一种铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液及其制备方法和应用，该腐植酸钠粘结剂溶液的溶质由腐植酸钠、氢氧化钠和粘度调整剂组成，溶剂为水，所述的粘度调整剂为Al3+、Fe3+、Ca2+、Mg2+的可溶性盐中的一种或几种组成，制备方法是将腐植酸钠溶于NaOH溶液中，再加入粘度调整剂搅拌均匀，即得；该腐植酸钠粘结剂溶液的制备方法操作简单、成本低，制得的腐植酸钠粘结剂溶液在铁矿球团工艺的造球过程中添加到铁精矿中，能有效提高生球的强度和成品球的全铁品位，且具有用量少、适用于多种铁精矿造球的特点。

权利要求

1.铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液的应用，其特征在于，在铁矿球团工艺的造球过程中将所述腐植酸钠粘结剂溶液添加到铁精矿中应用于提高生球的强度和成品球的全铁品位；

每升腐植酸钠粘结剂溶液中，溶质由100～150g腐植酸钠、0.1～0.5mol氢氧化钠和

3+ 3+

占腐植酸钠质量8～10％的粘度调整剂组成，溶剂为水；所述的粘度调整剂为Al 、Fe 、

2+ 2+

Ca 、Mg 的可溶性盐中的一种或几种组成；

所述腐植酸钠粘结剂溶液在铁精矿中的添加量以溶质质量计量，为铁精矿质量的

0.2％～0.8％。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的腐植酸钠粘结剂溶液通过喷洒的方式添加到铁精矿中。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的粘度调整剂为AlCl3、FeCl3、CaCl2、MgCl2、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、MgSO4、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2中的一种或几种。

说明书

一种铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明一种铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液及其制备方法和应用，属于冶金工程材料领域。

背景技术

[0002] 酸性氧化球团矿因其具有良好的机械性能和高温冶金性能，可显著改善高炉料柱的透气性，被认为是实现高炉“精料”方针以及炉料结构优化所必须的优质原料。因此，近年来国内各大钢铁企业都在大力发展铁矿氧化球团矿生产。而对于高炉炼铁而言，入炉炉料TFe品位提高1％，焦比降低2％，产量可提高3％。然而，目前绝大部分国内球团厂都采用无机膨润土作球团粘结剂，一般膨润土的添加量为2％～3％，高者达5％。生产实践证明，高温焙烧后90％左右的膨润土仍残留在球团矿中，显著降低了球团矿的TFe品位，这与贯彻高炉炼铁的“精料方针”相违背。

[0003] 有机粘结剂是以高分子有机物为主要成分的物质，其在中、高温条件下全部或绝大部分燃烧挥发。采用有机粘结剂替代膨润土，提高球团矿品质，是实现高炉“精料方针”重要途径，这一观点已得到业界专家的广泛认同。在此形势下，国内外各大钢铁企业加大了有机粘结剂用于氧化球团生产的研究力度。由中南大学研发成功的腐植酸钠粘结剂，其可部分取代膨润土，甚至当其添加至某些铁精矿中时，可以完全取代膨润土，如钒钛磁铁精矿。然而，其用量仍然达到0.5～1％，并且对部分难成球铁精矿(如镜铁矿、部分磁铁精矿、赤铁矿等)，采用腐植酸钠粘结剂取代膨润土，生球落下强度仍然较低，为1～2次/0.5m。对于不同铁精矿矿种，腐植酸钠粘结剂在铁精矿球团制备中的应用仍存在一定的局限性。

发明内容

[0004] 本发明的目的是在于提供一种可以替换膨润土使用，用于制备铁矿氧化球团的腐植酸钠粘结剂溶液，该腐植酸钠粘结剂溶液具有用量少，适用于多种铁精矿的特点，能有效提高生球的品质和成品球的全铁品位。

[0005] 本发明的另一个目的是在于提供一种操作简单、低成本制备所述铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液的方法。

[0006] 本发明的第三个目的是在于所述铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液在制备铁矿球团中的应用，腐植酸钠粘结剂溶液具有用量少、适应各种类的铁精矿的特点，能有效提高生球的品质和成品球的全铁品位。

[0007] 本发明提供了一种铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液，每升腐植酸钠粘结剂溶液中，溶质由100～150g腐植酸钠、0.1～0.5mol氢氧化钠和占腐植酸钠质量8～10％的粘3+ 3+ 2+ 2+
度调整剂组成，溶剂为水；所述的粘度调整剂为Al 、Fe 、Ca 、Mg 的可溶性盐中的一种或几种组成。

[0008] 优选的粘度调整剂为AlCl3、FeCl3、CaCl2、MgCl2、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、MgSO4、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、Ca(NO3)3、Mg(NO3)2中的一种或几种。

[0009] 本发明还提供了所述的铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液的制备方法，该制备方法是将腐植酸钠溶于NaOH溶液中，再加入粘度调整剂搅拌均匀，即得。

[0010] 本发明还提供了所述铁矿球团用腐植酸钠粘结剂溶液的应用，该应用方法是在铁矿球团工艺的造球过程中将所述腐植酸钠粘结剂溶液添加到铁精矿中应用于提高生球的品质和成品球的全铁品位。

[0011] 优选的应用方法中腐植酸钠粘结剂溶液在铁精矿中的添加量以溶质质量计量，为铁精矿质量的0.2％～0.8％。

[0012] 优选的应用方法中腐植酸钠粘结剂溶液通过喷洒的方式添加到铁精矿表面。

[0013] 本发明的有益效果：经过发明人研究发现，腐植酸钠粘结剂溶液中Al3+、Fe3+、Ca2+、2+
Mg 等金属离子使得溶液中带有负电荷的腐植酸分子在带正电荷离子的作用下相互“搭桥”在一起，能增加腐植酸溶液的粘度，即增大了铁精矿颗粒之间粘结剂“连桥”的机械强度，可
3+ 3+ 2+ 2+
有效提高生球强度；同时Al 、Fe 、Ca 、Mg 等金属离子在羟基化的铁精矿颗粒表面与带负电的腐植酸分子之间也起到“架桥”的作用，从而促进更多的腐植酸分子配位吸附在铁精
3+ 3+ 2+ 2+
矿表面，有利与提高腐植酸钠粘结剂球团的生球强度。因此Al 、Fe 、Ca 、Mg 等金属离子的加入促进了腐植酸钠粘结剂在铁精矿表面的吸附，并且改善了自身的机械强度。大量研究结果表明：本发明的腐植酸钠粘结剂溶液制备球团过程中添加量极少，相对直接采用腐植酸时用量降低至少0.5％，而预热球和焙烧球强度可分别提高320N/个，500N/个以上，同时可以提高成品球全铁品位，并且本发明的腐植酸钠粘结剂溶液适用于不同种类的铁精矿制备球团，特别适用于难造球铁精矿的成球。本发明的腐植酸钠粘结剂溶液制备方法简单、成本低，满足工业生产。

具体实施方式

[0014] 以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明的保护范围。

[0015] 在各例中，预热焙烧条件为：预热温度950℃，预热时间10min，焙烧温度1250℃，焙烧时间10min。

[0016] 对比实施例1

[0017] 将市售腐植酸钠粘结剂按占铁精矿重量的1.5wt％添加至镜铁矿(其中-200目粒级占98.6％)中混匀，润磨预处理后造球，所得生球水分为7.6％，生球落下强度仅为2.0次/0.5m，抗压强度为20N/个。预热球和焙烧球抗压强度分别为267N/个，1715N/个，成品球TFe品位为66.56％。

[0018] 对比实施例2

[0019] 将市售腐植酸钠粘结剂按占铁精矿重量的1.0wt％添加至磁铁精矿(其中-200目粒级占89.3％)中混匀并进行润磨预处理后造球，所得生球水分为7.4％，生球落下强度为4.2次/0.5m，抗压强度为16.3N/个。预热球和焙烧球抗压强度分别为362N/个，2083N/个，成品球TFe品位为63.81％。

[0020] 对比实施例3

[0021] 将市售腐植酸钠粘结剂按占铁精矿重量的1.0wt％添加至赤铁精矿中混匀并进行润磨预处理后造球，所得生球水分为7.4％，生球落下强度为2.7次/0.5m，抗压强度为19.4N/个。预热球和焙烧球抗压强度分别为254N/个，2003N/个，成品球TFe品位为