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CN112575181A - 拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂及使用方法 - Google Patents

拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂及使用方法 Download PDF

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CN112575181A
CN112575181A CN202011399137.0A CN202011399137A CN112575181A CN 112575181 A CN112575181 A CN 112575181A CN 202011399137 A CN202011399137 A CN 202011399137A CN 112575181 A CN112575181 A CN 112575181A
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李宗胜
陈洪彬
王兴锋
高源�
崔金楠
柴青平
侯立程
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Angang Group Mining Co Ltd
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Angang Group Mining Co Ltd
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Abstract

为了解决现有铁矿球团生产过程中存在粘结剂对铁矿原料水分要求严格，导致造球适宜水分范围过窄的问题，本发明提供了一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂及使用方法。一个目的是在于提供一种复合有机粘结剂，该粘结剂能够拓宽造球的适宜水分范围，另一个目的是在于其应用，将其作为粘结剂应用于铁矿原料造球，可以提高生球质量。本发明的复合粘结剂，由以下组分按质量百分比组成：钠基膨润土90％～95％；有机粘结剂5％～10％；其中有机粘结剂，由以下组分按质量百分比组成：吸水树脂40％～50％；腐殖酸钠15％～20％；羧甲基纤维素钠17％～20％；聚丙烯酰胺18％～20％。

Description

拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂及使用方法
技术领域
本发明属于冶金原料与预处理技术领域，特别涉及一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂。
背景技术
现有铁矿球团生产中，铁精矿原料水分的控制是保证造球效率的重要环节之一。尤其是部分选厂的精矿是采用管道输送，进入球团厂后直接经脱水处理，但是经脱水后的铁精矿中水分较高，一般含水9.0～10％。实际球团生产中，多采用对入厂原料进行干燥预处理的方法，将铁精矿原料水分降低到粘结剂适宜的原料水分以下，再与粘结剂配料后进行造球，在造球过程中补加水分至适宜的成球水分，获得合格的生球。操作过程比较复杂。
当铁矿球团中配加膨润土时，不可避免会带入Si、Al等杂质元素，从而降低球团矿的铁品位。针对这一问题，部分球团厂尝试采用复合有机粘结剂替代或部分替代膨润土以降低膨润土的消耗、提高球团矿的铁品位。实验室试验取得了一定的效果，但工业试验中发现，配加有机粘结剂后对铁矿原料水分的要求更严格，适宜的原料水分范围进一步降低，对操作要求更加苛刻。
发明内容
为了解决现有铁矿球团生产过程中存在粘结剂对铁矿原料水分要求严格，导致造球适宜水分范围过窄的问题，本发明提供了一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂及使用方法。一个目的是在于提供一种复合有机粘结剂，该粘结剂能够拓宽造球的适宜水分范围，另一个目的是在于其应用，将其作为粘结剂应用于铁矿原料造球，可以提高生球质量。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，由以下组分按质量百分比组成：钠基膨润土90％～95％；有机粘结剂5％～10％；
所述有机粘结剂，由以下组分按质量百分比组成：吸水树脂40％～50％；腐殖酸钠15％～20％；羧甲基纤维素钠17％～20％；聚丙烯酰胺18％～20％；
上述的复合粘结剂，所述的钠基膨润土蒙脱石含量大于60％，2小时吸水率大于120％，膨胀容大于12mL/g，粒度-200目不小于99％，水分小于15％。
上述的复合粘结剂，所述的吸水树脂粒度为-200目占90％～95％，吸水速率≤30s，吸水倍数为200-300倍。
上述的复合粘结剂，所述的羧甲基纤维素钠粘度为800-1200mpa·s，水分≤10％，pH值为6.5-9.5。
上述的复合粘结剂的制备方法为：将钠基膨润土与吸水树脂、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺按质量比例混合即得。
上述的复合粘结剂的使用方法为，将复合粘结剂添加到含水铁精矿中混匀后即可造球，加入重量为含水铁精矿和复合粘合剂总质量的0.9～1.1％；
上述的复合粘结剂的使用方法，所述含水铁精矿中水分范围为8.5～10wt％。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
(1)本发明首次以钠基膨润土与吸水树脂、羧甲基纤维素钠、腐植酸钠及聚丙烯酰胺复配制备复合粘结剂，其拓宽后的造球适宜水分范围可达到8.5～10wt％。
(2)本发明使用的吸水树脂具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，带有大量的吸水基团，在加热的过程中会形成一个能够释放水分的通道，可有效缓解生球爆裂情况。
(3)该复合粘结剂可用于铁矿球团生产，能提高生球质量，满足工业化生产要求。
具体实施方式
下面结合一些具体实施方式，对本发明进一步说明。
以下实施例中：钠基膨润土蒙脱石含量大于60％，2小时吸水率大于120％，膨胀容大于12mL/g，粒度-200目不小于99％，水分小于15％。吸水树脂粒度为-200目占90％～95％，容积密度为0.8g/cm3，吸水速率≤30s，吸水倍数为200-300倍。羧甲基纤维素钠粘度为800-1200mpa·s，水分≤10％，pH值为6.5-9.5。复合膨润土，建平慧营化工有限公司。
实施例1
一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其组分质量百分比为：钠基膨润土90％；复合有机粘结剂10％。其中复合有机粘结剂的组分质量百分比为吸水树脂40％；腐殖酸钠20％；羧甲基纤维素钠20％；聚丙烯酰胺20％。各组分按比例混匀即得。
对比例1
一种球团用复合粘结剂，其组分质量百分比为：钠基膨润土90％；复合有机粘结剂10％。其中复合有机粘结剂的组分质量百分比为吸水树脂40％；腐殖酸钠20％；羧甲基纤维素钠40％。各组分按比例混匀即得。
对比例2
一种球团用复合粘结剂，其组分质量百分比为：钠基膨润土90％；复合有机粘结剂10％。其中复合有机粘结剂的组分质量百分比为吸水树脂40％；腐殖酸钠20％；聚丙烯酰胺40％。各组分按比例混匀即得。
实施例2
一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其组分质量百分比为：钠基膨润土90％；复合有机粘结剂10％。其中复合有机粘结剂的组分质量百分比为吸水树脂45％；腐殖酸钠18％；羧甲基纤维素钠18％；聚丙烯酰胺19％。各组分按比例混匀即得。
实施例3
一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其组分质量百分比为：钠基膨润土90％；复合有机粘结剂10％。其中复合有机粘结剂的组分质量百分比为吸水树脂50％；腐殖酸钠15％；羧甲基纤维素钠17％；聚丙烯酰胺18％。各组分按比例混匀即得。
实施例4
一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其组分质量百分比为：钠基膨润土93％；复合有机粘结剂7％。其中复合有机粘结剂的组分质量百分比为吸水树脂40％；腐殖酸钠20％；羧甲基纤维素钠20％；聚丙烯酰胺20％。各组分按比例混匀即得。
实施例5
一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其组分质量百分比为：钠基膨润土95％；复合有机粘结剂5％。其中复合有机粘结剂的组分质量百分比为吸水树脂40％；腐殖酸钠20％；羧甲基纤维素钠20％；聚丙烯酰胺20％。各组分按比例混匀即得。
应用实验1
将实施例1～5和对比例1～2的复合粘结剂以及复合膨润土添加到含水铁精矿中混匀后造球，加入重量为含水铁精矿和复合粘合剂总量的1.1％。生球指标见下表。
表1、生球指标对照表
Figure BDA0002816431120000041
实验室球团的技术指标要求为生球平均落下强度≥4.5次/个，生球平均抗压强度≥12N。从表1可以发现，羧甲基纤维素钠对生球落下强度有一定正效应，聚丙烯酰胺对生球抗压强度有一定正效应，落下强度过高有时会导致生球爆裂。随着有机粘结剂配比的减少，生球的落下强度及抗压强度也会随之降低。
应用实验2
采用实施例1的配方，控制原料水分分别为8.6％，9.0％，9.2％，9.6％，10.0％，在此条件下测定生球指标，如表2所示。
表2、生球指标对照表
Figure BDA0002816431120000042
Figure BDA0002816431120000051
从以上对比可以看出，加入复合膨润土时，在原料水分为8.6％时，其抗压强度为10.8N/个球，达不到实验室球团技术指标要求；在原料水分为9.6％和10.0％时，其落下强度为4.3和3.6次/个，也达不到实验室球团技术指标要求，此时造球的适宜水分范围为9％～9.5％。而加入复合粘结剂之后，在生球水分为8.6％～10.0％范围内，其各项生球指标都达到了质量要求。粘结剂的用量配比为1.1％时，生球平均落下强度提高1.24次/个球，抗压强度提高0.84N/个球，爆裂数(450℃)明显低于基准。原有的复合膨润土的造球适宜水分为9％～9.5％，添加复合粘结剂后，造球适宜水分范围变为8.5％～10％，造球适宜水分范围得到有效拓宽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其特征在于，由以下组分按质量百分比组成：钠基膨润土90％～95％；有机粘结剂5％～10％；
所述有机粘结剂，由以下组分按质量百分比组成：吸水树脂40％～50％；腐殖酸钠15％～20％；羧甲基纤维素钠17％～20％；聚丙烯酰胺18％～20％。
2.根据权利要求1所述的拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其特征在于，所述的钠基膨润土蒙脱石含量大于60％，2小时吸水率大于120％，膨胀容大于12mL/g，粒度-200目不小于99％，水分小于15％。
3.根据权利要求1所述的拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其特征在于，所述吸水树脂粒度为-200目占90％～95％，吸水速率≤30s，吸水倍数为200-300倍。
4.根据权利要求1所述的拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂，其特征在于，所述的羧甲基纤维素钠粘度为800-1200mpa·s，水分≤10％，pH值为6.5-9.5。
5.权利要求1所述的拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂的制备方法，其特征在于，将钠基膨润土与吸水树脂、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺按质量比例混合即得。
6.权利要求1所述的拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂的使用方法，其特征在于，将复合粘结剂添加到含水铁精矿中混匀后即可造球，加入重量为含水铁精矿和复合粘合剂总质量的0.9～1.1％。
7.根据权利要求6所述的拓宽造球原料水分范围的球团用复合粘结剂的使用方法，其特征在于，所述含水铁精矿中水分范围为8.5～10wt％。
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