种铁矿球团用粘结剂及其制备方法。
背景技术：
：我国是钢铁生产大国，每年对炼铁用的球团矿需求很大。球团矿具有含铁品位高、还原性好、冷强度高等冶金性能，提高球团矿使用比例是优化高炉炉料结构，促进炼铁工序节能降耗、提高产量、实现环境友好的重要手段。为此，我国钢铁企业都在努力发展球团矿。但受铁矿石资源和设备加工条件的限制，我国球团生产原料铁精矿粉存在品位低、脉石含量高、粒度粗、粒度组成不合理等问题，造成球团矿质量与国外相比有很大差距，使得高炉应用球团矿的比例较低。另外膨润土配加比例高，国外都在1°/以内，我国平均高达3%，而且随着矿石资源的日趋紧张，造成球团铁精粉质量进一步恶化，膨润土用量还有增加的趋势。膨润土作为氧化球团中最常用的粘结剂，分为钠基膨润土和钙基膨润土，一般添加量在1~3%，一般钠基膨润土的性能要好于钙基膨润土，球团中加入膨润土可起到调节原料水分、稳定球团操作、提高强度等作用。但膨润土的主要成分为Si(h和A1203,含量高达70%左右，〖20、Na20等有害杂质含量高达2.0%左右，这一特性决定了膨润土用于造球时，会降低成品球团矿的品位，加之我国大多数膨润土质量较差，铁矿粉粒度较粗，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。根据经验数据，膨润土配加量每提高1%,球团矿品位降低0.6%，球团矿每降低iy。的品位，降价10~20元/吨，这对年产数百万吨的球团厂，每年造成经济损失是巨大的。当前生产用于铁矿粉成型的粘结剂除了膨润土外，国外还有用Peridur(佩利多)等有机粘结剂。这些有机粘结剂均不含Si、Al、K、Na等有害杂质，提高了矿粉成球率和落下强度，用量也比膨润土少得多。但是这类添加剂价格昂贵，另外在生球干燥过程中，出现爆裂温度下降等方面的缺陷，所以国内尚没有企业在实际的球团矿生产过程中使用有机粘结剂。
发明内容本发明的目的是提供一种铁矿球团用粘结剂及其制备方法，主要是利用一些具有粘结性、含有用元素B、Mg的选矿尾矿制作取代膨润土的粘结剂，可满足企业在实际的球团矿生产过程中使用有机粘结剂的要求。为了达到上述目的，本发明是这样实现的一种铁矿球团用粘结剂，其成分按重量百分比为钠基膨润土20~70%,含硼4美的选矿尾矿30~79°/，添加剂1~10%。该粘结剂使用状态的粒度小于200目。所述选矿尾矿为硼铁矿经磁选铁后的含B、Mg的尾矿，其中B203>0.2wt%，Mg0>20wt%。所述添加剂为碳酸钠、石灰石尾矿或菱镁矿尾矿中的至少一种。所述含硼镁的选矿尾矿可以由硼镁矿、硼镁铁矿及其选矿的精矿、尾矿中的至少一种替代。一种铁矿球团用粘结剂的制备方法，其组分含量按照重量百分比为钠基膨润土20~70°/,含硼镁的选矿尾矿30~79%，添加剂1~10°/;将上述组分混合均匀并研磨至粒度小于200目，得到该粘结剂。所述选矿尾矿为硼铁矿经;兹选铁后的含B、Mg的尾矿，其中B203>0.2wt%,MgO>20wt%。所述添加剂为碳酸钠、石灰石尾矿或菱4美矿尾矿中的至少一种。所述选矿尾矿可以由硼4美矿、硼4美铁矿及其选矿的精矿、尾矿中的至少一种替代。下面介绍本发明粘结剂各个组分的作用。钠基膨润土20~70wt%:以钠基膨润土作为本发明粘结剂的基料，其性能要好于钙基膨润土，由膨润土作粘结剂制作的球团矿性能指标通常较好，但软化温度低，高温软熔性能较差，研究和实践表明，球团矿中含有元素B和Mg时可显著改善其高温软熔性能。含硼镁的选矿尾矿30~79wt%:该硼铁矿尾矿中含有球团矿需要的有益元素B和Mg，其中B2O3>0.2wt°/。，MgO>20wt°/。，因为球团矿中增加MgO含量形成镁固熔体，提高了球团中渣相的熔融温度，同时MgO固溶于浮氏体，抑制了Fe0向渣中的熔渗，从而减少了低熔点液相生成量，显著改善了酸性球团矿的高温冶金性能。同时MgO还能减少球团矿的膨胀。B与Fe在高温下通过相互扩散渗透产生网状三元硼化物共晶牢固体，提高了球团矿干燥时的抗爆裂温度，同时球团矿的抗压强度和抗磨指数也得到明显改善。硼镁的选矿尾矿可以由硼镁矿、硼镁铁矿及其选矿的精矿、尾矿中的至少一种替代。添加剂l~10wt%:本发明粘结剂配方中的添加剂为碳酸钠、石灰石或菱4美矿，用来改善膨润土的粘结性能，调整球团矿中的Ca、Mg含量，改变球团矿的酸性特征，使该种球团矿添加剂具有改善矿粉的成球性、提高生产率、降低返矿率，提高生球强度和球团矿的抗压强度与抗磨指数。同时还能改善球团矿的高温冶金性能。与现有技术相比，本发明的有益效果在于能够提供一种低Si含量、含有益元素B和Mg、可完全取代膨润土的用于铁矿球团的粘结剂，制备的铁矿球团能明显提高生球强度与爆裂温度，可以提高球团矿铁品位，能够改善球团矿质量，同时该添加剂的原料取自堆弃的选矿尾矿，成本低，解决了尾矿的环保难题。具体实施方式选取一种配方分别测试生球抗压强度、落下强度、抗爆裂温度，然后将生球装入实际生产的竖炉中作投笼实验，取出成品球团后进行抗压强度和抗磨指数及高温软熔性能测定。实施例以钠基膨润土为基料，配入定量的硼铁矿尾矿作为添加剂。其成分配比为钠基膨润土30~40%，尾矿40~60%，碳酸钠5%(含量99%),菱镁矿5%(含量99%),经混匀研磨后粒度小于200目的比例为100%。表1试验选用原料及添加剂性质<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>按照球团矿质量要求及检验方法对本发明进行试验，测试生球抗压强度、落下强度、爆裂温度、成品球团的抗压强度、抗磨指数、软熔温度，还原时的体积膨胀率等指标。表2竖炉投笼试验的生产热工条件<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3试验成品的化学成分比较，％<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4生J求和成品5求质量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从表3的测定结果可知，在同等添加剂用量条件下，用本发明的添加剂制备的球团品位增加0.33%，Si02含量降低1.04%,MgO含量增加0.73%，8203含量增加0.17%。从表4的测定结果可知，在同等添加剂用量条件下，用本发明的添加剂制备的球团生球落下强度提高2次，抗压强度提高3N/个，爆裂温度升高300°C;产品球团矿抗压强度提高接近1000N/个，还原膨胀率降低1.2%,软化开始温度升高77°C,软熔温度区间缩小9。C,90(TC时还原率提高1.5%。权利要求1、一种铁矿球团用粘结剂，其特征在于其成分按重量百分比为钠基膨润土20～70％，含硼镁的选矿尾矿30～79％，添加剂1～10％。2、根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于该粘结剂使用状态的粒度小于200目。3、根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于所述选矿尾矿为硼铁矿经磁选铁后的含B、Mg的尾矿，其中B2O3>0.2wt%,MgO>20wt°/。4、根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于所述添加剂为碳酸钠、石灰石尾矿或菱镁矿尾矿中的至少一种。5、根据权利要求l所述的粘结剂，其特征在于所述含硼镁的选矿尾矿可以由硼镁矿、硼4美铁矿及其选矿的精矿、尾矿中的至少一种替代。6、一种铁矿球团用粘结剂制备方法，其特征在于A.其组分含量按照重量百分比为钠基膨润土20~70%，含硼镁的选矿尾矿30-79°/。，添加剂1~10%;B.将上述组分混合均匀并研磨至粒度小于200目，得到该粘结剂。7、根据权利要求6所述的粘结剂制备方法，其特征在于所述选矿尾矿为硼铁矿经磁选铁后的含B、Mg的尾矿，其中B2O3>0,2wt%,Mg0>20wt%。8、根据权利要求6所述的粘结剂制备方法，其特征在于所述添加剂为碳酸钠、石灰石尾矿或菱镁矿尾矿中的至少一种。9、根据权利要求6所述的粘结剂制备方法，其特征在于所述选矿尾矿可以由硼镁矿、硼4美铁矿及其选矿的精矿、尾矿中的至少一种替代。全文摘要一种铁矿球团用粘结剂，其成分按重量百分比为钠基膨润土20～70％，含硼镁的选矿尾矿30～79％，添加剂1～10％，研磨后粒度小于200目。本发明可以完全替代膨润土造球，其中Si含量远远低于膨润土，不但能够提高球团矿品位，还可以明显改善球团矿的高温冶金性能。本发明充分利用堆弃的选矿尾矿，解决了尾矿的应用及其环保问题。文档编号C22B1/14GK101215632SQ200710304318公开日2008年7月9日申请日期2007年12月27日优先权日2007年12月27日发明者倪荣福,方一明,洪益成,福王,田爱国,许海川申请人:钢铁研究总院