本發(fā)明涉及一種鐵粉成型用的復(fù)合干粉粘結(jié)劑，本發(fā)明進(jìn)一步涉及利用所述復(fù)合干粉粘結(jié)劑在鐵粉成型中的方法，屬于鐵粉成型領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，鋼鐵行業(yè)面臨市場供大于求、效益持續(xù)底下、環(huán)保壓力進(jìn)一步加大等困難，全行業(yè)發(fā)展形勢依然嚴(yán)峻。鋼鐵工業(yè)作為節(jié)能減排潛力最大的行業(yè)之一，鐵前系統(tǒng)節(jié)能任務(wù)十分艱巨，煉鐵系統(tǒng)如何清潔生產(chǎn)、低成本生產(chǎn)是現(xiàn)在的主要研究方向。
氧化球團(tuán)礦具有粒度均勻、冷態(tài)強(qiáng)度高、鐵品位高、還原性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)質(zhì)的高爐爐料。但在球團(tuán)生產(chǎn)中，作粘結(jié)劑用的膨潤土用量偏高，其帶入SiO2和Al2O3等雜質(zhì)使得球團(tuán)礦鐵品位降低，鐵品位每降低1％，高爐焦比便上升2％，產(chǎn)量下降3％?？刹捎糜袡C(jī)粘結(jié)劑代替膨潤土，由于有機(jī)物在焙燒過程中燃燒分解，因此，添加有機(jī)粘結(jié)劑不會影響球團(tuán)礦的鐵品位。但添加有機(jī)粘結(jié)劑存在加入水含量高，增加生產(chǎn)中加熱設(shè)備的能耗，故研究出改善球團(tuán)強(qiáng)度的干粉粘結(jié)劑迫在眉睫。
專利申請?zhí)枮?00910052170.3的發(fā)明專利公開了一種冷固結(jié)球團(tuán)用高分子粘結(jié)劑及其制備方法，該發(fā)明的粘結(jié)劑包括丙烯酰胺和聚丙烯酰胺的混合物，將混合物加入2～8倍的水進(jìn)行溶解；以混合溶液為基準(zhǔn)，加入6～18％混合溶液量的增粘劑、0～3％混合溶液量的增稠劑和0～3％混合溶液量的調(diào)整劑；在常溫或不高于80℃條件下，經(jīng)過2～6小時的反應(yīng)和聚合，生成一種高分子有機(jī)粘結(jié)劑乳液。該技術(shù)使用的粘結(jié)劑多為高分子物質(zhì)，且需要對其進(jìn)行改性，成本太高，不適合工業(yè)化應(yīng)用。
專利申請?zhí)枮?00610018298.4的發(fā)明專利公開了一種用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑及其制備方法，按重量百分含量將羧甲基淀粉鈉20～40％、聚丙烯酰胺5～10％、聚丙烯0～5％、腐植酸鈉0～5％、耐水膩?zhàn)臃?0～40％、高嶺土3～5％、硫酸亞鐵5～10％、碳酸鈉5～10％進(jìn)行細(xì)磨混合。該技術(shù)使用的粘結(jié)劑名目繁多，有機(jī)粘結(jié)劑含量較大，價格偏高且熱性能和抗壓強(qiáng)度較差。
專利申請?zhí)枮?00910187441.6的發(fā)明專利公開了一種新型冶金球團(tuán)用粘結(jié)劑的制備方法，包括下述步驟：將天然鈣基膨潤土粉碎，往100份重量比的經(jīng)粉碎的天然鈣基膨潤土內(nèi)加入2～5份重量比的碳酸鈉，將兩種料混合均勻，將混合料進(jìn)行擠壓成塊，將擠壓成的塊料堆放15～20天完成鈉化，再進(jìn)行天然晾曬熱風(fēng)干燥，至水分達(dá)到12％以下，配加1.1～2.0份纖維素鈉，混合磨細(xì)即得新型冶金球團(tuán)用粘結(jié)劑。該技術(shù)使用的粘結(jié)劑工藝操作較為復(fù)雜，生產(chǎn)時間長，且以無機(jī)粘結(jié)劑為主，影響冶金球團(tuán)金屬品位。
綜上，現(xiàn)有的鐵粉成型用的粘結(jié)劑不同程度的存在成本高、抗壓強(qiáng)度較差、工藝操作較為復(fù)雜等問題，有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的鐵粉成型用的粘結(jié)劑所存在的成本高、抗壓強(qiáng)度較差、工藝操作較為復(fù)雜等問題，提供一種成本低廉、工藝簡單、經(jīng)濟(jì)效益佳的復(fù)合干粉成型粘結(jié)劑以及利用所述復(fù)合干粉粘結(jié)劑在鐵粉成型中的方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種鐵粉成型用的復(fù)合干粉粘結(jié)劑，包含：預(yù)糊化淀粉，膨潤土和聚丙烯酰胺。其中，各組分的用量優(yōu)選為：預(yù)糊化淀粉70～85wt％，膨潤土10～20wt％，聚丙烯酰胺5～10wt％。
更優(yōu)選的，各組分的用量為：預(yù)糊化淀粉85％，膨潤土10％，聚丙烯酰胺5％。
所述預(yù)糊化淀粉優(yōu)選為：2％水溶液粘度為200mPa·S，含水量≤10％，pH值為9～11；更優(yōu)選的，所述預(yù)糊化淀粉的粒度小于0.15mm的顆粒占總質(zhì)量的95％。
所述膨潤土的粒度≤0.15mm。
所述聚丙烯酰胺的粒度≤0.2mm，所述聚丙烯酰胺的分子量為600～800萬。
本發(fā)明還提供了一種制備所述復(fù)合干粉粘結(jié)劑的方法，包括：將預(yù)糊化淀粉，膨潤土和聚丙烯酰胺各組分混合均勻，即得復(fù)合干粉粘結(jié)劑。
本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用所述復(fù)合干粉粘結(jié)劑的鐵粉成型的方法，包括，將鐵粉與所述復(fù)合干粉粘結(jié)劑按照為1：0.005～0.018的質(zhì)量比混合均勻，在10～15MPa的壓力下壓制成型得到型球。
優(yōu)選的，將鐵粉與所述復(fù)合干粉粘結(jié)劑按照1：0.012的質(zhì)量比混合均勻。
其中，所述的鐵粉為水分含量<4wt％，粒度<0.074mm。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為：
1.本發(fā)明使用的粘結(jié)劑以有機(jī)粘結(jié)劑為主，提高鐵粉球團(tuán)強(qiáng)度，同時無須采用烘干設(shè)備，節(jié)約能源消耗，經(jīng)濟(jì)效益得到較大的提高。
2.本發(fā)明使用的復(fù)合粘結(jié)劑成分種類少，引入有害物質(zhì)少，同時制備的球團(tuán)強(qiáng)度符合工藝生產(chǎn)要求，可以在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。
3.使用本發(fā)明復(fù)合干粉粘結(jié)劑制成的型球成型工藝簡單，可以在室溫下形成，無需干燥，生球強(qiáng)度高，所生成的型球的鐵品位高，不易氧化，經(jīng)濟(jì)成本低，操作簡單。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步對本發(fā)明的一種含砷鐵礦和赤泥的綜合利用方法進(jìn)行說明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會隨著描述而更為清楚。但是應(yīng)理解所述實(shí)施例僅是范例性的，不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改或替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種以鐵粉為主要原料的型球，包括鐵品位為90％的鐵粉原料和用于粘結(jié)上述鐵粉原料的粘結(jié)劑；
所述的以鐵粉為主要原料的型球，其制備方法為：
將水分含量為4％的1000g鐵粉與10g復(fù)合干粉粘結(jié)劑，均勻攪拌混合，將上述混合物放入對輥壓球機(jī)中，在壓力15MPa下壓制成型，烘干或自然晾干即成型球；
所述的復(fù)合干粉粘結(jié)劑，包括如下按照重量百分比配比的原料：
預(yù)糊化淀粉80％，膨潤土10％，聚丙烯酰胺10％，上述總原料的總重量份數(shù)為百分之一百；
所述的復(fù)合干粉粘結(jié)劑的制備方法為：
稱取80g預(yù)糊化淀粉，10g膨潤土，聚丙烯酰胺10g，放入混料機(jī)中均勻攪拌混合即為鐵粉成型干粉粘結(jié)劑。
上述所得型球濕球平均抗壓強(qiáng)度650N，平均落下強(qiáng)度為8次/個；干球平均抗壓強(qiáng)度1980N，平均落下強(qiáng)度為17次/個，鐵品位為91.5％。
實(shí)施例2
一種以鐵粉為主要原料的型球，包括鐵品位為90％的鐵粉原料和用于粘結(jié)上述鐵粉原料的粘結(jié)劑；
所述的以鐵粉為主要原料的型球，其制備方法為：
將水分含量為3％的1000g鐵粉與12g復(fù)合干粉粘結(jié)劑，均勻攪拌混合，將上述混合物放入對輥壓球機(jī)中，在壓力13MPa下壓制成型，烘干或自然晾干即成型球；
所述的復(fù)合干粉粘結(jié)劑，包括如下按照重量百分比配比的原料：
預(yù)糊化淀粉85％，膨潤土10％，聚丙烯酰胺5％，上述總原料的總重量份數(shù)為百分之一百；
所述的復(fù)合干粉粘結(jié)劑的制備方法為：
稱取85g預(yù)糊化淀粉，10g膨潤土，聚丙烯酰胺5g，放入混料機(jī)中均勻攪拌混合即為鐵粉成型干粉粘結(jié)劑。
上述所得型球濕球平均抗壓強(qiáng)度824N，平均落下強(qiáng)度為11次/個；干球平均抗壓強(qiáng)度2560N，平均落下強(qiáng)度為22次/個，鐵品位為92.4％。
實(shí)施例3
一種以鐵粉為主要原料的型球，包括鐵品位為90％的鐵粉原料和用于粘結(jié)上述鐵粉原料的粘結(jié)劑；
所述的以鐵粉為主要原料的型球，其制備方法為：
將水分含量為4％的1000g鐵粉與5g復(fù)合干粉粘結(jié)劑，均勻攪拌混合，將上述混合物放入對輥壓球機(jī)中，在壓力14MPa下壓制成型，烘干或自然晾干即成型球；
所述的復(fù)合干粉粘結(jié)劑，包括如下按照重量百分比配比的原料：
預(yù)糊化淀粉80％，膨潤土15％，聚丙烯酰胺5％，上述總原料的總重量份數(shù)為百分之一百；
所述的復(fù)合干粉粘結(jié)劑的制備方法為：
稱取80g預(yù)糊化淀粉，15g膨潤土，5g聚丙烯酰胺，放入混料機(jī)中均勻攪拌混合即為鐵粉成型干粉粘結(jié)劑。
上述所得型球濕球平均抗壓強(qiáng)度368N，平均落下強(qiáng)度為6次/個；干球平均抗壓強(qiáng)度1786N，平均落下強(qiáng)度為15次/個，鐵品位為90.8％。
實(shí)施例4
一種以鐵粉為主要原料的型球，包括鐵品位為90％的鐵粉原料和用于粘結(jié)上述鐵粉原料的粘結(jié)劑；
所述的以鐵粉為主要原料的型球，其制備方法為：
將水分含量為4％的1000g鐵粉與18g復(fù)合干粉粘結(jié)劑，均勻攪拌混合，將上述混合物放入對輥壓球機(jī)中，在壓力10MPa下壓制成型，烘干或自然晾干即成型球；
所述的復(fù)合干粉粘結(jié)劑，包括如下按照重量百分比配比的原料：
預(yù)糊化淀粉70％，膨潤土20％，聚丙烯酰胺10％，上述總原料的總重量份數(shù)為百分之一百；
所述的復(fù)合干粉粘結(jié)劑的制備方法為：
稱取70g預(yù)糊化淀粉，20g膨潤土，10g聚丙烯酰胺，放入混料機(jī)中均勻攪拌混合即為干粉粘結(jié)劑。
上述所得型球濕球平均抗壓強(qiáng)度365N，平均落下強(qiáng)度為5次/個；干球平均抗壓強(qiáng)度1781N，平均落下強(qiáng)度為14次/個，鐵品位為89.6％。