一種粘結劑及制備方法、以及作為冶金球團粘結劑的應用技術

本發明專利技術涉及一種粘結劑及制備方法、以及作為冶金球團粘結劑的應用，屬于鋼鐵冶金燒結球團生產技術領域。技術方案是由下列組分組成：聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合；前述粘結劑加入到200目篩通過率不小于70%的造球鐵精粉中混勻、造球，粘結劑的加入量為鐵精粉的0.2-0.5%。本發明專利技術的有益效果：粘結劑具有膨潤土的某些性質，例如吸水性、潤滑性等，無硅、鋁、磷、硫，粘結劑成球用量小，燒損大，本粘結劑高溫燒損可達60%—90%，成球是以層狀包裹長大為主降低或減少團聚長大，在鏈篦機中能促進球團內部氧化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種粘結劑及制備方法、以及作為冶金球團粘結劑的應用，屬于鋼鐵 冶金燒結球團生產

技術介紹
目前，冶金球團已經成為鋼鐵行業的主要入爐原料之一，球團礦質量與球團礦成 本也是鐵前降成本的主要瓶頸。當前球團行業使用的粘結劑主要是膨潤土，由于膨潤土的 高溫殘留使得使用膨潤土的直接后果就是降低了入爐原料的鐵品位并增加了硅含量，這一 點對鋼鐵行業是不利的。行業內認為每提高一個入爐鐵品位在基本上不增加投入時，將 帶來每噸鐵節省洲焦碳、多出3%產品鐵的巨大的經濟效益和社會效益。因此使用能燒 損的有機粘結劑造球已是球團行業及鋼鐵行業節能、低碳、減排、增效的最有效的途徑之 一。球團粘結劑應滿足如下基本條件(1)用量少或燒損大，成球質量好，所成生球團能滿 足在工藝上的轉運及球團在鏈篦機中的要求，如落下強度、爆裂溫度；(2)生球團經過鏈 篦機后能獲得足夠的強度。在粘結劑應用方面，國內外已開發出了許多球團專用有機粘結 劑，如荷蘭阿克蘇諾貝爾公司生產的佩利多、瑞士汽巴公司生產的阿克泰系列產品都已 在工業上得到了較好的應用、但是國外球團以帶式焙燒為主對預熱球團強度無特殊要求， 而我國則以鏈篦機回轉窯為主對預熱球團有較高的強度要求否則預熱球團經不住進入回 轉窯時的沖擊及在回轉窯內的摩擦，造成窯內粉塵過大進而結圈不能正常生產，國外的產 品在我國并不適用。國內的研究主要有兩方面，一方面是采用復合型方式，即由有機粘結 和膨潤土復配這樣可以提高預熱球團強度滿足回轉窯對球團的基本要求，如中國專利“一 種用于鐵礦球團的粘結劑用法及制備”(CN1814825A)、“一種鐵礦球團用粘結劑及其制備 方法” (ZL200710304318.9)、“球團礦復合粘結劑及其工藝方法” (CN1229144) “一種鐵 礦粉制備鐵粉球的粘結劑及其制備方法(ZL200510134759。X)等，但是這種方式必然引進 部分膨潤土使球團的鐵品位降低并增加了不需要的硅含量，并非真正意義上的無土造球； 另一方面是采用純有機物粘結劑，如中國專利“一種球團礦的廉價高效粘結劑及其制備方 法”(CN101230416A)、“一種用于鐵礦球團的粘結劑用法及制備”(CN1814825A)、“一種復聚 型鐵礦球團有機粘結劑及其使用方法”(101693950A)，文獻“天然有機高分子粘結劑在鐵 礦造塊中的粘結性能”、“鐵礦球團復合粘結劑的實驗研究”，但文獻“有機粘結劑代替膨潤 土制備氧化球團”，“提高有機粘結劑氧化球團礦強度的措施”“有機粘結劑氧化球團固 結特性及強化措施”明確指出無土成球后由于球團內部缺少低熔點物質形成的液相組織， 三氧化二鐵晶須長大擴散較慢使得生球團通過鏈篦機成為預熱球團的強度很難滿足后續 工藝要求，大量的實驗室及工業實驗也證實了這一點，因而純有機粘結劑在工業上也未得 到實際使用。產生上述問題的原因在于(1)目前有機粘結劑主要是水溶性高分子，遇水后 成高粘液體，而膨潤土為水不溶物，二者成球機理不完全相同，膨潤土成球以層狀包裹長大 為主，造球操作容易，所成球團密實，這一點對后續的三氧化二鐵晶須長大橋連提高球團強 度非常有利；水溶性高分子成球是包裹和團聚兼有，造球操作較難而且高分子物質形成的水溶液粘度越高團聚作用越大、團聚所成球團的密實度遠低于層狀包裹長大所成球團密實 度，晶須橋連作用較弱。(2)膨潤土在鏈篦機中的低溫段可以形成液相有利于晶須的長大 和擴散使球團內部晶體顆粒間更易形成橋連且膨潤土的殘留物也填補了球團內部的空隙。 (3)生球團在鏈篦機上預熱時間不是足夠長、鏈篦機溫度也不是足夠高，使得球團內部氧化 鐵再結晶程度不夠。由于上述原因使得有機粘結劑代替膨潤土造球在工業上不能穩定使 用。
技術實現思路
本專利技術目的是提供一種粘結劑及制備方法、以及作為冶金球團粘結劑的應用，成 球用量小，燒損大，成球是以層狀包裹長大為主降低或減少團聚長大，在鏈篦機中能促進球 團內部氧化，解決
技術介紹
中存在的上述問題。本專利技術的技術方案是一種粘結劑，由下列組分組成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混 合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合；上述各組分質量百分比如下聚丙烯酰胺40—60%，腐殖酸鈉5—15%，硝酸鹽或氯酸 鹽或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合。一種粘結劑制備方法，粘結劑由下列組分制備而成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸 鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組 合；上述各組分質量百分比如下聚丙烯酰胺40—60%，腐殖酸鈉5—15%，硝酸鹽或氯酸鹽 或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合。聚丙烯酰胺分子量大于500萬，200目80%通過，水分不大于12%。腐殖酸鈉200目80%通過，水分不大于8%。硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物為硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽，200目80% 通過，水分不大于8%，單用或混用。玉米淀粉混合物的制法將含玉米淀粉10-40%的水、淀粉混合物1 kg放入反應 器，在80°C --90°C下通氮氣保護攪拌0.5小時，至糊化，冷卻至室溫，加入丙烯酰胺(此為 單體，并非聚丙烯酰胺)0. 5 kg、高錳酸鉀0. 6-1克、草酸2-3克、環氧氯丙烷0. 05-0. 2克、 在50--60°C進行接枝共聚交聯反應2. 5-4小時，呈塊狀，切塊、干燥至水分小于12%，粉碎至 200目80%通過。聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物的制法將聚丙烯酰胺配成1-3%水溶液100克，加入1%鋁酸 鈉水溶液20-30克，進行共聚交聯反應，形成水不溶凝膠，干燥脫水至水分小于12%，粉碎至 200目80%通過。一種粘結劑作為冶金球團粘結劑的應用，前述粘結劑加入到200目篩通過率不小 于70%的造球鐵精粉中混勻、造球，粘結劑的加入量為鐵精粉的0. 2-0. 5%，所說的百分比均 為質量百分比。本法明組分中的聚丙烯酰胺、腐殖酸鈉、玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合 物都是粘結劑。另外，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物還具有吸水、潤滑、膨脹的作用，玉米淀粉混合物的成本較聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物低些，二者性質基本相同。硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物的作用是氧化劑，促進球團中的氧化亞鐵氧 化，本專利技術將硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物摻到粘結劑中，可很好地促使球團內部 氧化亞鐵的氧化有利于晶須的長大。本專利技術的有益效果粘結劑具有膨潤土的某些性質，例如吸水性、潤滑性等，無硅、 鋁、磷、硫，粘結劑成球用量小，燒損大，本粘結劑高溫燒損可達60%-—90%，成球是以層狀包 裹長大為主降低或減少團聚長大，在鏈篦機中能促進球團內部氧化。具體實施例方式以下通過實施例對本專利技術作進一步說明。一種粘結劑，由下列組分組成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸 鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合；上述各組分質量百分比如下聚丙烯酰胺40— 60%，腐殖酸鈉5—15%，硝酸鹽或氯酸 鹽或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組I=I O一種粘結劑制備方法，粘結劑由下列組分本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種粘結劑，其特征在于由下列組分組成：聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合；　　上述各組分質量百分比如下：聚丙烯酰胺４０－６０％，腐殖酸鈉５－－－１５％，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物２０－５０％，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：嵇建國，楊群，徐元彬，謝永生，
申請(專利權)人：嵇建國，
類型：發明
國別省市：13