新型有機粘接劑作球團添加劑試驗研究

第37卷第1期燒結球2012年2月Sintering and Pelletizing9新型有機粘接劑作球團添加劑試驗研究裴業(yè)虎'2,甘學(xué)鋒',2,陳義勇2(1.佛山地質(zhì)局，廣東佛山528000;2.四會(huì )飛來(lái)峰非金屬礦物材料有限公司,廣東四會(huì )市526240)摘要:針對國 內球團廠(chǎng)膨潤土添加量過(guò)大,造成球團礦鐵晶位降低的問(wèn)題，研究了新型添加劑M部分昝代膨潤土制備球團的效果。結果表明,添加少量的有機粘結劑可有效降低膨潤土用量,用0.1%的M拌0.6%的膨潤土造球,球團礦的各項性能指標均能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求.比只添加2%膨潤土的球團鐵品位提高了1.17%。關(guān)鍵詞:球團礦;有機粘結劑;膨潤土;球團試驗中圈分類(lèi)號: TF046.6文獻標識碼: A文章編號: 1000- 8764(2012)01 - 0039- 03Experimental Research on New Type of Organic Binder as Pellet AdditivePEI Ye-bul.2 ,GAN Xue feng.2 ,CHEN Yi-yong2(1. Foshan Bureau of Geology , Foshan 528000, Guangdong ;2. Sihuifilaifeng Non- metallicMineral Materials Co.. Lid., Sihui 526240, Cuangdong)Abstract In view of lower grade iron grade in pellet caused by addition of excessive bentonite in domestic plletizingplant, the effet of partial replacement of bentonite with new type of additive M for preparation of pellet was researched. Themix with 0.6% bentonite for pelletizing, all the performance indexes can meet production requirements, and the iron grade inpellet is 1.17% higher than that with addition of only 2 % bentonite.Key words pllet;organie binder;entniteletizing test本研究旨在應用新型有機粘結劑部分代替1前言膨潤土,以降低膨潤土用量,提高成品球團礦鐵，目前，鐵礦球團生產(chǎn)主要以膨潤土作粘結品位，同時(shí)滿(mǎn)足球團生產(chǎn)對成本的控制。劑,國內球團廠(chǎng)膨潤土的添加量一般為2% ~2試驗原料3.5%。高爐煉鐵實(shí)踐表明,提高人爐球團礦的鐵品位,對高爐實(shí)現高產(chǎn)、低耗意義重大。從理2.1 膨潤土論上講,人爐原料球團鐵品位每提高1%,焦比試驗所用膨潤土取自河南信陽(yáng),原礦為粉降低2%,產(chǎn)量可提高3%1.2]。原料SiO2 含量砂狀,呈白色一淺灰色、磚紅色致密塊狀,蠟狀升高,會(huì )使焦比上升,對球團生產(chǎn)和高爐冶煉都-土狀光澤，鋸齒狀斷口。其成分分析(XRF)帶來(lái)不利影響。國內外很多學(xué)者對降低球團中列于表1。膨潤土添加量進(jìn)行了大量研究,有人嘗試過(guò)全此土堿性系數=(ENa* + zK* )/(ECa2+ +部用有機粘結劑代替膨潤土生產(chǎn)球團礦,但由EMg2*) = 0.32/3.66=0.09< 1,系鈣基膨潤于球團的冶煉性能不佳或者生產(chǎn)成本過(guò)高而未土。將其用堆場(chǎng)鈉化法進(jìn)行鈉化改性,改性后能在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應用。膨潤土的各項指標見(jiàn)表2。收稿日期:2011- 10-31中國煤化工作者簡(jiǎn)介:裴業(yè)虎(1989 - ),男,研究員,現就職于佛山地質(zhì)局所屬四會(huì )飛來(lái)峰非金屬礦物材料有.MYHCNMHG40燒第37卷第1期表1膨潤土原礦X光熒光分析結果(%)SiOzAl2O3Fe20;CaOMgO20SrOZrO3BaONa2069. 4614.850.401.524.270.0160.0540. 0240.240.089表2鈉化改性后的膨潤土性能指標1250C,焙燒時(shí)間31min。成品球的抗壓強度吸藍量蒙脫石 膨脹容 2h吸水 膠質(zhì)價(jià)在智能球團壓力機上測定。/g*(100g)-'含量/% /mL'g"'_ 率/% /mL(I5g) -132.5 .67.71375.70684試驗結果及分析2.2 鐵精礦4.1膨潤土 造球試驗試驗用鐵精礦來(lái)自尖山鐵礦,是尖山鐵礦A為基準試樣,不加任何添加劑,B組用膨選礦廠(chǎng)的最終精礦。經(jīng)陶瓷過(guò)濾機脫水后,含潤土作添加劑參與造球，檢測球團礦的各項性水率為8% ~9%, TFe64.76%。鐵精礦中的鐵能，以研究膨潤土在不同用量時(shí)對球團各項技礦物主要是磁鐵礦,脈石礦物主要是石英，術(shù)指標的影響。試驗結果列于表3。-0.074 mm的含量為97.48%,-0.045 mm的3膨潤土造球試驗結果含量為79.80%。特驗膨潤土成品球落下強生球抗 750 C熟球抗2.3有機粘接劑試驗用量TFe度/次壓強度靜爆壓強度/kN.個(gè)-1本試驗使用一種新型有機粘結劑M,它是A064.252.27.32$ 2.08-種聚合物,是在天然高分子化合物上植人了大量的羧基和羥基基團的合成物質(zhì)。其主要成B2 1.5 62.76 3.1 9.50 10 2.54分為碳水化合物,具有多種支鏈結構,其特點(diǎn)是溶10.542.89于水后粘結性強,經(jīng)高溫氧化焙燒后生成CO2和B4 2.5 61.86 4.1 12.29水蒸氣,在球團礦中殘留量少,帶人有害物質(zhì)少。由表3可知,生球落下強度和抗壓強度均隨膨潤土添加量增大而升高,當膨潤土添加量3試驗方法達2.0%時(shí),球團的各項性能才能滿(mǎn)足生產(chǎn)要3.1 試驗流程求。此時(shí)球團礦TFe為62.35%,比不加入任何球團試驗流程見(jiàn)圖1。添加劑時(shí)降低了1 .90%?？梢?jiàn)，添加膨潤土對|鐵精礦+生球檢測1球團鐵品位影響很大。主要原因是膨潤土作為|添加劑[混料→運球了一干燥.球團添加劑幾乎全部殘留在球團礦中[3-5]。4.2用有機粘結劑部分替代膨潤土造球試驗成品球檢測成品球]培燒]-考慮到有機粘結劑全部代替膨潤土作為球圈1球團試驗流程圉團粘結劑會(huì )降低球團的爆裂溫度,因此保留部分膨潤土,以有機粘結劑的添加量作為變量,分3.2試驗方法鐵精礦烘干后與添加劑配合,采用人工混別對球團的各項指標進(jìn)行測試，以研究有機粘勻,然后送入F- 800圓盤(pán)造球機(0800 mm,轉結劑的部分代替性能。試驗結果列于表4。速22 r/min,傾角45°)中造球。為了模擬實(shí)際由表4可知,生球的落下強度和抗壓強度生產(chǎn)情況,造球過(guò)程分為母球形成、母球長(cháng)大和隨有機粘結劑用量增加而提高。膨潤土添加量生球緊密三個(gè)階段。造球結束后,取500 g生球為0.7% ,有機粘結劑添加量為0.1%時(shí),即可滿(mǎn)測定水分,并取10~ 12 mm的生球檢測其750足生產(chǎn)要求。從表4還可看出,隨有機粘結劑C靜爆值、落下強度和抗壓強度。其余生球在用量增加,球團鐵品位降低并不明顯,但750 C烘箱中于120 C下烘干,用于焙燒試驗。預熱、下靜爆值變差,中國煤化工是由于焙燒試驗在臥式管狀電爐中進(jìn)行,焙燒溫度有機粘結劑在高"TYHCNMHG反應而_2012年第 1期裴業(yè)虎等_新型有機粘接劑作球團添加劑試驗研究4被燒損,使球內本來(lái)由有機粘結劑形成的連接球團爆裂溫度會(huì )因有機粘結劑用量增加而下構架突然消失,而新的微結晶連接尚來(lái)不及形降[6]。成,故易受熱應力作用而發(fā)生結構破壞。因此,表4有機粘接劑 部分替代膨潤土造球試驗結果試驗有機粘接劑膨潤土.成品球生球落下生球抗壓750 C熟球抗壓編號用量/%/次(0.5m) -1/N.個(gè)-1靜爆/%/kN.個(gè)-10.10.763.413.013.592.640.23.32.730.63.273.13. 842.684.3有機粘結劑對降低膨潤土用最的影響試驗有機粘結劑用量為0.1%,以膨潤土添加量作為結合4.2的試驗結果,有機粘結劑部分替變量,探索添加有機粘結劑對降低膨潤土用量代膨潤土時(shí),其適宜用量為0.1%。因此,固定的影響。試驗結果列于表5。表5有機粘結 劑對降低膨潤土用f的影響試驗結果有機粘結膨潤土劑用址/%TFe/%/次(0.5m)D163.782.2.200.6313.792.6563.2214.042.85D41.262.883.73.04由表5可看出，在有機粘結劑添加量為團礦TFe品位達到63.52%,比只添加2%膨潤0.1%時(shí)，隨膨潤土用量增加,球團性能得到改土時(shí)提高了1.17%。善,當膨潤土添加量為0.6%時(shí),生球落下強度3)有機粘結劑M的價(jià)格約為4000元/t,以為3.0次/0.5 m,生球抗壓強度為13.79 N/個(gè),本研究的用量,配合膨潤土使用,不會(huì )使球團生750 C下的靜爆值和熟球杭壓強度等各項指標產(chǎn)成本提高。而從整個(gè)煉鐵系統來(lái)看,球團品均滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。此時(shí)，球團礦鐵品位為位提高獲得的經(jīng)濟效益將十分可觀(guān)。63.52% ,比添加2%膨潤土時(shí)提高了1.17%。參考文獻5結論[1] 李宏煦,王淀佐,胡岳華,等.羧甲基淀粉鈉提高球團強度的機理[J].中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2001.321)球團生產(chǎn)中添加新型有機粘結劑M能有(4):351 -354.效降低膨潤土用量,但其添加量并不是越多越[2]薛正 良.周?chē)?陽(yáng)洪.粘結劑在生球抗爆方面的作用機理[J].燒結球團,1995,20(S);7- 13.好,隨著(zhù)有機粘結劑用量增大,生球的落下強度[3] 張一敏等編著(zhù).球團礦生產(chǎn)技術(shù)[M].冶金工業(yè)出版和抗壓強度增大,但生球爆裂反而會(huì )變得嚴重。社,2005.2)膨潤土與有機粘結劑M組合使用,能有[4] 傅菊英,朱德慶編著(zhù).鐵氧化球團基本原理、工藝及設備效提高球團礦鐵品位。添加0.1%的有機粘結[M].中南大學(xué)出版社,2005.4劑M,可將膨潤土用量降低到0.6%，此時(shí)生球.[5]陰繼翔 .粘結劑對球團性能的影響分析[J].太原理工大落下強度為3.0次/0.5 m, 生球抗壓強度為學(xué)學(xué)報. 20031(5);:56- 58.13.79 N/個(gè),750 C靜爆值為4%,熟球抗壓強[6] 楊水斌,黃桂香.姜濤,等.有機粘結劑瞥代膨潤土制備氧化球團[J].中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) .2007.38.度為2.65 kN/個(gè),可以滿(mǎn)足球團生產(chǎn)要求,而球中國煤化工MHCNMH G