冷壓成型粘結(jié)劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種冷壓成型粘結(jié)劑。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使用簡(jiǎn)單、可提高冷壓成型成型率的粘結(jié)劑。本發(fā)明所述粘結(jié)劑按質(zhì)量份數(shù)包括以下組分：丙三醇45～55份、二異氰酸酯18～25份、丙烯酸8～15份、纖維素3～6份、尿素2～5份、多聚糖1.5～4份、甲酸1～3份、聚合引發(fā)劑1～3份。采用本發(fā)明粘結(jié)劑成型性能優(yōu)異，一次成型率高達(dá)90％，成型后生球團(tuán)粒徑≥25mm，2m高落下不碎、不散，抗壓強(qiáng)度≥3000KN?？蛇m用于粒度≤10mm的返料、除塵灰等冶金原料的壓制成型，且成型率高，可提升該類冶金廢棄物的經(jīng)濟(jì)化利用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】冷壓成型粘結(jié)劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種冷壓成型粘結(jié)劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 釩鐵磁鐵礦是一種鐵、釩、鈦、鉻、鈷、鎳等多元素共生的復(fù)合礦，伴生元素極多，亦 是一種主要的高爐冶煉原料。這種礦石品位較低，其中TFe含量為52%?54%，SiO 2S 3. 2%，TiO2為12%?13%，且粒度較粗。不僅降低了鐵品位和液相生成量，還易生成脆性 的鈣鈦礦，加上粒度較粗，導(dǎo)致混合料成球性能差，料層透氣性不好，致使釩鈦磁鐵礦的強(qiáng) 度差，返料率高。以攀鋼釩煉鐵廠為例，日產(chǎn)燒結(jié)礦4. 5萬(wàn)噸，高爐料槽下返料1萬(wàn)余噸，返 料率高達(dá)28%，與世界先進(jìn)水平高爐料槽下返料率10%相比，存在較大的差距。
[0003] 自2008年國(guó)際金融危機(jī)以來(lái)，鐵礦價(jià)格持續(xù)上漲，鋼鐵企業(yè)盈利能力受到了極大 的影響。為降低高爐原料成本，緩解f凡鈦磁鐵礦資源緊缺矛盾，攀鋼f凡對(duì)粒徑8mm?IOmm的 返料進(jìn)行回收。但這種方法對(duì)裝入方式及布料方式都有極其嚴(yán)格的要求，在返料較多時(shí)，易 引起高爐透氣性差的現(xiàn)象，導(dǎo)致懸崩料次數(shù)增加。且直徑< 8mm的返料因成球性能、品質(zhì)、 透氣性均達(dá)不到高爐冶煉要求，只能進(jìn)廢料場(chǎng)積存，長(zhǎng)此以往既對(duì)環(huán)境造成了污染，又浪費(fèi) 了資源還增加了生產(chǎn)成本。
[0004] 為了處理這個(gè)難題，攀鋼釩進(jìn)行返料再利用的探索，也曾采購(gòu)過(guò)數(shù)個(gè)廠家的粘結(jié) 劑進(jìn)行成型研究，但釩鈦磁鐵礦品位低且粒度粗，普通粘結(jié)劑成型率< 70%，無(wú)法達(dá)到生產(chǎn) 需求。且粘結(jié)成型工藝較多，需對(duì)原料進(jìn)行烘干，加工過(guò)程復(fù)雜，能源、生產(chǎn)成本較高。
[0005] 因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要一種使用簡(jiǎn)單，成型率高的粘結(jié)劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使用簡(jiǎn)單、可提高冷壓成型率的粘結(jié)劑。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0008] 本發(fā)明所述粘結(jié)劑按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：
[0009] 丙三醇 45?55份 二異氰酸酯 18?25份 丙烯酸 8?15份 纖維素 3?6份 尿素 2?5份 多聚糖 1.5?4份
[0010] 甲酸 1?3份 聚合引發(fā)劑 1?3份。
[0011] 優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：
[0012] 丙三醇 52份 二異氰酸酯 21份 丙烯酸 11份 纖維素 4.5份 尿素 3.5份 多聚糖 2.5份 甲酸 2份 聚合引發(fā)劑 1.5份。
[0013] 采用上述比例配比所得粘結(jié)劑可適用于鐵礦粉、錳礦粉、鋁礦粉、磷礦粉、氧化鐵 皮、鋼渣磁選料、除塵灰、返料的成型，可提高成型率，尤其適用于粒徑< IOmm的礦料。特別 的，當(dāng)所述返料為釩鈦磁鐵礦返料時(shí)，尤其適用于本發(fā)明粘結(jié)劑。
[0014] 上述粘結(jié)劑使用時(shí)，隨著水分蒸發(fā)，粘結(jié)劑中的羥基逐步與氨基、羧基脫水縮合， 形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將礦料緊密包裹在碳鏈之中，從而形成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度極高的固體。由于親水 基團(tuán)的消耗，固結(jié)后不再溶于水，同時(shí)由于粘結(jié)劑中含有的環(huán)狀結(jié)構(gòu)及環(huán)氧結(jié)構(gòu)，使其可承 受一定的高溫，如可采用烘干方式縮短干燥時(shí)間。
[0015] 具體的，上述聚合引發(fā)劑可選用過(guò)氧化二酰、過(guò)硫酸鹽。具體的，過(guò)硫酸鹽可選擇 過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨中的至少一種。
[0016] 本發(fā)明粘結(jié)劑中，二異氰酸酯作為溶劑使用，丙三醇起潤(rùn)滑作用，丙烯酸起絮凝作 用，纖維素起柔順作用，尿素起緩蝕作用，多聚糖起聚合作用，甲酸起增塑作用。
[0017] 上述技術(shù)方案中所述的二異氰酸酯優(yōu)選甲苯二異氰酸酯。
[0018] 上述技術(shù)方案中所述的纖維素優(yōu)選羧甲基纖維素。
[0019] 上述技術(shù)方案中所述的多聚糖優(yōu)選葡甘露聚糖。
[0020] 使用本發(fā)明粘結(jié)劑冷壓成型方法包括以下步驟：
[0021] a、將粘結(jié)劑、礦料、水混合，攪拌均勻，得混合料；
[0022] b、將混合料壓制成型、干燥得生球團(tuán)。
[0023] 上述冷壓成型方法中，礦料與粘結(jié)劑混合的質(zhì)量比優(yōu)選為80 :3?8。
[0024] 上述冷壓成型方法中，不同的礦料含水量不同，故步驟a中混合時(shí)的加水量視礦 料中的含水量而定，使混合料質(zhì)量中含水量為2%?5%即可。
[0025] 其中，步驟b所述的干燥采用常規(guī)干燥方法即可，如室溫干燥或烘干均可。
[0026] 具體的，為確保壓制成型的產(chǎn)品質(zhì)量，上述方法中，步驟b中的壓制成型壓力為 IOMPa ?15Mpa。
[0027] 使用本發(fā)明粘結(jié)劑冷壓成型，不需對(duì)礦料進(jìn)行烘干，不需添加其它輔助材料，成本 低，方法簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境友好。
[0028] 具體的，當(dāng)?shù)V料粒徑> IOmm時(shí)，壓制時(shí)礦料移動(dòng)和變形困難，壓制難度高，壓制成 型后的密度低。為減少壓制成型難度，提升壓制成型后的密度，可在步驟a混合時(shí)按混合料 質(zhì)量的20%?40%添加粒徑為Imm?3mm的礦料以降低壓制難度，提升壓制成型后的密 度。
[0029] 具體的，當(dāng)?shù)V料粒徑為Imm?3mm，壓制成型的球團(tuán)抗壓強(qiáng)度低，在步驟a混合時(shí)按 混合料質(zhì)量的4%?7%添加粒徑為7mm?12mm礦料以起到骨料的作用，將粒徑為Imm? 3mm的礦料填充到7mm?12mm礦料的孔隙中，達(dá)到增強(qiáng)成型后的密度與強(qiáng)度的目的。
[0030] 當(dāng)?shù)V料粒徑< 1mm，為提升壓制成型的球團(tuán)抗壓強(qiáng)度，需在步驟a混合時(shí)，按混合 料質(zhì)量的40 %?60 %添加粒徑為7mm?12mm的礦料。
[0031] 上述冷壓成型方法尤其適用于粒徑為3_?IOmm的礦料成型，可大幅提高成型 率，在步驟a混合時(shí)無(wú)需加入其他粒徑的礦料即可壓制成型，提高利用效率。
[0032] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0033] 1、本發(fā)明粘結(jié)劑生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，不含S、P、Al、Mg等冶煉有害雜質(zhì)，化學(xué)活性好，使 用時(shí)礦料不需烘干，無(wú)污水排放，無(wú)有害氣體排放，按比例混合攪拌后，經(jīng)冷壓成型干燥后 即可。
[0034] 2、成型性能優(yōu)異，一次成型率高達(dá)90%，成型后粒徑彡25mm，2m高落下不碎、不 散，自然干燥或烘干均可，抗壓強(qiáng)度> 3000KN。
[0035] 3、該粘結(jié)劑有很強(qiáng)的親合粘結(jié)功能，可改善混合料的親水性，促使返料迅速成型， 縮短成型時(shí)間，提高產(chǎn)量。
[0036] 4、本發(fā)明粘結(jié)劑可適用于粒度彡IOmm的返料、除塵灰等冶金原料的壓制成型，可 提升該類冶金廢棄物的經(jīng)濟(jì)化利用價(jià)值。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0038] 實(shí)施例1-3中的返料為釩鈦磁鐵礦返料。
[0039] 實(shí)施例1-3中所述的粘結(jié)劑按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：丙三醇52份、甲苯二異 氰酸酯21份、丙烯酸11份、羧甲基纖維素4. 5份、尿素3. 5份、葡甘露聚糖2. 5份、甲酸2 份、過(guò)硫酸銨1. 5份。將上述組分混合均勻得粘結(jié)劑。
[0040] 實(shí)施例1
[0041] a、取粒徑為Imm?3mm的返料80kg與7mm?12mm返料4kg混合，加入粘結(jié)劑 4. 8kg，加水使混合料質(zhì)量中含水量為3%，混合均勻；
[0042] b、在IOMPa下壓制成粒度為25mm的球團(tuán)，室溫下放置15h得生球團(tuán)。
[0043] 制作10組生球團(tuán)，進(jìn)行壓潰實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
[0044] 表 1
[0045]

【權(quán)利要求】
1. 冷壓成型粘結(jié)劑，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分： 丙三醇 45?55份 二異氰酸酯 18?25份 丙烯酸 8?15份 纖維素 3?6份 尿素 2?5份 多聚糖 1.5?4份 甲酸 1?3份 聚合引發(fā)劑 1?3份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷壓成型粘結(jié)劑，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組 分： 丙三醇 52份 二異氰酸酯 21份 丙烯酸 11份 纖維素 4.5份 尿素 3.5份 多聚糖 2.5份 甲酸 2份 聚合引發(fā)劑 1.5份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷壓成型粘結(jié)劑，其特征在于：所述聚合引發(fā)劑為過(guò)氧 化二酰、過(guò)硫酸鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷壓成型粘結(jié)劑，其特征在于：所述過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸鉀、過(guò) 硫酸鈉、過(guò)硫酸銨中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的冷壓成型粘結(jié)劑，其特征在于：所述二異氰酸酯 為甲苯二異氰酸酯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的冷壓成型粘結(jié)劑，其特征在于：所述纖維素為羧 甲基纖維素。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的冷壓成型粘結(jié)劑，其特征在于：所述多聚糖為葡 甘露聚糖。
【文檔編號(hào)】C22B1/244GK104263919SQ201410566831
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】盧金 申請(qǐng)人:攀枝花鋼城集團(tuán)協(xié)力有限公司