新型有机粘接剂作球团添加剂试验研究

第37卷第1期烧结球2012年2月Sintering and Pelletizing9新型有机粘接剂作球团添加剂试验研究裴业虎'2,甘学锋',2,陈义勇2(1.佛山地质局，广东佛山528000;2.四会飞来峰非金属矿物材料有限公司,广东四会市526240)摘要:针对国 内球团厂膨润土添加量过大,造成球团矿铁晶位降低的问题，研究了新型添加剂M部分昝代膨润土制备球团的效果。结果表明,添加少量的有机粘结剂可有效降低膨润土用量,用0.1%的M拌0.6%的膨润土造球,球团矿的各项性能指标均能满足生产要求.比只添加2%膨润土的球团铁品位提高了1.17%。关键词:球团矿;有机粘结剂;膨润土;球团试验中圈分类号: TF046.6文献标识码: A文章编号: 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本研究旨在应用新型有机粘结剂部分代替1前言膨润土,以降低膨润土用量,提高成品球团矿铁，目前，铁矿球团生产主要以膨润土作粘结品位，同时满足球团生产对成本的控制。剂,国内球团厂膨润土的添加量一般为2% ~2试验原料3.5%。高炉炼铁实践表明,提高人炉球团矿的铁品位,对高炉实现高产、低耗意义重大。从理2.1 膨润土论上讲,人炉原料球团铁品位每提高1%,焦比试验所用膨润土取自河南信阳,原矿为粉降低2%,产量可提高3%1.2]。原料SiO2 含量砂状,呈白色一浅灰色、砖红色致密块状,蜡状升高,会使焦比上升,对球团生产和高炉冶炼都-土状光泽，锯齿状断口。其成分分析(XRF)带来不利影响。国内外很多学者对降低球团中列于表1。膨润土添加量进行了大量研究,有人尝试过全此土碱性系数=(ENa* + zK* )/(ECa2+ +部用有机粘结剂代替膨润土生产球团矿,但由EMg2*) = 0.32/3.66=0.09< 1,系钙基膨润于球团的冶炼性能不佳或者生产成本过高而未土。将其用堆场钠化法进行钠化改性,改性后能在实际生产中得到广泛应用。膨润土的各项指标见表2。收稿日期:2011- 10-31中国煤化工作者简介:裴业虎(1989 - ),男,研究员,现就职于佛山地质局所属四会飞来峰非金属矿物材料有.MYHCNMHG40烧第37卷第1期表1膨润土原矿X光荧光分析结果(%)SiOzAl2O3Fe20;CaOMgO20SrOZrO3BaONa2069. 4614.850.401.524.270.0160.0540. 0240.240.089表2钠化改性后的膨润土性能指标1250C,焙烧时间31min。成品球的抗压强度吸蓝量蒙脱石 膨胀容 2h吸水 胶质价在智能球团压力机上测定。/g*(100g)-'含量/% /mL'g"'_ 率/% /mL(I5g) -132.5 .67.71375.70684试验结果及分析2.2 铁精矿4.1膨润土 造球试验试验用铁精矿来自尖山铁矿,是尖山铁矿A为基准试样,不加任何添加剂,B组用膨选矿厂的最终精矿。经陶瓷过滤机脱水后,含润土作添加剂参与造球，检测球团矿的各项性水率为8% ~9%, TFe64.76%。铁精矿中的铁能，以研究膨润土在不同用量时对球团各项技矿物主要是磁铁矿,脉石矿物主要是石英，术指标的影响。试验结果列于表3。-0.074 mm的含量为97.48%,-0.045 mm的3膨润土造球试验结果含量为79.80%。特验膨润土成品球落下强生球抗 750 C熟球抗2.3有机粘接剂试验用量TFe度/次压强度静爆压强度/kN.个-1本试验使用一种新型有机粘结剂M,它是A064.252.27.32$ 2.08-种聚合物,是在天然高分子化合物上植人了大量的羧基和羟基基团的合成物质。其主要成B2 1.5 62.76 3.1 9.50 10 2.54分为碳水化合物,具有多种支链结构,其特点是溶10.542.89于水后粘结性强,经高温氧化焙烧后生成CO2和B4 2.5 61.86 4.1 12.29水蒸气,在球团矿中残留量少,带人有害物质少。由表3可知,生球落下强度和抗压强度均随膨润土添加量增大而升高,当膨润土添加量3试验方法达2.0%时,球团的各项性能才能满足生产要3.1 试验流程求。此时球团矿TFe为62.35%,比不加入任何球团试验流程见图1。添加剂时降低了1 .90%。可见，添加膨润土对|铁精矿+生球检测1球团铁品位影响很大。主要原因是膨润土作为|添加剂[混料→运球了一干燥.球团添加剂几乎全部残留在球团矿中[3-5]。4.2用有机粘结剂部分替代膨润土造球试验成品球检测成品球]培烧]-考虑到有机粘结剂全部代替膨润土作为球圈1球团试验流程圉团粘结剂会降低球团的爆裂温度,因此保留部分膨润土,以有机粘结剂的添加量作为变量,分3.2试验方法铁精矿烘干后与添加剂配合,采用人工混别对球团的各项指标进行测试，以研究有机粘匀,然后送入F- 800圆盘造球机(0800 mm,转结剂的部分代替性能。试验结果列于表4。速22 r/min,倾角45°)中造球。为了模拟实际由表4可知,生球的落下强度和抗压强度生产情况,造球过程分为母球形成、母球长大和随有机粘结剂用量增加而提高。膨润土添加量生球紧密三个阶段。造球结束后,取500 g生球为0.7% ,有机粘结剂添加量为0.1%时,即可满测定水分,并取10~ 12 mm的生球检测其750足生产要求。从表4还可看出,随有机粘结剂C静爆值、落下强度和抗压强度。其余生球在用量增加,球团铁品位降低并不明显,但750 C烘箱中于120 C下烘干,用于焙烧试验。预热、下静爆值变差,中国煤化工是由于焙烧试验在卧式管状电炉中进行,焙烧温度有机粘结剂在高"TYHCNMHG反应而_2012年第 1期裴业虎等_新型有机粘接剂作球团添加剂试验研究4被烧损,使球内本来由有机粘结剂形成的连接球团爆裂温度会因有机粘结剂用量增加而下构架突然消失,而新的微结晶连接尚来不及形降[6]。成,故易受热应力作用而发生结构破坏。因此,表4有机粘接剂 部分替代膨润土造球试验结果试验有机粘接剂膨润土.成品球生球落下生球抗压750 C熟球抗压编号用量/%/次(0.5m) -1/N.个-1静爆/%/kN.个-10.10.763.413.013.592.640.23.32.730.63.273.13. 842.684.3有机粘结剂对降低膨润土用最的影响试验有机粘结剂用量为0.1%,以膨润土添加量作为结合4.2的试验结果,有机粘结剂部分替变量,探索添加有机粘结剂对降低膨润土用量代膨润土时,其适宜用量为0.1%。因此,固定的影响。试验结果列于表5。表5有机粘结 剂对降低膨润土用f的影响试验结果有机粘结膨润土剂用址/%TFe/%/次(0.5m)D163.782.2.200.6313.792.6563.2214.042.85D41.262.883.73.04由表5可看出，在有机粘结剂添加量为团矿TFe品位达到63.52%,比只添加2%膨润0.1%时，随膨润土用量增加,球团性能得到改土时提高了1.17%。善,当膨润土添加量为0.6%时,生球落下强度3)有机粘结剂M的价格约为4000元/t,以为3.0次/0.5 m,生球抗压强度为13.79 N/个,本研究的用量,配合膨润土使用,不会使球团生750 C下的静爆值和熟球杭压强度等各项指标产成本提高。而从整个炼铁系统来看,球团品均满足生产要求。此时，球团矿铁品位为位提高获得的经济效益将十分可观。63.52% ,比添加2%膨润土时提高了1.17%。参考文献5结论[1] 李宏煦,王淀佐,胡岳华,等.羧甲基淀粉钠提高球团强度的机理[J].中南工业大学学报:自然科学版,2001.321)球团生产中添加新型有机粘结剂M能有(4):351 -354.效降低膨润土用量,但其添加量并不是越多越[2]薛正 良.周国凡,阳洪.粘结剂在生球抗爆方面的作用机理[J].烧结球团,1995,20(S);7- 13.好,随着有机粘结剂用量增大,生球的落下强度[3] 张一敏等编著.球团矿生产技术[M].冶金工业出版和抗压强度增大,但生球爆裂反而会变得严重。社,2005.2)膨润土与有机粘结剂M组合使用,能有[4] 傅菊英,朱德庆编著.铁氧化球团基本原理、工艺及设备效提高球团矿铁品位。添加0.1%的有机粘结[M].中南大学出版社,2005.4剂M,可将膨润土用量降低到0.6%，此时生球.[5]阴继翔 .粘结剂对球团性能的影响分析[J].太原理工大落下强度为3.0次/0.5 m, 生球抗压强度为学学报. 20031(5);:56- 58.13.79 N/个,750 C静爆值为4%,熟球抗压强[6] 杨水斌,黄桂香.姜涛,等.有机粘结剂瞥代膨润土制备氧化球团[J].中南大学学报(自然科学版) .2007.38.度为2.65 kN/个,可以满足球团生产要求,而球中国煤化工MHCNMH G