專利名稱：一種球團(tuán)礦添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球團(tuán)礦添加劑，系球團(tuán)礦添加劑的改進(jìn)。屬粉末冶金技術(shù)、鋼鐵工業(yè)人造塊礦制造方法中的球團(tuán)法使用的添加劑。
隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，煉鐵所需原料愈來愈大，而可直接入爐的富礦卻愈來愈少，尤其在我國鐵礦儲量雖然居世界第五位，其中含鐵50％以上的富礦僅占4％，絕大部分為含有害雜質(zhì)的貧礦，這類礦石必須細(xì)磨精選后經(jīng)造塊才能入爐冶煉。球團(tuán)礦以其良好的冶金性能和明顯的高爐冶煉效果優(yōu)于其他人造塊礦，日趨引起國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的重視。世界范圍內(nèi)一些大型鋼鐵企業(yè)球團(tuán)礦年生產(chǎn)能力超過28500萬噸。我國鐵精礦球團(tuán)的研究生產(chǎn)始于50年代，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，從成球理論和工藝設(shè)備的研制已接近國外水平，但成球的添加劑一直是沿用國外傳統(tǒng)的添加劑—消石灰、石灰石、膨潤土，目前以膨潤土為主。國內(nèi)外亦有使用佩利多的，是一種高效無毒的高分子粘結(jié)劑，它是荷蘭恩卡公司注冊的專利產(chǎn)品聚合主體為纖維素的衍生物，以多糖分子形式存在，不含S.P等雜質(zhì)，粘結(jié)效果優(yōu)于膨潤土，用量小，僅為膨潤土的1/5ˉ1/10。我國尚無廠家使用。
膨潤土作為球團(tuán)添加劑已有數(shù)十年的歷史。是目前國內(nèi)外球團(tuán)礦生產(chǎn)廠家公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)添加劑，它不僅可提高生球的落下強度，尤其可提高生球干燥時的破裂溫度，但由于膨潤土的層狀結(jié)構(gòu)，晶層中含有大量的分子結(jié)合水，同時可吸附600ˉ700％的水，雖有利于成球，但對提高濕強度，提高生球干燥的破裂溫度受到了局限，因水份過高，濕強度下降，在成球過程中，返礦率仍在25ˉ30％居高不下，且在干燥時，其干燥速度較其他添加劑生球干燥慢。影響了產(chǎn)量，增加了能耗。膨潤土在鐵精礦的加入量一般為2.5ˉ3％，降低了鐵精礦全鐵的品位。因膨潤土是一種無機礦物，經(jīng)焙燒后，仍存在球團(tuán)礦中。對球團(tuán)礦生產(chǎn)廠家來說。每降低全鐵1％，減價510元/噸，降低全鐵2％每噸降價10ˉ20元/噸。按年產(chǎn)球團(tuán)礦100萬噸的廠家，年經(jīng)濟(jì)損失1000萬元以上。對鋼鐵企業(yè)來說，球團(tuán)礦的全鐵品位愈高，在相同生產(chǎn)條件下，提高了產(chǎn)量，降低了焦比能耗，以年產(chǎn)200萬噸鋼鐵的企業(yè)為例，假設(shè)全部使用球團(tuán)礦冶煉，年需全鐵60％的球團(tuán)礦333.3萬噸，而要使球團(tuán)礦的品位達(dá)到60％，必須使用62％以上的精鐵礦粉325萬噸。如果不降低品位使用333.3萬噸全鐵62％的球團(tuán)礦，在不增加焦比能耗的條件下，可增產(chǎn)5萬余噸鋼鐵，是一項巨大的經(jīng)濟(jì)效益，反之，是一個巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
本發(fā)明的目的在于提供一種既能提高生球抗壓強度，落下強度，提高生球干燥破裂溫度，將返礦率降至最低，又不降低含鐵量的添加劑。本發(fā)明是運用有機大分子結(jié)構(gòu)的含氧官能團(tuán)與Al+++、Fe+++、Ca++等多價金屬陽離子結(jié)合成絡(luò)合物和螯合物，形成牢固的網(wǎng)上加網(wǎng)的立體結(jié)構(gòu)的原理來實現(xiàn)的，這種有機大分子簡稱shn，是一種典型的膠體物質(zhì)，具有對陽離子極強的吸附力、水化能力、粘結(jié)力和良好的親水性、分散性。經(jīng)細(xì)磨的鐵精礦粉，具有極大的比表面積，1500ˉ1900Cm2/g，因此也就具有較大的表面能，當(dāng)它們與周圍介質(zhì)接觸時，顆粒表面顯示出靜電荷，靜電荷的平衡方式負(fù)電荷主要在內(nèi)面，而陽電荷主要在顆粒的外緣，對水分子有吸附力，使顆粒互相靠攏，由于礦粉中加入了shn，遇水后與礦粉顆粒形成絡(luò)合物和螯合物，構(gòu)成網(wǎng)上加網(wǎng)的立體結(jié)構(gòu)，一方面增加了礦粉的可塑性，改善了礦粉的成型性能，另方面增加了粘結(jié)力，使顆粒更加緊密的靠攏，因此，球團(tuán)礦的濕強度和干強度得到大大提高，由于shn中含有芳香核、羥基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)提高了生球干燥的破裂溫度，由于shn系有機物，在800度可完全燃燒，幾乎只有微量的灰份，故不降低球團(tuán)礦全鐵品位，shn是從天然的有機高分子化合物中的一種或多種、經(jīng)氧化分解而提取的，為增加其粘結(jié)力加入又5％CMS混合均勻而成的，亦可添加shn到膨潤土中，改善膨潤土的效果，其用量為10％以上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，用量少、不含雜質(zhì)、粘性強、提高了礦粉的可塑性，改善了成球性能，提高了球團(tuán)礦的濕強度和干強度，提高了生球干燥的破裂溫度，大大減少了返礦率，同時不降低全鐵品位，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種有機大分子結(jié)構(gòu)的含氧官能團(tuán)能與Al+++、Fe+++、Ca++、等多價金屬陽離子結(jié)合成絡(luò)合物和螯合物，形成牢固的網(wǎng)上加網(wǎng)的立體結(jié)構(gòu)的膠體化合物的球團(tuán)礦添加劑。
2.一種含有芳香核、羥基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性基團(tuán)，具有親水性、絡(luò)合性、離子交換性、氧化還原性的膠體粉末為主要成分的球團(tuán)礦添加劑。
3.從天然有機高分子中提取的shn膠體化合物為主要成分添加CMS等其它粘結(jié)劑配制的球團(tuán)礦添加劑。從天然有機高分子中提取的shn膠體化合物添加到膨潤土中改善膨潤土性能的球團(tuán)礦添加劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及的球團(tuán)礦添加劑系有機高分子膠體化合物，運用有機大分子含氧官能團(tuán)與Al+++、Fe+++、Ca++、等多價金屬陽離子結(jié)合成絡(luò)合物和螯合物，形成牢固的網(wǎng)上加網(wǎng)的立體結(jié)構(gòu)原理及多種活性官能團(tuán)提高鐵精礦的塑性，改善成球性能，從而提高球團(tuán)礦的濕強度，干強度和破裂溫度，使返礦率下降到1％以下。這種添加劑用量少，粘結(jié)力強，不含S.P等雜質(zhì)不降低球團(tuán)礦的全鐵含量，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C22B1/244GK1455006SQ03114339
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月29日
發(fā)明者張振慧 申請人:張振慧