铁矿粉球团镁质粘结剂的配制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金方法，特别涉及铁矿粉球团粘结剂的配制方法。
【背景技术】
[0002] 随着钢铁行业的发展，球团矿已经成为重要的高炉原料。球团矿的质量对高炉生 产起着重要的作用，直接决定高炉出炉铁水品位，并影响铁产量和燃料消耗。球团生产相对 烧结矿生产有着流程短、能耗低、污染少的优势。球团生产中在造球过程必须添加粘结剂， 目前生产球团矿基本上用膨润土作为粘结剂。膨润土的优点是Si0 2、Al2O3含量高，粘结性 好，价格较低；缺点是Si02、Al 2O3含量过高，降低了球团矿品位，给高炉生产带入太多的渣 量，影响高炉产量和燃料比的最佳发挥，特别是Al 2O3含量高会增加炉渣的粘性，降低炉渣 的流动性，严重时会影响高炉炉况顺行。其他还有一些近几年出现的高效球团粘结剂，特点 是添加量少，粘结效果也较好，可以提高球团矿品位，降低高炉渣量，但是价格昂贵，同时由 于添加量太少生产中不容易添加、搅拌和均匀，所以应用推广受到限制。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种铁矿粉球团粘结剂的配制方法，配制的镁质粘结剂取代 膨润土和其他高效粘结剂，使用该粘结剂生产的球团具有MgO含量高、高温冶金性能优量 的特点。
[0004] 发明的技术方案： 铁矿粉球团镁质粘结剂的配制方法，所用原料海泡石的化学组成质量百分组成为 Si02=60% ~65%、Mg0=12% ~15%、Al203=2% ~5%，吸蓝量为 18 ~20m. mol/100g，2 小时吸水率 为100%~105%，膨胀容为2~3ml/g，菱苦土质量百分组成为SiO'P/cKMgO^SycKAlWyi%， 包括以下工艺步骤： (1)混合配加：原料配比为海泡石90%~95%、菱苦土 5%~10%，配制后的化学组成质 量百分比为Si02〈60%、Mg0>18%、Al203=3%~6%，吸蓝量为18~20m. mol/100g，2小时吸水 率为100%~105%，膨胀容为2~3ml/g ;配好后用螺旋搅拌机或圆筒混合机进行充分混合。
[0005] (2)粗破碎：用锤式破碎机或者鄂式破碎机将海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度 小于3mm 〇
[0006] (3)研磨：用雷蒙磨机或者中速磨将已经破碎到小于3mm的混合料继续细磨 到-200目占比95%以上。
[0007] 发明原理： 镁质粘结剂中的MgO含量分别来自菱苦土和海泡石，其中海泡石MgO含量为10%~ 20%，而且波动很大，不利于生产配矿；菱苦土 MgO含量相当高，成份相对单纯，用来调剂镁 含量和硅含量。采取先配矿后破碎和研磨的工艺，有利于混合均匀，同时节约电耗，简化工 艺路线。
[0008] 针对膨润土和高效粘结剂存在的问题，该粘结剂的特点是Al2O3含量低，MgO含量 高，既可以起到粘结剂的作用，又可以增加球团矿的MgO含量。MgO是一种有利于高炉生产 的化合物，可以提高高炉炉渣的流动性。所以本发明镁质球团粘结剂与膨润土相比具有显 著的优点：一是价格便宜，与膨润土价格相当，不会增加企业生产成本；二是海泡石和菱苦 土资源丰富，容易获取，可以确保稳定供应；三是用镁质粘结剂取代膨润土生产的球团矿低 温粉化和高温冶金性能都有较大改善，有利于高炉稳定和顺行。四是球团矿中镁含量增加 后，可以降低尚炉另外一种炉料烧结矿提尚MgO的压力，有利于稳定和提尚烧结矿质量，解 决了烧结矿因为被迫提高MgO含量而导致烧结矿的转鼓强度下降的难题。五是该新产品生 产工艺简单，投资不高，容易进行大规模生产。
[0009] 铁矿粉球团粘结剂通过选择市场上大部分能用的含镁粘结剂，通过试验研究不断 进行改进、优化和筛选，最后研究出一种合格的镁质粘结剂。该粘结剂的成份与膨润土的差 别是MgO高、Al 2O3低。该发明的主要原料为海泡石和菱苦土。
[0010] 海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物。斜方晶系或单斜晶系， 一般呈块状、土状或纤维状集合体。颜色呈白色、浅灰色、暗灰、黄褐色、玫瑰红色、浅蓝绿 色。新鲜面为珍珠光泽，风化后为土状光泽。硬度2~3,密度2~2. 5g/cm3。具有滑感 和涩感，粘舌。干燥状态下性脆。收缩率低，可塑性好，比表面大，吸附性强。溶于盐酸、 质轻。海泡石还具有脱色、隔热、绝缘、抗腐蚀、抗辐射及热稳定等性能。
[0011] 海泡石由沉积作用形成或由蛇纹岩蚀变而成的。海泡石本身是无毒无害的，但是 由于海泡石矿是由蛇纹岩蚀变而来，而蛇纹岩又是石棉的主要成分，因此很难将海泡石与 石棉分离，一般的海泡石都会含有少量的石棉成分，比例大约在5%~30%。海泡石的主要化 学成分为Si和Mg，标准晶体化学式为Mg 8 (H2O) 4 [Si6O16] 2 (OH) 4 · 8H20,其中SiO2含量一般在 54%~60%之间，MgO含量多在12%~25%范围内。海泡石具有极强的吸附、脱色和分散等 性能，亦有极高的热稳定性，耐高温性可达1500~1700°C，造型性、绝缘性、抗盐度都非常 好。
[0012] 海泡石颜色多变，有白色、浅黄、浅灰、黑绿，条呈白色，不透明，触感光滑且粘湿， 硬度2~2. 5,比重为1~2. 3,耐高温：在350度的高温下，结构不发生变化，耐高温性能达 1500~1700度；吸咐性强，吸收大于自身重量150%的水。
[0013] 另一种原料为菱苦土，又名苛性苦土、苦土粉。主要成份为MgO,以天然菱镁矿为原 料在800~850°C温度下锻烧而成。是一种细粉状气硬性胶结材料。颜色有纯白、灰白或者 淡黄色，会闪烁玻璃光泽。烧损约50%。
[0014] 本发明以镁质粘结剂取代膨润土和其他高效粘结剂，镁质粘结剂的特点是Al2O 3 含量低，MgO含量高，既可以起到粘结剂的作用，又可以增加球团矿的MgO含量。用镁质粘 结剂生产的球团与用膨润土做粘结剂生产的球团相比，具有显著的优点：一是价格便宜，与 膨润土价格相当，不会增加企业生产成本；二是海泡石和MgO资源丰富，容易获取，可以确 保稳定供应；三是用镁质粘结剂取代膨润土生产的球团矿低温粉化和高温冶金性能改善较 大，有利于高炉稳定和顺行。四是球团矿中镁含量增加后，可以降低烧结矿提高MgO的压 力，有利于稳定和提高烧结矿质量，解决了烧结矿因为被迫提高MgO含量而降低烧结矿的 转鼓强度。五是生产工艺简单，投资不高，容易进行大规模生产。
【具体实施方式】
[0015] 实施例一：某公司1号竖炉进行镁质粘结剂取代膨润土工业试验。
[0016] 所用原料的化学组成与性能如表1。
[0017] 表1实施例一所用原料化学组成与性能表
配制工艺步骤： (1) 混合配加：原料配比为海泡石95%、菱苦土 5%，配制后的化学组成质量百分比为 SiO2 58. 5%、Mg0 18. 63%、Α1203 4. 1%，吸蓝量为 19m.mol/100g，2 小时吸水率为 102. 81%，膨 胀容为2. 25ml/g ;配好后用螺旋搅拌机或圆筒混合机进行充分混合。
[0018] (2)粗破碎：用锤式破碎机或者鄂式破碎机将海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度 小于3mm 〇
[0019] (3)研磨：用雷蒙磨机或者中速磨将已经破碎到小于3mm的混合料继续细磨 到-200目占比98%。
[0020] 所配制的以镁质粘结剂的检测性能如表2。
[0021] 表2实施例一所配制的镁质粘结剂的检测性能
实施例二：某公司2号竖炉进行镁质粘结剂取代膨润土工业试验。
[0022] 所用原料的化学组成与性能如表3。
[0023] 表3实施例二所用原料化学组成与性能表
配制工艺步骤： (2) 混合配加：原料配比为海泡石94%、菱苦土 6%，配制后的化学组成质量百分比为 SiO2 57. 9%、MgO 18. 89%、A1203 3· 8%，吸蓝量为 18. 5m. mol/100g，2 小时吸水率为 101. 21%， 膨胀容为2. 43ml/g ;配好后用螺旋搅拌机或圆筒混合机进行充分混合。
[0024] (2)粗破碎：用锤式破碎机或者鄂式破碎机将海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度 小于3mm 〇
[0025] (3)研磨：用雷蒙磨机或者中速磨将已经破碎到小于3mm的混合料继续细磨 到-200目占比96. 2%。
[0026] 所配制的以镁质粘结剂的检测性能如表4。
[0027] 表4实施例二所配制的镁质粘结剂的检测性能
【主权项】
1.铁矿粉球团镁质粘结剂的配制方法，所用原料海泡石的化学组成质量百分比为Si02=60% ~65%、MgO=12% ~15%、Al203=2% ~5%，吸蓝量为 18 ~20m.mol/100g，2 小时吸 水率为100%~105%，膨胀容为2~3ml/g，所用原料菱苦土的质量百分组成为SiO'l%、 Mg0>95%、A1203〈1%，其特征在于包括以下工艺步骤： (1) 混合配加：原料配比为海泡石90%~95%、菱苦土 5%~10%，配制后的化学组成质 量百分比为Si02〈60%、Mg0>18%、Al203=3%~6%，吸蓝量为18~20m.mol/100g，2小时吸水率 为100%~105%，膨胀容为2~3ml/g;配好后用螺旋搅拌机或圆筒混合机进行充分混合； (2) 粗破碎：用锤式破碎机或者鄂式破碎机将海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度小于 3mm； (3) 研磨：用雷蒙磨机或者中速磨将已经破碎到小于3mm的混合料继续细磨到-200目 占比95%以上。
【专利摘要】铁矿粉球团镁质粘结剂的配制方法，包括以下工艺步骤：（1）混合配加：原料配比为海泡石90%～95%、菱苦土5%～10%，配制后的化学组成质量百分比为SiO2<60%、MgO>18%、Al2O3=3%～6%，吸蓝量为18～20m.mol/100g，2小时吸水率为100%～105%，膨胀容为2～3ml/g；配好后用螺旋搅拌机或圆筒混合机进行充分混合；（2）粗破碎：用锤式破碎机或者鄂式破碎机将海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度小于3mm；（3）研磨：用雷蒙磨机或者中速磨将已经破碎到小于3mm的混合料继续细磨到-200目占比95%以上。本发明以镁质粘结剂取代膨润土和其他高效粘结剂生产的球团性能改善较大，可以降低烧结矿提高MgO的压力，有利于稳定和提高烧结矿质量，生产工艺简单。
【IPC分类】C22B1/243
【公开号】CN105385848
【申请号】CN201510761236
【发明人】周云花, 高在勇, 陈佑明, 张卫
【申请人】湖南华菱湘潭钢铁有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月10日