本发明属于钢铁工业球团生产技术领域，具体涉及一种铁精矿球团新型粘结剂配方及其制备方法。
背景技术：
目前，国内炼铁还是以传统选、烧、焦为主要工艺的高炉原料生产方式，大多数是贫铁矿，需要通过选矿工艺处理得到高品位铁精矿粉，但铁精矿不能直接入炉，需要人工造块，才能送入高炉冶炼，而烧结和球团是两种人工造块成熟的生产工艺，是高炉冶炼的主要原料。球团矿作为良好的高炉炉料，不仅具有品位高、强度好、易还原、粒度均匀等优点，而且酸性球团矿与高碱度烧结矿搭配，可以构成高炉合理的炉料结构，使得高炉达到增产节焦、提高经济效益的目的，因而近年来国内炼铁球团矿产量和用量大幅增加，中小型高炉普遍使用，年用量达到1.8-2亿吨。不论是竖炉或链篦机-回转窑焙烧球团矿，均需要将细粒级铁精矿造成球，满足生球抗压强度、落下强度、爆裂温度、干球抗压强度、成品球抗压强度的要求，就需要配入一定比例的粘结剂来保证以上强度的要求，国内普遍使用膨润土作为球团粘结剂，球团配比为2-3%，年用量约500万吨，膨润土需要开采、加工，钢铁企业采购到厂价约为350元/t，与作为电厂固废处理的粉煤灰相比成本高，2016年国内粉煤灰产生量达到6.2亿吨，开发利用率仅为67-69%，也就是有2.04-1.82亿吨粉煤灰需要堆埋，影响环境并需要花费成本进行堆埋，因此，有必要对粉煤灰进行开发利用，进一步降低球团矿成本。
本发明针对粉煤灰与膨润土相似都具有粘结性及粒度相似的特点，研究开发了一种铁精矿球团新型粘结剂，在保证球团矿质量的前提下，进一步降低钢铁产品成本，提升企业竞争力。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种铁精矿球团新型粘结剂配方，以解决膨润土作为铁精矿球团粘结剂成本高的问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种铁精矿球团新型粘结剂配方，所述粘结剂由以下质量百分比的原料制成：50-90%的膨润土、10-50%的粉煤灰；其中膨润土中含有的cao质量百分含量1-5%、al2o3质量百分含量15-20%、sio2质量百分含量60-65%，粉煤灰中的cao含量为5-45%（质量比）；膨润土的粒度为-0.074mm占90-95%（质量比），粉煤灰的粒度-0.074mm占90-95%（质量比）；按照粉煤灰中cao含量确定其配入比例，cao含量5%（质量比）时配入10%（质量比）的粉煤灰，随着cao含量升高配入比例逐步上升，cao含量45%（质量比）时配入50%（质量比）的粉煤灰。
一种制备上述的铁精矿球团新型粘结剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、检验膨润土中cao的含量和粒度组成；
步骤二、按实际检测粉煤灰cao的含量测算，确定配入粉煤灰配比。
步骤二中所述测算按一定比例加入粉煤灰混匀后即可作为铁精矿球团粘结剂使用，将新型粘接剂按质量比1-2.5%直接加入铁精矿中，混匀、造球、干燥、焙烧，得到粒度为10-12.5mm的高炉用氧化球团，湿球落下次数≥4次/0.5m、抗压强度≥10n/个，干球抗压强度≥22n/个，预热球抗压强度≥500n/个，焙烧球团抗压强度≥2500n/个，能够满足高炉使用要求。
制成的的粘结剂也适合各种除尘灰冷压球和难选矿粉矿、除尘灰制粒专业领域的使用。
本发明相较于现有技术的有益效果为：
本发明根据粉煤灰与膨润土类似，同样具有一定的粘结作用的特点，将粉煤灰按一定比例配入膨润土，在降低成本的前提下，同样能够达到粘结作用。因此，通过粉煤灰替代部分膨润土作为粘结剂对铁精矿造球，质量满足下道工序使用要求。本发明选择粉煤灰替代部分膨润土作为粘结剂，一是成本低，膨润土每吨350-500元，按2%比例配入，每吨球团矿配加膨润土成本为7-10元，一般钢铁企业附近都有电厂，粉煤灰采购、运输成本按100元/t测算，按平均替代20%膨润土计算，新型粘结剂成本为300-420元/t，每吨球团矿配加粘结剂成本为6-8.4元，球团矿降低成本1-1.6元/t；二是球团质量符合下道工序使用要求；三是推广应用市场前景广阔，按替代20%膨润土计算，国内年铁精矿球团用粘结剂由粉煤灰替代膨润土约100万吨，年节约成本1亿元以上，效益显著。本发明为目前钢铁企业微利、亏损经营状况探寻了一个降低成本的新途径。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
酒钢球团竖炉用膨润土cao含量1%、al2o3含量20%、sio2含量60%，粒度粒度-0.074mm占90%；酒钢发电二分厂粉煤灰cao含量5%，粒度-0.074mm占90%；按膨润土90%、粉煤灰10%比例配入混匀。
铁精矿球团用混匀后新型粘结剂干粉配入质量百分比例为2.5%，经过混匀、造球，得到湿球，100℃烘干，得到干球；960℃预热12分钟，获得预热球；1200℃焙烧15分钟，获得焙烧球团矿；分别对所得到的球团矿进行检测：制备的湿球落下强度为10次/0.5m，抗压强度为20n/个，干球抗压强度31n/个，预热球抗压强度580n/个，焙烧球团抗压强度2950n/个。
所用粉煤灰采购价100元/t，膨润土采购价350元/t。按膨润土配入90%、粉煤灰配入10%计算，新型粘结剂成本为325元/t。按膨润土配入2.5%计算球团造球成本为8.75元/t；铁精矿球团按2.5%比例配入新型粘结剂，球团造球成本为8.13元/t，铁精矿球团造球成本降低0.62元/t。
实施例2
酒钢球团竖炉用膨润土cao含量5%、al2o3含量15%、sio2含量65%，粒度-0.074mm占95%；酒钢发电一分厂粉煤灰cao含量45%，粒度-0.074mm占95%；按膨润土50%、粉煤灰50%比例配入混匀。
铁精矿球团用混匀后新型粘结剂干粉配入质量百分比例为1%，经过混匀、造球，得到湿球，100℃烘干，得到干球；960℃预热12分钟，获得预热球；1200℃焙烧15分钟，获得焙烧球团矿；分别对所得到的球团矿进行检测：制备的湿球落下强度为7次/0.5m，抗压强度为22n/个，干球抗压强度39n/个，预热球抗压强度610n/个，焙烧球团抗压强度2930n/个。
所用粉煤灰采购价100元/t，膨润土采购价500元/t。按膨润土配入1%计算球团造球成本为5元/t；按膨润土配入50%、粉煤灰配入50%计算，粘结剂成本为300元/t。铁精矿球团按1%比例配入新型粘结剂，球团造球成本为3元/t，铁精矿球团造球成本降低2元/t。
实施例3
酒钢球团竖炉用膨润土cao含量3%、al2o3含量17%、sio2含量62%，粒度-0.074mm占92%；酒钢发电三分厂粉煤灰cao含量20%，粒度-0.074mm占95%；按膨润土80%、粉煤灰20%比例配入混匀。
铁精矿球团用混匀后新型粘结剂干粉配入质量百分比例为2%，经过混匀、造球，得到湿球，100℃烘干，得到干球；960℃预热12分钟，获得预热球；1200℃焙烧15分钟，获得焙烧球团矿；分别对所得到的球团矿进行检测：制备的湿球落下强度为10.2次/0.5m，抗压强度为15n/个，干球抗压强度31n/个，预热球抗压强度580n/个，焙烧球团抗压强度2800n/个。
所用粉煤灰粉采购价100元/t，膨润土采购价400元/t。按膨润土配入2%计算球团造球成本为8元/t；按膨润土配入80%、粉煤灰配入20%计算，粘结剂成本为340元/t。铁精矿球团按2%比例配入新型粘结剂，球团造球成本为6.8元/t，铁精矿球团造球成本降低1.2元/t。