专利名称：一种氧化球团用赤泥复合粘结剂的制作方法
技术领域：
本发明属于化工、冶金行业技术领域，具体的涉及一种氧化球团用赤泥复合粘结剂。
背景技术：
随着钢铁工业的发展，炼铁所需的原料量越来越大。在冶炼时，为了提高冶炼的效率和铁的质量，需要将矿石细磨精选后制成团球矿才能入炉。粘结剂是将铁精矿粉制成球团不可缺少的重要成分，其应具有较好的成球 性，制成的团球具有较好的抗压及落下抗撞击强度，还要具有较好的低温强度和高温强度，较好的膨胀系数、还原度、软熔温度等性能。目前，己使用的粘结剂主要有无机粘结剂，如膨润士、水玻璃、消石灰、水泥、粘士等；有机粘结剂，如腐植酸、羧甲基纤维素等；这些技术各有优点，但都有不足。无机粘结剂主要以膨润士为主，因为膨润土具有价格低、粘结性好的优势，钢铁厂生产氧化球团普遍采用膨润土作为粘结剂，膨润土配加量一般为I. 59Γ5%，膨润土的成分主要为SiO2和αι2ο3。用膨润土作为粘结剂生产球团，主要会对炼铁系统产生如下不良影响I、降低成品球团总铁TFe含量，吨球团矿每增加1%钙基膨润土用量，成品球团TFe含量约降低O. 6% ；2、根据高炉造渣要求，由膨润土带入的SiO2需要在烧结矿中配加数量相匹配的生石灰或石灰石等含CaO物质，每增加Ikg钙基膨润土用量，约需额外配加I. 44kg生石灰，这会降低烧结矿TFe含量；3、球团矿、烧结矿TFe含量降低，进而降低高炉生产率；4、膨润土和含CaO物质的加入，会增加高炉渣量,每增加Ikg钙基膨润土用量，高炉渣约会增加2. 89kg。因此，需要提出一种更为完善的粘结剂及其制作方法。
发明内容
本发明提供一种氧化球团用赤泥复合粘结剂及其制备方法。为了解决此技术问题，本发明通过将赤泥、镁矿石和腐植类粘结剂混合来制备氧化球团用赤泥复合粘结剂，该粘结剂的制备方法包括I、将赤泥进行烘干、破碎、筛分处理，得到赤泥粉。2、将镁矿石进行破碎、筛分处理，得到镁矿石粉。3、将处理好的赤泥粉、镁矿石粉与腐植类粘结剂按6(T90 :5^30 5^15混合，得到赤泥复合粘结剂。其中步骤I中所述赤泥是铝厂从铝土矿中提取氧化铝时排出的废弃物，每生产I吨氧化铝约产生赤泥I. O吨 I. 4吨。赤泥中含有丰富的铁、铝、硅及少量的钙、镁、锰、钛、钠等元素，粒度较细，性粘，吸水性好，完全具备作为氧化球团用粘结剂的特性，经实验室试验也证实确实如此。本发明选用含铁量较高的拜耳法赤泥作为组分之一，其Fe203、SiO2和Al2O3含量分别为30% 60%、2 20%和10 20%。但是，根据高炉造渣要求，为平衡赤泥中的Al2O3，需要配加适量含MgO的物质。轻烧白云石、轻烧水镁石等矿石都含有较高的MgO成分，且轻烧白云石、轻烧水镁石破碎成粉状后均具有良好的粘性，适合与赤泥配用生产赤泥复合粘结剂。赤泥复合粘结剂用于生产氧化球団，因赤泥中含有较高成分的铁，相较于膨润土，有利于提高球団的品质；因赤泥复合粘结剂价格较低，有利于降低球団的生产成本；使用赤泥复合粘结剂，烧结矿额外生石灰配加量減少，有利于降低烧结矿生产成本，提高烧结矿TFe含量；进而提高高炉生产率，降低渣量。采用较细的赤泥粉有助于提高粘结剂性能。其中所述步骤I中，赤泥烘干热源可以为钢铁厂废弃不用的低温热源，热源温度200 0C "400 0C o其中所述步骤I中，赤泥烘干采用 通用烘干机烘干，也可以采用其他方法烘干，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。其中所述步骤I中，赤泥烘干后水分彡2%。其中所述步骤I中，赤泥采用球磨机或雷蒙磨进行破碎，或者其他方式对赤泥进行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。其中所述步骤I中，赤泥筛分后，赤泥粉粒度的小于200目部分> 90%。更优选的，所述步骤I中，赤泥粉的水分< 1%。其中所述步骤2中，镁矿石选用经过轻烧处理的镁矿石(MgO含量为159^90%)。当采用镁矿石中MgO含量较高时，则可以减少镁矿石粉的用量，但是高纯度的MgO矿石会带来成本的直线上升，经济效益变差；当镁矿石中MgO的含量较低时，则可以适当増加镁矿石粉的用量。优选的，赤泥和镁矿石的配比应满足如下关系二者合起来的Al2O3含量是MgO含量的I. 5倍 I. 7倍。采用较细的镁矿石粉有助于提高粘结剂性能。其中所述步骤2中，镁矿石采用球磨机或雷蒙磨进行破碎，或者其他方式对赤泥进行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。其中所述步骤2中，镁矿石筛分后，镁矿石粉粒度的小于200目部分彡90%。其中所述步骤2中，镁矿石粉的水分< 1%。其中所述步骤3中，腐植类粘结剂粒度的小于200目部分> 90%。其中所述步骤3中，腐植类粘结剂为本领域公知的一类有机粘结剂，包括腐植酸、腐植酸钠等物质，其主要成分为碳氢化合物，在球团焙烧过程中90%以上全部燃烧掉。腐植类粘结剂优选较细的腐植酸钠粉，有助于提高粘结剂性能。其中所述步骤3中，赤泥粉、镁矿石粉与腐植类粘结剂可以采用干式混料机混合均匀。本发明选用铝厂的废弃物赤泥、镁矿石和腐植类粘结剂生产赤泥复合粘结剂，具有亲水性好、粘结效果优良、价格便宜、含铁量高等特性，可以部分或全部代替膨润土用于氧化球団生产。相对于全部用膨润土生产氧化球団，球团矿TFe、烧结矿TFe、炼铁系统生产率均有所提高、高炉渣量则有所減少。同时，因为球团中MgO含量的提高，球团热力学性能变得更好，更有利于高炉操作。
图I :本发明的エ艺流程图。
具体实施例方式实施例I :成分为TFe37. 6%、Al2O3 11. 56%、SiO2 4. 27%、CaO O. 46%、MgO O. 44% 的赤泥用链篦机烘干(200°C)，球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分为TFe O. 7%、SiO2 6. 2%、CaO I. 4%、MgO 70. 2%的轻烧水镁石用球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的轻烧水镁石粉；赤泥粉、轻烧水镁石粉、腐植类粘结剂(腐植酸钠)按照质量百分比82:8:10进行配料混合，所得赤泥复合粘结剂成分为TFe31. 02%、Al2O3 9. 54%、SiO2 3. 99%、CaO O. 49%、MgO 5.63%。该赤泥复合粘结剂用于氧化球团生产后，相较于钙基膨润土，按日常配比3%计 算，球团TFe提高O. 87%，吨烧结矿可以少用生石灰9. 99kg，烧结矿TFe提高O. 93%，吨铁渣量减少5. 47kg，经济效益显著。实施例2 成分为TFe37. 6%、Al2O3 11. 56%、SiO2 4. 27%、CaO O. 46%、MgO O. 44% 的赤泥用链篦机烘干(400°C)，球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分为SiO2 3. 9%、Ca0 29. 43%、Mg0 19. 32%的轻烧白z 石用雷蒙磨破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的轻烧白云石粉；赤泥粉、轻烧白云石粉与腐植类粘结剂(腐植酸钠)按照质量百分比68:22:10进行配料混合，所得赤泥复合粘结剂成分为TFe 25. 38%、Al2O3 7. 80%、SiO2 3. 76%、Ca06. 93%、MgO 4.64%。该赤泥复合粘结剂用于氧化球团生产后，相较于钙基膨润土，按日常配比3%计算，球团TFe提高O. 71%，烧结中可以少配生石灰10. 43kg，烧结矿TFe提高O. 94%，吨铁渣量减少4. 48kg，经济效益显著。实例3 成分为TFe37. 6%、Al2O3 11. 56%、SiO2 4. 27%、CaO O. 46%、MgO O. 44% 的赤泥用链篦机烘干(350°C)，球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分为TFe O. 7%、SiO2 6. 2%、CaO I. 4%、MgO 70. 2%的轻烧水镁石用球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的轻烧水镁石粉；赤泥粉、轻烧水镁石粉、腐植类粘结剂(腐植酸钾)按照质量百分比82:8:10进行配料混合，所得赤泥复合粘结剂成分为TFe31·02%、Α1203 9. 54%, SiO2 3. 99%、CaO O. 49%, MgO 5.63%。氧化球团生产时，钙基膨润土和赤泥复合粘结剂各配I. 5%，则球团TFe提高O. 44%，吨烧结矿可以少用生石灰5. 0kg，烧结矿TFe提高O. 47%，吨铁渣量减少2. 74kg，经济效益也很好。实例4 成分为TFe30. 0%, Al2O3 13%、SiO2 20. 0%, CaO O. 46%、MgO O. 45% 的赤泥用链篤机烘干(350°C)，球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分为TFe O. 7%、SiO2 6. 2%、CaO 31. 8%、MgO 15%的轻烧白云石用球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的轻烧白云石粉；赤泥粉、轻烧水镁石粉、腐植类粘结剂(腐植酸钠)按照质量百分比60:30:10进行配料混合，所得赤泥复合粘结剂成分为TFe 18. 21%、Al2O3 7. 81%、SiO2 13. 86%、CaO 9. 82%、MgO 4.77%。氧化球团生产时，钙基膨润土和赤泥复合粘结剂各配I. 5%，则球团TFe提高O. 26%，吨烧结矿可以少用生石灰2. 74kg，烧结矿TFe提高O. 28%，吨铁渣量减少I. 42kg，经济效益也很好。实施例5
成分为TFe43. 6%、A1203 10. 50%,SiO2 2. 01%,CaO 0. 52%、Mg0 0. 53% 的赤泥用链篦机烘干(400°C)，球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的赤泥粉；成分为SiO2 6.2%、CaO 23. 80%、MgO 28. 0%的轻烧白云石用雷蒙磨破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的轻烧白云石粉；赤泥粉、轻烧白云石粉与腐植类粘结剂(腐植酸钠)按照质量百分比70:15:15进行配料混合，所得赤泥复合粘结剂成分为TFe30. 52%、A12037. 35%、SiO2 2. 34%、CaO 3. 93%、MgO 4.57%。该赤泥复合粘结剂用于氧化球团生产后，相较于钙基膨润土，按日常配比3%计算，球団TFe提高0. 86%，烧结中可以少配生石灰9. 93kg，烧结矿TFe提高0. 93%，吨铁渣量减少5. 62kg，经济效益显著。实例6 成分为TFe21. 8%、Al2O3 19. 05%、SiO2 8. 00%、CaO 0. 50%、MgO 0. 49% 的赤泥用
链篦机烘干(3500C )，球磨机破碎，旋震筛 筛分后，得到粒度小于200目部分大于95%的赤泥粉；成分为SiO2 3. 2%、CaO 0. 49%、MgO 90. 2%的轻烧水镁石用球磨机破碎，旋震筛筛分后，得到粒度小于200目部分95%的轻烧水镁石粉；赤泥粉、轻烧水镁石粉、腐植类粘结剂(腐植酸钠)按照质量百分比84:11:5进行配料混合，所得赤泥复合粘结剂成分为TFe 18. 31%、Al2O3 16. 00%,SiO2 7. 07%,CaO 0. 47%、Mg0 10.33%。氧化球团生产时，钙基膨润土和赤泥复合粘结剂各配I. 5%，则球团TFe提高0. 26%，吨烧结矿可以少用生石灰4. 73kg，烧结矿TFe提高0. 44%，吨铁渣量减少2. 23kg，经济效益也很好。
权利要求
1.一种氧化球团用的复合粘结剂，其特征在于，所述的粘结剂按重量百分比包括 赤泥粉，6(Γ90%，所述赤泥粉由拜耳法赤泥制得，其主要化学组成按重量比包括Fe2O3:.30 60%、SiO2 2 20% 和 Al2O3 10 20%; 镁矿石粉，5 30%，所述镁矿石粉内MgO的含量不大于90%，不小于15% ； 腐植类粘结剂，5 15%。
2.根据权利要求I所述的复合粘结剂，其特征在于，所述赤泥粉粒度小于200目部分重量占比大于95%,且含水量不大于2%。
3.根据权利要求I所述的复合粘结剂，其特征在于，所述的镁矿石粉包括以下物质中的一种或者多种轻烧白云石、轻烧水镁石。
4.根据权利要求I或3所述的复合粘结剂，其特征在于，所述镁矿石粉粒度小于200目颗粒部分重量占比大于95%，且含水量不大于1%。
5.根据权利要求I所述的复合粘结剂，其特征在于，所述腐植类粘结剂粒度小于200目部分重量占比大于95%,且含水量不大于2%。
6.根据权利要求I或5所述的复合粘结剂，其特征在于，所述的腐植类粘结剂为腐植酸钠。
7.根据权利要求I所述的复合粘结剂，其特征在于，所述复合粘结剂粒度小于200目部分重量占比大于95%,且含水量不大于1%。
8.根据权利要求I所述的复合粘结剂，其特征在于，所述复合粘结剂中Al2O3和MgO的重量比为I. 5 I. 7 :1。
9.一种制备权利要求I 8中任一所述复合粘结剂的方法，其特征在于，所述方法包括 . 1)将赤泥进行烘干、破碎、筛分处理，得到赤泥粉； . 2)将镁矿石进行破碎、筛分处理，得到镁矿石粉； . 3 )将处理好的赤泥粉、镁矿石粉与腐植类粘结剂混合。
全文摘要
本发明公开了一种氧化球团用赤泥复合粘结剂，其选用铝厂的废弃物赤泥、镁矿石和腐植类粘结剂生产制得，该粘结剂具有亲水性好、粘结效果优良、价格便宜、含铁量高等特性，粒度小于200目部分≥90%，水分≤1%，可以部分或全部代替膨润土用于氧化球团生产。相对于全部用膨润土生产氧化球团，球团矿TFe、烧结矿TFe、炼铁系统生产率均有所提高、高炉渣量则有所减少。同时，由于球团中MgO含量的提高，球团热力学性能变得更好，更有利于高炉操作。
文档编号C22B1/242GK102851491SQ201210277680
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者李建云, 曾晖, 王金洪, 杜春峰, 梁栋, 王学斌 申请人:莱芜钢铁集团有限公司