一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑及其制備方法，屬于球團(tuán)礦技術(shù)領(lǐng)域。按照重量比，所述粘結(jié)劑包含55％～75％的污水處理產(chǎn)生的污泥、1％～20％的電熔鎂砂粉、5％～20％的脫硫劑和5％～10％的水玻璃。將污水處理產(chǎn)生的污泥破碎攪拌，再依次加入電熔鎂砂粉、脫硫劑、分散劑，最后加入水玻璃后攪拌混勻，即得所述粘結(jié)劑。本發(fā)明專利技術(shù)的粘結(jié)劑既能利用污泥中有效成分，實(shí)現(xiàn)污泥的資源再利用，又能降低球團(tuán)礦生產(chǎn)成本、提高球團(tuán)品位。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及球團(tuán)礦
，特別涉及一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑及其制備方法。
技術(shù)介紹
球團(tuán)礦是煉鐵的主要原料，主要由鐵精粉通過(guò)粘接劑的作用造球而成。粘結(jié)劑是制取球團(tuán)礦不可缺少的原料，目前球團(tuán)生產(chǎn)普遍采用膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，利用膨潤(rùn)土遇水膨脹產(chǎn)生微孔的性能，從而有效粘結(jié)鐵精粉礦形成生球。武鋼現(xiàn)有球團(tuán)生產(chǎn)能力700萬(wàn)噸，膨潤(rùn)土摻入量高達(dá)3％，年用量達(dá)到20萬(wàn)噸以上，原料消耗大、成本高。且膨潤(rùn)土燒殘率高，因而降低了球團(tuán)品位?，F(xiàn)有技術(shù)大部分采取有機(jī)粘結(jié)劑部分或全部替代膨潤(rùn)土，或者加入部分添加劑對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性。但其預(yù)熱球和成品球的強(qiáng)度低，至今未能獲得廣泛應(yīng)用。武鋼每年產(chǎn)生污泥約10萬(wàn)噸，目前主要采取填埋的方式進(jìn)行處理，不僅占據(jù)了土地資源，還破壞了環(huán)境，污泥的化學(xué)成分與膨潤(rùn)土的化學(xué)成分類似，均為鈣鎂硅鋁氧化物，含量超過(guò)80％，而且污泥中氧化鐵的含量高。因此，采用污泥為載體，研發(fā)出一種既能利用污泥中有效成分，實(shí)現(xiàn)污泥的資源再利用，又能降低球團(tuán)礦生產(chǎn)成本、提高球團(tuán)品位的粘結(jié)劑具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種既能利用污泥中有效成分，實(shí)現(xiàn)污泥的資源再利用，又能降低球團(tuán)礦生產(chǎn)成本、提高球團(tuán)品位的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑能夠取代膨潤(rùn)土用于球團(tuán)礦成球，提高球團(tuán)礦品位，降低生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，按照重量比，所述粘結(jié)劑包含55％～75％的污水處理產(chǎn)生的污泥、1％～20％的電熔鎂砂粉、5％～20％的脫硫劑和5％～10％的水玻璃。進(jìn)一步地，所述污水處理產(chǎn)生的污泥含水量為60％-80％。進(jìn)一步地，所述電熔鎂砂粉的粒度≤0.1mm。進(jìn)一步地，所述脫硫劑為白云石、石灰石中的一種或兩種；所述白云石和石灰石的粒度均≤0.1mm。進(jìn)一步地，所述水玻璃的模數(shù)為1.5～2。進(jìn)一步地，所述粘結(jié)劑還包含分散劑，其重量比≤2％。進(jìn)一步地，所述分散劑為木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種。進(jìn)一步地，所述木質(zhì)素磺酸鈉的比重≥1.28g/cm3。本專利技術(shù)還提供了一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑的制備方法，包括：將污水處理產(chǎn)生的污泥破碎攪拌，再依次加入電熔鎂砂粉、脫硫劑、分散劑，最后加入水玻璃后攪拌混勻，即得所述粘結(jié)劑；其中：所述污水處理產(chǎn)生的污泥、電熔鎂砂粉、脫硫劑、水玻璃以及分散劑的重量比分別為55％～75％、1％～20％、5％～20％、5％～10％和0～2％。進(jìn)一步地，所述污水處理產(chǎn)生的污泥含水量為60％-80％；所述脫硫劑為白云石、石灰石中的一種或兩種；所述分散劑為木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種。本專利技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：1、本專利技術(shù)實(shí)施例的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，采用污水處理產(chǎn)生的污泥為主要原料，通過(guò)加入外加劑對(duì)污泥進(jìn)行性能優(yōu)化，形成一種新的粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑能取代膨潤(rùn)土，降低燒殘率，從而提高了球團(tuán)礦的品位。2、本專利技術(shù)實(shí)施例的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑能夠有效用于球團(tuán)礦成球，且成型后球團(tuán)有足夠的強(qiáng)度。3、本專利技術(shù)實(shí)施例的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，制備方法簡(jiǎn)單，并資源化利用了污水處理產(chǎn)生的污泥，一來(lái)降低了球團(tuán)礦生產(chǎn)成本，增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；二來(lái)使污泥實(shí)現(xiàn)二次資源利用，達(dá)到了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的效果。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種既能利用污泥中有效成分，實(shí)現(xiàn)污泥的資源再利用，又能降低球團(tuán)礦生產(chǎn)成本、提高球團(tuán)品位的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑；該粘結(jié)劑能代替膨潤(rùn)土在球團(tuán)礦中使用，使鐵精粉礦有效成型，且成型后球團(tuán)有足夠的強(qiáng)度，提高了球團(tuán)礦的品位，降低了生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，按照重量比，所述粘結(jié)劑包含55％～75％的污水處理產(chǎn)生的污泥、1％～20％的電熔鎂砂粉、5％～20％的脫硫劑和5％～10％的水玻璃。本專利技術(shù)實(shí)施例中，所述污水處理產(chǎn)生的污泥含水量為60％-80％。目前國(guó)內(nèi)外科研工作者公認(rèn)的污泥處理的瓶頸問(wèn)題，就是污泥含水量大的問(wèn)題。污泥中的水分主要分為四大類，六小類。其中四大類主要包括間隙水、表面水、層間水和結(jié)合水，六小類中將結(jié)合水分為化學(xué)水和結(jié)晶水，同時(shí)亦可將層間水分為絡(luò)合水和弱結(jié)合水。由于污泥中存在大量的結(jié)合水、層間水和表面水，污泥干化脫水問(wèn)題一直是困擾當(dāng)前科研工作者的頭號(hào)難題。要徹底擺脫這一類水的影響和制約，就必須采用化學(xué)的方法甚至是機(jī)械力化學(xué)的方法，對(duì)污泥進(jìn)行改性處理。本專利技術(shù)通過(guò)加入外加劑對(duì)污泥進(jìn)行改性處理，各組分間相互作用形成本專利技術(shù)的粘結(jié)劑。本專利技術(shù)實(shí)施例中，所述電熔鎂砂粉的粒度≤0.1mm。粒度過(guò)大不利于混勻，從而影響粘結(jié)劑性能，粒度過(guò)小會(huì)增加成本。本專利技術(shù)實(shí)施例中，所述脫硫劑為白云石、石灰石中的一種或兩種。其中，所述白云石和石灰石的粒度均≤0.1mm。粒度過(guò)大不利于混勻，從而影響粘結(jié)劑性能，粒度過(guò)小會(huì)增加成本。本專利技術(shù)實(shí)施例中，所述水玻璃的模數(shù)為1.5～2。模數(shù)過(guò)大不利于水玻璃溶解，模數(shù)過(guò)小粘接力變小，不能達(dá)到最佳的粘接效果。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)實(shí)施例的粘結(jié)劑還包含分散劑，其重量比≤2％。所述分散劑為木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種。其中，所述木質(zhì)素磺酸鈉的比重≥1.28g/cm3。比重越大說(shuō)明其分子量越大，具有更好的分散性和高溫穩(wěn)定性。本專利技術(shù)實(shí)施例提供的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑中各組分的選擇和重量百分含量的控制是基于以下原理：污水處理產(chǎn)生的污泥：提供粘結(jié)功能載體，同時(shí)調(diào)節(jié)堿度，另外污泥中含有氧化鐵，也能提升球團(tuán)品位。污泥中主要成分包括有機(jī)物、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3及可溶鹽。電熔鎂砂粉：主要是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的酸堿度，同時(shí)，鎂砂粉的加入有助于提升生球的強(qiáng)度。其用量是根據(jù)污泥中CaO和SiO2的含量確定的，主要用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的酸堿度，即CaO和SiO2的比例。其加入量過(guò)多系統(tǒng)堿性增強(qiáng)，加入量過(guò)少系統(tǒng)酸性太強(qiáng)，均影響粘結(jié)劑性能。白云石和石灰石：主要起到脫硫作用，同時(shí)遇水反應(yīng)放熱，可以促進(jìn)粘結(jié)劑各組分的分散。其用量過(guò)多會(huì)增加成本，也影響系統(tǒng)的組成(主要指CaO)，用量過(guò)少起不到脫硫作用。水玻璃：主要起粘結(jié)作用，有效的將礦粉顆粒粘結(jié)在一起形成一定強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)造球功能。其用量過(guò)多會(huì)增加成本，過(guò)少起不到粘結(jié)作用。木質(zhì)素磺酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉：主要起分散作用，降低表面張力，促進(jìn)各種有效成分在體系中的分散。其用量過(guò)多容易發(fā)泡，使?jié){液變稠，過(guò)少起不到分散作用。以上各組分的含量都需經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)、配置，本專利技術(shù)實(shí)施例通過(guò)嚴(yán)格控制各組分含量，配置的粘結(jié)劑使用在球團(tuán)成型中，球團(tuán)的各種性能參數(shù)都較好。通過(guò)上述內(nèi)容可以看出，本專利技術(shù)實(shí)施例采用污水處理產(chǎn)生的污泥為主要原料，通過(guò)加入外加劑：電熔鎂砂粉、白云石和/或石灰石、水玻璃以及木質(zhì)素磺酸鈉和/或十二烷基苯磺酸鈉對(duì)污泥進(jìn)行性能優(yōu)化，形成一種新的粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑能取代膨潤(rùn)土，有效用于球團(tuán)礦成球，且成型后球團(tuán)有足夠的強(qiáng)度，提高了球團(tuán)礦的品位。降低了球團(tuán)礦生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了污泥的資源再利用。本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了一種上述粘結(jié)劑的制備方法。一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑的制備方法，包括：將污水處理產(chǎn)生的污泥破碎攪拌，再依次加入電熔鎂砂粉、脫硫劑、分散劑，最后加入水玻璃后攪拌混勻，即得所述粘結(jié)劑；其中：所述污水處理產(chǎn)生的污泥、電熔鎂砂粉、脫硫劑、水玻璃以及分散劑的重量比分別為55％～75％、本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，其特征在于，按照重量比，所述粘結(jié)劑包含55％～75％的污水處理產(chǎn)生的污泥、1％～20％的電熔鎂砂粉、5％～20％的脫硫劑和5％～10％的水玻璃。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，其特征在于，按照重量比，所述粘結(jié)劑包含55％～75％的污水處理產(chǎn)生的污泥、1％～20％的電熔鎂砂粉、5％～20％的脫硫劑和5％～10％的水玻璃。2.如權(quán)利要求1所述的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，其特征在于，所述污水處理產(chǎn)生的污泥含水量為60％-80％。3.如權(quán)利要求1所述的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，其特征在于，所述電熔鎂砂粉的粒度≤0.1mm。4.如權(quán)利要求1所述的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，其特征在于，所述脫硫劑為白云石、石灰石中的一種或兩種；所述白云石和石灰石的粒度均≤0.1mm。5.如權(quán)利要求1所述的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，其特征在于，所述水玻璃的模數(shù)為1.5～2。6.如權(quán)利要求1-5之一所述的球團(tuán)礦成球用粘結(jié)劑，其特征在于，所述粘結(jié)劑還包含分散劑，其重量比≤2％。7.如權(quán)利要求6所述的球團(tuán)礦...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒龍，朱書(shū)景，吳高明，劉孟，陳華圣，何明生，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢鋼鐵股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北;42