本发明涉及制粒成型
技术领域：
，更具体地说，是涉及一种新型粘结剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：电炉冶炼钛精矿生产高钛渣是钛原料处理的主要方法，攀钢股份公司钛冶炼厂现有钛渣电炉3座，年处理钛精矿25万吨，年产高钛渣14万吨。实际生产中，由于钛精矿粒度过细(200目以下颗粒比例达到75％以上)，入炉冶炼过程中细颗粒很容易被抽风系统抽入烟道并进入除尘系统进而形成除尘灰，钛冶炼厂每年产生1.5万吨除尘灰，原料损失量较大，且还需要一定的经费对其进行处理，造成经济损失，提高了生产成本。另一方面，钛精矿粉料直接入电炉冶炼导致细粉料随炉气进入烟道，频繁造成烟道及炉气处理系统堵塞，必须停产清理，从而影响生产顺行，降低生产效率；此外，细粉料在转运过程中极易扬尘，导致生产环境恶化。为降低钛精矿粉料损失以及促进电炉冶炼顺行，考虑将钛精矿制粒后再行入炉，可一定程度上缓解除尘管道堵塞以及降低除尘灰产生量。类似地，在钢铁厂内部会产生大量的粉尘等副产品，如富集污泥、转炉除尘灰等等。这些灰尘中富含铁，因此，也是宝贵的二次资源，利用好此类资源是提高资源利用效率，降本增效的重要途径。目前，富含铁的富集污泥、转炉除尘灰等二次资源多采用造块后作为提钒冷却剂以及转炉化渣剂使用，综上所述，由于上述二次资源多为粉料，直接使用灰尘产生量大，影响透气性，因此，现有技术都需要将其造块后再行利用；但是，造块用粘结剂成本较高，一定程度上制约了二次资源的规模化利用。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型粘结剂及其制备方法和应用，本发明提供的新型粘结剂以钛渣电炉除尘灰为主要原料，具有较高的资源利用率和较低的成本，适用于粉料资源的制粒成型。本发明提供了一种新型粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：钛渣电炉除尘灰20wt％～70wt％；植物胶黏剂20wt％～70wt％；聚丙烯酰胺1wt％～10wt％。优选的，所述钛渣电炉除尘灰的化学成分包括：fe2o3含量≥20％，tio2含量≥20％，sio2含量≥10％。优选的，所述植物胶黏剂包括淀粉胶、豆胶、松香胶、羧甲基纤维素胶和木质素胶中的一种或多种。本发明还提供了一种上述技术方案所述的新型粘结剂的制备方法，包括以下步骤：将钛渣电炉除尘灰、植物胶黏剂和聚丙烯酰胺进行混合，得到新型粘结剂。本发明还提供了一种粉料资源的造块方法，包括以下步骤：a)将粉料资源与粘结剂进行干混，再加入水进行湿混，得到混合料；所述粘结剂为上述技术方案所述的新型粘结剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的新型粘结剂；b)将步骤a)得到的混合料进行制粒成型，得到成型造块。优选的，步骤a)中所述粉料资源选自钛精矿、富集污泥或转炉除尘灰。优选的，步骤a)中所述粉料资源与粘结剂的质量比为100：(2～6)。优选的，步骤a)中所述水的加入量为粉料资源和粘结剂总质量的6％～12％。优选的，步骤b)中所述制粒成型的方式为滚动成型或压制成型。优选的，所述压制成型的压力为10mpa～20mpa。本发明提供了一种新型粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：钛渣电炉除尘灰20wt％～70wt％；植物胶黏剂20wt％～70wt％；聚丙烯酰胺1wt％～10wt％。本发明还提供了一种粉料资源的造块方法，包括以下步骤：a)将粉料资源与粘结剂进行干混，再加入水进行湿混，得到混合料；所述粘结剂为上述技术方案所述的新型粘结剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的新型粘结剂；b)将步骤a)得到的混合料进行制粒成型，得到成型造块。与现有技术相比，本发明提供的新型粘结剂以钛渣电炉除尘灰为主要原料，配合其他特定含量组分，具有较高的资源利用率和较低的成本；同时，该新型粘结剂适用于粉料资源的制粒成型，具有较好的成型率及强度，从而实现粉料资源的充分利用。另外，该新型粘结剂解决了粉料资源堆存产生的生产成本提升及对环境产生的不利影响的问题，综合效益显著，具有广阔的应用前景。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供了一种新型粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：钛渣电炉除尘灰20wt％～70wt％；植物胶黏剂20wt％～70wt％；聚丙烯酰胺1wt％～10wt％。在本发明中，所述钛渣电炉除尘灰为钛渣电炉冶炼过程中，钛精矿细颗粒被抽风系统抽入烟道并进入除尘系统而形成除尘灰；本发明对其来源没有特殊限制。在本发明中，所述钛渣电炉除尘灰的化学成分优选包括：fe2o3含量≥20％，tio2含量≥20％，sio2含量≥10％；更优选为：fe2o3含量≥20％，tio2含量≥20％，sio2含量≥20％。在本发明中，所述新型粘结剂包括20wt％～70wt％的钛渣电炉除尘灰，优选为30wt％～70wt％。在本发明优选的实施例中，所述新型粘结剂包括70wt％的钛渣电炉除尘灰；在本发明另一个优选的实施例中，所述新型粘结剂包括30wt％的钛渣电炉除尘灰；在本发明另一个优选的实施例中，所述新型粘结剂包括45wt％的钛渣电炉除尘灰。在本发明中，所述植物胶黏剂优选包括淀粉胶、豆胶、松香胶、羧甲基纤维素胶和木质素胶中的一种或多种，更优选为淀粉胶和/或羧甲基纤维素胶。本发明对所述植物胶黏剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述淀粉胶、豆胶、松香胶、羧甲基纤维素胶和木质素胶的市售商品即可。在本发明中，所述新型粘结剂包括20wt％～70wt％的植物胶黏剂，优选为29wt％～65wt％。在本发明优选的实施例中，所述新型粘结剂包括29wt％的植物胶黏剂；在本发明另一个优选的实施例中，所述新型粘结剂包括65wt％的植物胶黏剂；在本发明另一个优选的实施例中，所述新型粘结剂包括50wt％的植物胶黏剂。本发明对所述聚丙烯酰胺的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述新型粘结剂包括1wt％～10wt％的聚丙烯酰胺，优选为1wt％～5wt％。在本发明优选的实施例中，所述新型粘结剂包括1wt％的聚丙烯酰胺；在本发明另一个优选的实施例中，所述新型粘结剂包括5wt％的聚丙烯酰胺。本发明还提供了一种上述技术方案所述的新型粘结剂的制备方法，包括以下步骤：将钛渣电炉除尘灰、植物胶黏剂和聚丙烯酰胺进行混合，得到新型粘结剂。本发明对所述混合的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的机械搅拌或人工搅拌的技术方案均可；目的是使钛渣电炉除尘灰、植物胶黏剂和聚丙烯酰胺混合均匀。本发明提供的新型粘结剂以钛渣电炉除尘灰为主要原料，配合其他特定含量组分，一方面回收利用钛渣电炉除尘灰，具有较高的资源利用率，另一方面可降低成型用粘结剂的成本，提升粉料资源的规模化利用率，经济效益显著，应用前景广阔。本发明还提供了一种粉料资源的造块方法，包括以下步骤：a)将粉料资源与粘结剂进行干混，再加入水进行湿混，得到混合料；所述粘结剂为上述技术方案所述的新型粘结剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的新型粘结剂；b)将步骤a)得到的混合料进行制粒成型，得到成型造块。本发明首先将粉料资源与粘结剂进行干混，再加入水进行湿混，得到混合料。在本发明中，所述粉料资源优选选自钛精矿、富集污泥或转炉除尘灰。在本发明优选的实施例中，所述粉料资源为钛精矿；所述钛精矿为微细粒级钛精矿，其粒度较细，200目以下颗粒比例达到75％以上。在本发明另一个优选的实施例中，所述粉料资源为富集污泥；所述富集污泥为钢铁厂富集污泥，为钢铁厂的二次资源，其包括新料区富集污泥和老料区富集污泥，所述新料区富集污泥和老料区富集污泥的质量比优选为1：1。在本发明另一个优选的实施例中，所述粉料资源为转炉除尘灰；所述转炉除尘灰为钢铁厂的二次资源。在本发明中，所述粉料资源与粘结剂的质量比优选为100：(2～6)，更优选为100：(3～5)。本发明对所述干混的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。在本发明中，所述干混的时间优选为1min～5min，更优选为2min～3min。在本发明中，所述水的加入量优选为粉料资源和粘结剂总质量的6％～12％，更优选为7％～11％。本发明对所述湿混的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。在本发明中，所述湿混的转速为30r/min～120r/min；所述湿混的时间优选为2min～5min，更优选为3min。得到所述混合料后，本发明将得到的混合料进行制粒成型，得到成型造块。在本发明中，所述制粒成型的方式优选为滚动成型或压制成型。在本发明优选的实施例中，所述粉料资源为钛精矿，所述制粒成型的方式为滚动成型，得到钛精矿造块。本发明对所述滚动成型的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的回转筒。本发明将得到的钛精矿造块干燥后，入钛渣电炉冶炼，实现该造块的进一步应用。在本发明另一优选的实施例中，所述粉料资源为富集污泥，所述制粒成型的方式为压制成型，得到富集污泥造块，实现钢铁厂二次资源的进一步应用。本发明对所述压制成型的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的压球机。在本发明中，所述压制成型的压力优选为10mpa～20mpa，更优选为10mpa～15mpa。在本发明另一优选的实施例中，所述粉料资源为转炉除尘灰，所述制粒成型的方式为压制成型，得到转炉除尘灰造块，实现钢铁厂二次资源的进一步应用。本发明对所述压制成型的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的压球机。在本发明中，所述压制成型的压力优选为10mpa～20mpa，更优选为10mpa～15mpa。本发明提供的粉料资源的造块方法所用的粘结剂为上述技术方案所述的新型粘结剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的新型粘结剂，该新型粘结剂适用于粉料资源的制粒成型，具有较好的成型率及强度，从而实现粉料资源的充分利用。本发明提供了一种新型粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：钛渣电炉除尘灰20wt％～70wt％；植物胶黏剂20wt％～70wt％；聚丙烯酰胺1wt％～10wt％。本发明还提供了一种粉料资源的造块方法，包括以下步骤：a)将粉料资源与粘结剂进行干混，再加入水进行湿混，得到混合料；所述粘结剂为上述技术方案所述的新型粘结剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的新型粘结剂；b)将步骤a)得到的混合料进行制粒成型，得到成型造块。与现有技术相比，本发明提供的新型粘结剂以钛渣电炉除尘灰为主要原料，配合其他特定含量组分，具有较高的资源利用率和较低的成本；同时，该新型粘结剂适用于粉料资源的制粒成型，具有较好的成型率及强度，从而实现粉料资源的充分利用。另外，该新型粘结剂解决了粉料资源堆存产生的生产成本提升及对环境产生的不利影响的问题，综合效益显著，具有广阔的应用前景。为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述。本发明以下实施例所用的钛渣电炉除尘灰的主要成分及含量参见表1所示；其他原料均为市售商品。表1本发明实施例所用的钛渣电炉除尘灰的主要成分及含量(质量百分含量/％)fe2o3feotio2sio2caomgoal2o328.853.4124.7522.901.1212.572.09实施例1(1)制备新型粘结剂：按照以下质量百分比配料：钛渣电炉除尘灰：淀粉胶：聚丙烯酰胺＝70％：29％：1％；将上述钛渣电炉除尘灰、淀粉胶和聚丙烯酰胺在搅拌的条件下混合均匀，得到新型粘结剂。(2)微细粒级钛精矿造块：实施例1所用的微细粒级钛精矿的主要粒度分布参见表2所示；表2实施例1所用的微细粒级钛精矿的主要粒度分布粒级-200目-325目比例/％79.2446.32将上述微细粒级钛精矿与步骤(1)得到的新型粘结剂按照质量比100：5的比例进行配料，干混3min，得到混合物料；然后在得到的混合物料中加入所述混合物料的总质量11％的水，在90r/min转速的强力搅拌下混合3min，得到混合料；最后采用内径为2.0m、长度为6m、斜度为0.04的回转筒设备对得到的混合料进行制粒成型(混合料从端头加入，随着筒身的回转运动，并在筒内壁上滚动，并逐渐长大成颗粒)，得到成型造块；所述成型造块的颗粒直径约5mm。将得到的成型造块干燥后，入钛渣电炉冶炼。经检测，本发明实施例1提供的新型粘结剂对微细粒级钛精矿的成型率为90％，得到的成型造块落下强度为2次/米。实施例2(1)制备新型粘结剂：按照以下质量百分比配料：钛渣电炉除尘灰：羧甲基纤维素胶：聚丙烯酰胺＝30％：65％：5％；将上述钛渣电炉除尘灰、羧甲基纤维素胶和聚丙烯酰胺在搅拌的条件下混合均匀，得到新型粘结剂。(2)钢铁厂富集污泥造块：实施例2所用的钢铁厂富集污泥的主要成分及含量参见表3所示，其粒度组成参见表4所示；表3实施例2所用的钢铁厂富集污泥的主要成分及含量(质量百分含量/％)原料来源mfefeocaosio2新料区39.4424.048.3010.49老料区54.5625.974.214.57表4实施例2所用的钢铁厂富集污泥的粒度组成将上述新料区富集污泥、老料区富集污泥与步骤(1)得到的新型粘结剂按照质量比50：50：3的比例进行配料，干混2min，得到混合物料；然后在得到的混合物料中加入所述混合物料的总质量7％的水，在90r/min转速的强力搅拌下湿混3min，得到混合料；最后采用压球机对得到的混合料进行制粒成型，压力为10mpa，得到成型造块。经检测，本发明实施例2提供的新型粘结剂对钢铁厂富集污泥的成型率≥85％，得到的成型造块落下强度为4次/米。实施例3(1)制备新型粘结剂：按照以下质量百分比配料：钛渣电炉除尘灰：羧甲基纤维素胶：聚丙烯酰胺＝45％：50％：5％；将上述钛渣电炉除尘灰、羧甲基纤维素胶和聚丙烯酰胺在搅拌的条件下混合均匀，得到新型粘结剂。(2)转炉除尘灰造块：实施例3所用的转炉除尘灰的主要成分及含量参见表5所示；表5实施例3所用的转炉除尘灰的主要成分及含量(质量百分含量/％)fe2o3feosio2caomno46.3510.555.3714.131.95将上述转炉除尘灰与步骤(1)得到的新型粘结剂按照质量比100：5的比例进行配料，干混2min，得到混合物料；然后在得到的混合物料中加入所述混合物料的总质量8％的水，在90r/min转速的强力搅拌下湿混3min，得到混合料；最后采用压球机对得到的混合料进行制粒成型，压力为15mpa，得到成型造块。经检测，本发明实施例3提供的新型粘结剂对转炉除尘灰的成型率≥85％，得到的成型造块落下强度为4次/米。所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页12