一種提高鐵精礦生球團(tuán)強(qiáng)度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種提高鐵精礦生球團(tuán)強(qiáng)度的方法，該方法是將一定濃度的腐植酸鈉溶液用酸調(diào)節(jié)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(rùn)磨預(yù)處理，造球。該方法操作簡(jiǎn)單、成本低，適用于各種鐵精礦的造球，特別適用于難造球鐵精礦的造球，且腐植酸鈉的用量少，而制得的生球落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度明顯提高，滿足球團(tuán)生產(chǎn)的要求。
【專利說(shuō)明】—種提高鐵精礦生球團(tuán)強(qiáng)度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提聞鐵精礦生球團(tuán)強(qiáng)度的方法，特別涉及一種提聞難造球鐵精礦生球團(tuán)強(qiáng)度的方法，屬于冶金工程材料領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)我國(guó)球團(tuán)工業(yè)得到了大力發(fā)展，球團(tuán)礦占高爐爐料的比例逐年升高，為高爐生產(chǎn)的增產(chǎn)節(jié)能、降本增效提供了優(yōu)質(zhì)的爐料。但由于目前球團(tuán)生產(chǎn)普遍采用膨潤(rùn)土為粘結(jié)劑，其用量一般為2%~3% (少數(shù)高達(dá)到5%左右)。生產(chǎn)實(shí)踐證明，90%左右的膨潤(rùn)土將殘留在成品球團(tuán)礦中，導(dǎo)致球團(tuán)礦的TFe品位降低，而有機(jī)粘結(jié)劑是以高分子有機(jī)物為主要成分的物質(zhì)，在低溫下其粘結(jié)性能明顯高于膨潤(rùn)土，而在中、高焙燒溫度條件下全部或絕大部分燃燒揮發(fā)。采用有機(jī)粘結(jié)劑替代膨潤(rùn)土，提高球團(tuán)礦品質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)高爐“精料方針”重要途徑，這一觀點(diǎn)已得到業(yè)界的廣泛認(rèn)同。因此，國(guó)內(nèi)外各大鋼鐵企業(yè)及高校在有機(jī)粘結(jié)劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面做了大量的研究。由中南大學(xué)研發(fā)成功的腐植酸鈉粘結(jié)劑，其可部分取代膨潤(rùn)土，甚至當(dāng)其添加至某些鐵精礦中時(shí)，可以完全取代膨潤(rùn)土，如釩鈦磁鐵精礦。然而，對(duì)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(jié)劑完全取代膨潤(rùn)土，當(dāng)腐植酸鈉用量達(dá)1.5%時(shí)，生球落下強(qiáng)度仍然較低，小于3次/0.5m，不能滿足造球生產(chǎn)的要求。不同性質(zhì)和種類的鐵精礦與腐植酸鈉粘結(jié)劑的匹配性不盡相同，導(dǎo)致腐植酸鈉粘結(jié)劑在球團(tuán)生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用受到了限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的鐵精礦造球工藝中存在粘結(jié)劑使用量大，生球強(qiáng)度不高的缺陷，本發(fā)明的目的是在于提供一種能有效改善鐵精礦生球強(qiáng)度，降低粘結(jié)劑使用量的方法，該方法操作簡(jiǎn)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(qiáng)度的生球。
[0004]本發(fā)明提供了一種提高鐵精礦生球團(tuán)強(qiáng)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(diào)節(jié)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(rùn)磨預(yù)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(zhì)量計(jì)，占鐵精礦干基質(zhì)量的0.2%~0.8%。
[0005]本發(fā)明的一種提高鐵精礦生球團(tuán)強(qiáng)度的方法，還包括以下優(yōu)選方案:
[0006]優(yōu)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(fēng)化煤用濃度為0.1~0.5mol/L的氫氧化鈉溶液在60~80°C溫度下進(jìn)行抽提得到。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)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(fēng)化煤按質(zhì)量比3:1~6:1混合，在60~80°C下進(jìn)行抽提30~90min，得到濃度為100~150g/L的腐植酸鈉溶液。
[0008]優(yōu)選的方案中酸為濃度在I~5mol/L之間的鹽酸溶液。
[0009]本發(fā)明的有益效果:發(fā)明人開(kāi)展的大量研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸鈉溶液中腐植酸鈉的聚集形態(tài)、結(jié)構(gòu)隨溶液的pH值的變化而發(fā)生改變，而腐植酸鈉聚集形態(tài)、結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致腐植酸鈉溶液粘度也發(fā)生明顯變化。本發(fā)明經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，將一定濃度的腐植酸鈉溶液的PH調(diào)節(jié)到6.0~8.0時(shí)，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(fā)生相互粘結(jié)，并且在起粘結(jié)作用的同時(shí)又能夠在鐵礦顆粒表面產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，使得球團(tuán)受到?jīng)_擊時(shí)產(chǎn)生抵抗剪切應(yīng)力的作用，保證球團(tuán)不破裂，從而提高了鐵精礦球團(tuán)的落下和抗壓強(qiáng)度。本發(fā)明所述的腐植酸鈉溶液不受鐵精礦種類的局限，適應(yīng)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(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度得到提高。采用本方法克服了腐植酸鈉粘結(jié)劑與部分難成球鐵精礦匹配性差的缺點(diǎn)，使得腐植酸鈉粘結(jié)劑可更廣泛地用于不同種類鐵精礦的造球。此外，本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，可保證原有造球生產(chǎn)工藝基本不變，設(shè)備投資少，特別適用于難成球鐵精礦的造球。

【具體實(shí)施方式】
[0010]以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，而不是限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0011 ] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]對(duì)比實(shí)施例1
[0013]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(jìn)行潤(rùn)磨預(yù)處理后造球，生球的落下強(qiáng)度為2.7次/0.5m，抗壓強(qiáng)度為
10.SN/個(gè)，不能滿足造球生產(chǎn)要求(要求落下強(qiáng)度大于3.0次/0.5m)。
[0014]對(duì)比實(shí)施例2
[0015]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(jìn)行潤(rùn)磨預(yù)處理后造球，生球落下強(qiáng)度為2.4次/0.5m,抗壓強(qiáng)度為10.3N/個(gè)，不能滿足造球生產(chǎn)要求。
[0016]對(duì)比實(shí)施例3
[0017]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92.5%的鏡鐵礦中混勻，進(jìn)行潤(rùn)磨預(yù)處理后造球，生球落下強(qiáng)度為1.7次/0.5m，抗壓強(qiáng)度為9.4N/個(gè)，不能滿足造球生產(chǎn)要求。
[0018]對(duì)比實(shí)施例4
[0019]以低階褐煤為原料，按照氫氧化鈉溶液與低階褐煤質(zhì)量比為3:1加入0.5mol/L的NaOH溶液，在75°C下抽提50min，得到濃度為122g/L的腐植酸鈉溶液。再用濃度為5mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)腐植酸鈉粘結(jié)劑溶液pH值至4.0。將所得腐植酸鈉溶液按腐植酸鈉干重占鐵精礦干基重量1.0wt %的比例添加至-200目為98.6%的含氟磁鐵礦中混勻，再進(jìn)行潤(rùn)磨預(yù)處理后造球，生球落下強(qiáng)度為2.9次/0.5m，抗壓強(qiáng)度為12.6N/個(gè)，不能滿足造球生產(chǎn)要求。
[0020]對(duì)比實(shí)施例5
[0021]以風(fēng)化煤為原料，按照氫氧化鈉溶液與風(fēng)化煤質(zhì)量比為5:1加入0.lmol/L的NaOH溶液，在80°C下抽提60min，得到濃度為131g/L的腐植酸鈉溶液。再用濃度為lmol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)腐植酸鈉粘結(jié)劑溶液pH值至10.0。將所得腐植酸鈉溶液按腐植酸鈉干重占鐵精礦干基重量的1.0wt %比例添加至-200目為89.3%的浮選赤鐵精礦中混勻，再進(jìn)行潤(rùn)磨預(yù)處理后造球，生球落下強(qiáng)度為2.9次/0.5m，抗壓強(qiáng)度為11.7N/個(gè)，不能滿足造球生產(chǎn)要求。
[0022]實(shí)施例1
[0023]以低階褐煤為原料，按照氫氧化鈉溶液與低階褐煤質(zhì)量比為3:1加入0.lmol/L的NaOH溶液，在80°C下抽提30min，得到濃度為116g/L的腐植酸鈉溶液。再用濃度為lmol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)腐植酸鈉粘結(jié)劑溶液pH值至6.0。將所得腐植酸鈉溶液按腐植酸鈉干重占鐵精礦干基重量的0.2wt %比例添加至-200目為98.6%的含氟磁鐵礦中混勻，再進(jìn)行潤(rùn)磨預(yù)處理后造球，生球落下強(qiáng)度為3.9次/0.5m，抗壓強(qiáng)度為18.2N/個(gè)，滿足造球生產(chǎn)要求。
[0024]實(shí)施例2
[0025]以風(fēng)化煤為原料，按照氫氧化鈉溶液與風(fēng)化煤質(zhì)量比為5:1加入0.3mol/L的NaOH溶液，在75°C下抽提60min，得到濃度為137g/L的腐植酸鈉溶液。再用濃度為3mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)腐植酸鈉粘結(jié)劑溶液pH值至7.0。將所得腐植酸鈉溶液按腐植酸鈉干重占鐵精礦干基重量的0.6wt %比例添加至-200目為89.3%的浮選赤鐵精礦中混勻，再進(jìn)行潤(rùn)磨預(yù)處理后造球，生球落下強(qiáng)度為5.2次/0.5m，抗壓強(qiáng)度為15.SN/個(gè)，滿足造球生產(chǎn)要求。
[0026]實(shí)施例3
[0027]以低階褐煤和風(fēng)化煤的混合煤樣為原料，按照氫氧化鈉溶液與風(fēng)化煤質(zhì)量比為6:1加入0.5mol/L的NaOH溶液，在75°C下抽提90min，得到濃度為142g/L的腐植酸鈉溶液。再用濃度為5mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)腐植酸鈉粘結(jié)劑溶液pH值至8.0。將所得腐植酸鈉粘結(jié)劑溶液按干重占鐵精礦重量的0.8wt%比例添加至鏡鐵礦中混勻，再進(jìn)行潤(rùn)磨預(yù)處理后造球，所得生球水分為7.7 %，生球落下強(qiáng)度為4.8次/0.5m,抗壓強(qiáng)度為16.6N/個(gè)，滿足造球生產(chǎn)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種提高鐵精礦生球團(tuán)強(qiáng)度的方法，其特征在于，將濃度為100~150g/L的腐植酸鈉溶液用酸調(diào)節(jié)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(rùn)磨預(yù)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(zhì)量計(jì)，占鐵精礦干基質(zhì)量的0.2%~0.8%。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的腐植酸鈉溶液由以下方法制備得到:將低階褐煤和/或風(fēng)化煤用濃度為0.1~0.5mol/L的氫氧化鈉溶液在60~80°C溫度下進(jìn)行抽提得到。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將濃度為0.1~0.5mol/L的氫氧化鈉溶液與低階褐煤和/或風(fēng)化煤按質(zhì)量比3:1~6:1混合，在60~80°C下抽提30~90min，過(guò)濾后得到濃度為100~150g/L的腐植酸鈉溶液。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酸為濃度在I~5mol/L之間的鹽酸溶液。
【文檔編號(hào)】C22B1/244GK104178626SQ201410430831
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】張?jiān)? 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, 彭志偉, 甘敏, 徐斌, 孫陽(yáng), 陳軍, 游志雄, 蘇子鍵, 劉兵兵, 劉臣 申請(qǐng)人:中南大學(xué)