[發明專利]一種提高鐵精礦生球團強度的方法

有效

• 申請號: 201410430831.2
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104178626A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 張元波;李光輝;姜濤;周友連;范曉慧;郭宇峰;楊永斌;黃柱成;李騫;陳許玲
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B1/244
• 分類號: C22B1/244
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發明涉及一種提高鐵精礦生球團強度的方法，特別涉及一種提高難造球鐵精礦生球團強度的方法，屬于冶金工程材料領域。

背景技術

近年來我國球團工業得到了大力發展，球團礦占高爐爐料的比例逐年升高，為高爐生產的增產節能、降本增效提供了優質的爐料。但由于目前球團生產普遍采用膨潤土為粘結劑，其用量一般為2％～3％(少數高達到5％左右)。生產實踐證明，90％左右的膨潤土將殘留在成品球團礦中，導致球團礦的TFe品位降低，而有機粘結劑是以高分子有機物為主要成分的物質，在低溫下其粘結性能明顯高于膨潤土，而在中、高焙燒溫度條件下全部或絕大部分燃燒揮發。采用有機粘結劑替代膨潤土，提高球團礦品質，是實現高爐“精料方針”重要途徑，這一觀點已得到業界的廣泛認同。因此，國內外各大鋼鐵企業及高校在有機粘結劑的開發和應用方面做了大量的研究。由中南大學研發成功的腐植酸鈉粘結劑，其可部分取代膨潤土，甚至當其添加至某些鐵精礦中時，可以完全取代膨潤土，如釩鈦磁鐵精礦。然而，對于部分難成球的鐵精礦(含氟磁鐵精礦、鏡鐵礦、浮選赤鐵精礦等)，采用腐植酸鈉粘結劑完全取代膨潤土，當腐植酸鈉用量達1.5％時，生球落下強度仍然較低，小于3次/0.5m，不能滿足造球生產的要求。不同性質和種類的鐵精礦與腐植酸鈉粘結劑的匹配性不盡相同，導致腐植酸鈉粘結劑在球團生產中的推廣和應用受到了限制。

發明內容

針對現有技術的鐵精礦造球工藝中存在粘結劑使用量大，生球強度不高的缺陷，本發明的目的是在于提供一種能有效改善鐵精礦生球強度，降低粘結劑使用量的方法，該方法操作簡單、成本低，特別適用于難成球鐵精礦的造球，可顯著改善難造球鐵精礦的成球性能，獲得高強度的生球。

本發明提供了一種提高鐵精礦生球團強度的方法，該方法是將濃度為100～150g/L的腐植酸鈉溶液用酸調節pH到6.0～8.0之間后，均勻添加到鐵精礦表面，混合均勻后，潤磨預處理，造球；其中，腐植酸鈉溶液在鐵精礦中的添加量以腐植酸鈉的干基質量計，占鐵精礦干基質量的0.2％～0.8％。

本發明的一種提高鐵精礦生球團強度的方法，還包括以下優選方案：

優選的方案中腐植酸鈉溶液由以下方法制備得到：將低階褐煤和/或風化煤用濃度為0.1～0.5mol/L的氫氧化鈉溶液在60～80℃溫度下進行抽提得到。

進一步優選的方案中腐植酸鈉溶液由以下方法制備得到：濃度為0.1～0.5mol/L的氫氧化鈉溶液與低階褐煤和/或風化煤按質量比3:1～6:1混合，在60～80℃下進行抽提30～90min，得到濃度為100～150g/L的腐植酸鈉溶液。

優選的方案中酸為濃度在1～5mol/L之間的鹽酸溶液。

本發明的有益效果：發明人開展的大量研究發現，腐植酸鈉溶液中腐植酸鈉的聚集形態、結構隨溶液的pH值的變化而發生改變，而腐植酸鈉聚集形態、結構的變化導致腐植酸鈉溶液粘度也發生明顯變化。本發明經過大量實驗研究發現，將一定濃度的腐植酸鈉溶液的pH調節到6.0～8.0時，腐植酸鈉溶液在該pH值條件下的粘度特別適合于鐵精礦顆粒之間發生相互粘結，并且在起粘結作用的同時又能夠在鐵礦顆粒表面產生相對滑動，使得球團受到沖擊時產生抵抗剪切應力的作用，保證球團不破裂，從而提高了鐵精礦球團的落下和抗壓強度。本發明所述的腐植酸鈉溶液不受鐵精礦種類的局限，適應于各種鐵精礦的造球，并且在較少的腐植酸鈉用量條件下，而使生球的落下強度和抗壓強度得到提高。采用本方法克服了腐植酸鈉粘結劑與部分難成球鐵精礦匹配性差的缺點，使得腐植酸鈉粘結劑可更廣泛地用于不同種類鐵精礦的造球。此外，本發明方法操作簡單，可保證原有造球生產工藝基本不變，設備投資少，特別適用于難成球鐵精礦的造球。

具體實施方式

以下實施例旨在進一步說明本發明內容，而不是限制本發明的保護范圍。

下面結合實施例對本發明進一步說明。

對比實施例1

將腐植酸鈉粉末按占鐵精礦干基重量的1.5wt％比例添加至-200目為98.6％的含氟磁鐵礦中混勻，進行潤磨預處理后造球，生球的落下強度為2.7次/0.5m，抗壓強度為10.8N/個，不能滿足造球生產要求(要求落下強度大于3.0次/0.5m)。

對比實施例2

將市售腐植酸鈉粉末按占鐵精礦干基重量的1.5wt％比例添加至-200目為89.3％的浮選赤鐵精礦混勻，進行潤磨預處理后造球，生球落下強度為2.4次/0.5m，抗壓強度為10.3N/個，不能滿足造球生產要求。

對比實施例3