本发明属于冶金领域，特别涉及一种高强度含碳钛精矿球团的生产工艺。
背景技术：
采用浮选选钛的方法所得到的钛精矿，由于浮选过程中加入了多种药剂，矿粒的表面性质改变很大，疏水性极强，不利于造球，成型后湿球强度低，难满足生产过程中转运和生产的要求。钛精矿的成型工艺传统上一般选用膨润土或水玻璃作为粘结剂，在一定成型压力下压制成球或圆盘造球。
用膨润土做粘结剂，其用量一般为1.5～3wt％，但由于加入量较大，在冶炼钛渣过程中对钛渣的tio2含量有很大影响。以冶炼tio2含量为74wt％酸溶性钛渣计算，加入1.5wt％的膨润土会使钛渣的tio2含量降低2wt％左右；用水玻璃做粘结剂，其使用量为5～6wt％，水玻璃中含有大量的钠离子，在冶炼过程中钠离子会侵蚀电炉炉衬。
专利申请号200610021924.5公开了《链篦机-回转窑生产高钛型钒钛氧化球团方法》，其主要技术特征在于将钒钛磁铁精矿与普通磁铁精矿按7:3，以两种矿总质量为基准，按质量百分比计，膨润土外配2wt％，通过圆盘造球机生产出8～16mm合格湿球后，在链篦机-回转窑上氧化焙烧。该工艺所选钒钛磁铁精矿tio210.4wt％，所得到球团矿的tio27.0wt％左右，大大降低了钛品位，钛组元无法回收，产品的附加值随之大大降低。
专利申请号200810212609公开了《钒钛磁铁精矿钠化球团的造球方法》，其主要技术特征：将粒度-200目占70wt％的钒钛磁铁矿加一定量的钠盐，并外配0.04～0.10wt％的高分子有机粘结剂干基混匀，通过球磨机润磨，然后造球，得8～10mm湿球。该造球过程采用高分子有机粘结剂保证湿球强度且加入量0.04～0.1wt％，混合物料还需润磨工艺，其强度只有4～5次/个。造球成本高，成球效果不高。
专利申请号200910176897.2公开了《钛精矿的造球方法和球团粘结剂》，其主要技术特征：将-0.075mm占总重量15wt％以上的钛精矿粉料外配2～4wt％的有机粘结剂和5～20wt％碳质还原剂均匀混合，将混合料在15～20mpa的压力下压制成粒径20～60mm的球，随后在150～350℃下干燥60～180min。该压球所用粘结剂为几种有机粘结剂的复合，粘结剂原料成本相对较高且加入量较高，导致成球粘结剂成本过高，另外成球过程需要15～20mpa成型压力保持0.5～1s，在具体实施例中未提及湿球质量指标和生产过程中湿球能否进行倒运次数。
技术实现要素：
为克服以上现有技术中的不足或缺陷，本发明提供了一种工艺简单、成本低廉、成球强度高的含碳钛精矿球团生产工艺。通过本发明所制得的含碳钛精矿球团可直接进行转底炉和大型钛渣电炉冶炼，并能在冶炼钛渣过程中有效保证钛渣的品位。
本发明所采取的技术方案是：一种高强度含碳钛精矿球团的生产工艺，包括如下步骤：
1)物料的预混合：将钛精矿、碳质还原剂和粘结剂预混2～5min，再加水湿混3～10min，得到混合物料；
2)喷水造球：再将经步骤1)所得的上述混合物料配合喷水，并在圆盘造球机上滚动，得到湿球；
3)湿球干燥：将经步骤2)所得湿球进行干燥，即可得到高强度含碳钛精矿球团。
上述物料的预混合过程中，先将钛精矿、碳质还原剂和粉状复合粘结剂预混2～5min(4min为优选)，然后加水湿混3～10min(6～8min为优选)；或先将钛精矿和碳质还原剂预混2～5min(4min为优选)，再加入配置好的有机粘结剂溶液湿混3～10min(6～8min为优选)；
作为上述方案的进一步改进，所述钛精矿由钒铁矿或钒钛磁铁矿分选所得，所述钛精矿中tio2含量≥44％，且60％以上所述钛精矿的粒径为-0.074mm。
作为上述方案的进一步改进，所述碳质还原剂的配加量为钛精矿的10～20wt％，13～18wt％为优选。
作为上述方案的进一步改进，所述碳质还原剂中包括灰分≤15wt％的无烟煤，其中，90wt％以上无烟煤的粒径为-0.074mm。
作为上述方案的进一步改进，所述粘结剂包括有机粘结剂和复合粘结剂。
作为上述方案的进一步改进，所述有机粘结剂包括有机粘结剂干基。
作为上述方案的进一步改进，所述有机粘结剂干基包括聚乙烯醇、腐植酸钠和淀粉干基中的至少一种，其配加量为钛精矿的0.01～0.05wt％。
作为上述方案的进一步改进，所述复合粘结剂是通过将质量比为6～100:100的有机粘结剂干基与膨润土混合所得，所述复合粘结剂的粒径≤0.35mm，且其配加量为钛精矿质量的0.05～0.1wt％。
作为上述方案的进一步改进，所述喷水造球是通过在圆盘造球机的造球盘上将混合物料滚动制成10～18mm的球团，喷水量为钛精矿质量的10～20wt％，13～18wt％为优选。
作为上述方案的进一步改进，所述湿球干燥过程是采用本领域常规的干燥设备，并将温度控制在105～350℃，干燥时长为45～120min。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种高强度含碳钛精矿球团的生产工艺，采用本发明的球团生产工艺可有效避免仅采用膨润土单一粘结剂或配矿而导致tio2品位降低、含钠粘结剂对冶炼设备的侵蚀的问题出现，同时使用上述生产工艺所得高强度含碳钛精矿球团不仅湿球跌落强度(0.5m高度，钢板)均在10次以上，经多次验证湿球强度平均跌落强度9次，干球抗压强度1400n以上，完全满足转底炉和大型钛渣电炉入炉料的要求；同时本发明所用粘结剂以廉价的腐植酸钠和淀粉等为主，有效减少了生产成本，也大大减少甚至不再添加膨润土，保证了钛渣的品位。本发明制备工艺简单，适用于工业化生产，应用前景广泛，适用于大规模推广和应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明所作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
实施例1
将粒度200目以下且tio2含量为45.79％的钛精矿2000g，加入200目以下金特无烟煤410g、sw/fh-001复合粘结剂干基11g在hardheimd-74732混料机上预混5min，然后加入202g水湿混10min，物料混匀后在直径1m的圆盘造球机以转速18r/min的速度进行连续添料喷水造球，每次喷水量控制在刚好润湿新加物料即可。此次造球总喷水量110g，用9mm和16mm的网筛筛去粒径≤9mm和粒径≥16mm的湿球，将所经筛选后留下的湿球置于远红外线恒温干燥箱中，在110℃下干燥90min后取出，即可得到实施例成品1。
实施例2
将粒度200目以下tio2含量为45.79％的钛精矿2000g，并加入200目以下金特无烟煤410g在hardheimd-74732混料机上预混5min，然后加入217gsw/yj-003有机粘结剂溶液(即以有机粘结剂干基加水溶解后所得)湿混10min，物料混匀后在直径1m的圆盘造球机以转速18r/min的速度进行连续添料喷水造球，每次喷水量控制在刚刚润湿新加物料即可，此次造球总喷水量100g，用9mm和16mm的网筛筛去粒径≤9mm和粒径≥16mm的湿球将所经筛选后留下的湿球置于远红外线恒温干燥箱中，在110℃下干燥90min后取出，即可得到实施例成品2。
实施例3
将粒度200目以下且tio2含量为45.79％的钛精矿2000g，加入200目以下金特无烟煤410g、sw/fh-001有机粘结剂干基25g在hardheimd-74732混料机上预混5min，然后加入209g水湿混12min，物料混匀后在直径1m的圆盘造球机以转速18r/min的速度进行连续添料喷水造球，每次喷水量控制在刚好润湿新加物料即可，此次造球总喷水量122g，用9mm和16mm的网筛筛去粒径≤9mm和粒径≥16mm的湿球，将所经筛选后留下的湿球置于远红外线恒温干燥箱中，在110℃下干燥90min后取出，即可得到实施例成品3。
实施例4
将上述实施例1-3中的烘干前的湿球和烘干后的实施例成品1-3在0.5m高度下落的平均抗摔强度、球团平均抗压强度等进行性能测试，检测结果如表1所示：
表1实施例1-3中烘干前的湿球和烘干后的实施例成品1-3在烘干前后的性能测试对比
上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。