一种钢铁灰渣用粘结剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及钢铁灰渣用粘结剂，提供了一种钢铁灰渣用粘结剂，按重量百分比，原料至少包含：5‑10％无机盐、1‑5％分散剂、余量的聚合物基质物料；所述聚合物基质物料至少包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇。主要是用于在钢铁冶炼过程中对于，废弃的含锌、含铁等粉尘通过粘结剂粘结形成具有高强度、高温不爆球的规则形状颗粒。

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁灰渣用粘结剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及钢铁灰渣用粘结剂，具体的更涉及一种钢铁灰渣用粘结剂及其制备方法与应用。
技术介绍
在当今现代社会中，在过去十年中，全球摩天大楼的发展速度飙升。根据CTBUH的年度报告，在全球范围内，2018年200米以上的新建高楼数量略有下降至143个(比2017年的147个历史记录少了4个)，但仍然是历史上第二高的数字。对于高层的多层建筑，钢铁的使用是必不可少的，由钢铁建成钢铁比砖、石头等其他建筑材料要结实得多，也轻得多。尤其是最近受新冠状肺炎，疫情影响迅速建立的火神山、雷神山医院，会使用到大量的钢铁建筑材料。但是在钢铁生产过程中会产生很多粉尘或污泥，如高炉瓦斯灰(瓦斯泥)、高炉除尘灰、转炉除尘灰(OG泥)、电炉除尘灰等，其中锌的含量都比较高。锌是高炉原料中的一种微量元素，通常以氧化物或硫化物形态进入高炉，但由于其还原温度低、液态锌的沸点也低，几乎不能被渣铁吸收。钢铁冶炼过程中产生各种灰渣，传统的灰渣当作固体废弃物进行处理或者于堆场中长期堆积，其中的铁、锌等物料也进行了浪费。这些物料都是以氧化态的形式存在。转底炉是提炼金属锌、还原铁的重要装备，提升含铁、锌物料粉尘的利用率。废弃粉尘进入转底炉资源化之前需要造球才能进入，因此需要将各种含锌、铁原料通过粘结剂粘结后，通过压球机压成固定形状的球形进入后续转底炉。但是现有技术中，使用的粘结剂在混合的时候出现与灰渣粉体之间加水溶解不均匀、强度低的问题。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种钢铁灰渣用粘结剂，按重量百分比，原料至少包含：5-10％无机盐、1-5％分散剂、余量的聚合物基质物料；所述聚合物基质物料至少包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述聚丙烯酰胺的质量浓度为1-5％；所述聚乙烯醇的质量浓度为0.5-3％。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述聚乙烯醇、聚丙烯酰胺的质量比为(1-5)：1。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺和/或非离子型聚丙烯酰胺。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述聚丙烯酰胺的分子量为重均分子量为600-1800万。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述聚丙烯酰胺的分子量为重均分子量为600-1800万。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述聚丙烯酰胺的分子量为重均分子量为800-1200万。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述无机盐物为硫酸盐。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述无机盐物为硫酸盐。作为一种优选的技术方案，本专利技术中所述分散剂选自辛醇、2-乙基己醇、十二烷醇、2-乙基己基缩水甘油醚、1,6-己二醇缩水甘油醚中的至少一种。本专利技术的第二个方面提供了一种所述的钢铁灰渣用粘结剂的制备方法，至少包括以下步骤：将聚丙烯酰胺、聚乙烯醇加入到搅拌釜进行共混，之后加入无机盐、分散剂，升温至60-90℃，共混时间为1-4小时。本专利技术的第三个方面提供了一种所述的钢铁灰渣用粘结剂的应用，用于钢铁冶炼过程中废渣回收。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的是一种钢铁灰渣用粘结剂，主要是用于在钢铁冶炼过程中对于废弃的含锌、含铁等粉尘通过粘结剂粘结形成具有高强度、高温不爆球的规则形状颗粒。在本专利技术中，通过本专利技术中所述的粘结剂与粉料制备得到具有优异的均匀性以及具有非常优异的强度，避免球在转底炉发生爆炸或破坏。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。本专利技术中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。本专利技术提供了一种钢铁灰渣用粘结剂，按重量百分比，原料至少包含：5-10％无机盐、1-5％分散剂、余量的聚合物基质物料；所述聚合物基质物料至少包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇。在一些优选的实施方案中，所述钢铁灰渣用粘结剂，按重量百分比，原料至少包含：6％无机盐、2％分散剂、余量的聚合物基质物料；所述聚合物基质物料包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇的混合物。在一些实施方式中，所述聚丙烯酰胺的质量浓度为1-5％；所述聚乙烯醇的质量浓度为0.5-3％。在一些优选的实施方式中，所述聚丙烯酰胺的质量浓度为2％；所述聚乙烯醇的质量浓度为1％。在一些实施方式中，所述聚乙烯醇的醇解度为85-94％；优选的，所述聚乙烯醇的醇解度为87-90％。在本专利技术中，所述聚丙烯酰胺为聚丙烯酰胺的水溶液；所述聚乙烯醇为聚乙烯醇的水溶液。在一些实施方式中，所述聚乙烯醇、聚丙烯酰胺的质量比为(1-5)：1；优选的，所述聚乙烯醇、聚丙烯酰胺的质量比为2：1。在一些实施方式中，所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺和/或非离子型聚丙烯酰胺；优选的，所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺。在一些实施方式中，所述聚丙烯酰胺的分子量为重均分子量为600-1800万。在一些优选实施方式中，所述聚丙烯酰胺的分子量为重均分子量为800-1200万。在一些更优选实施方式中，所述聚丙烯酰胺的分子量为重均分子量为1000万。专利技术人意料不到的发现，在本专利技术中所述的钢铁灰渣用粘结剂分子量在1000万时可以对粉体有较好的粘结作用但是专利技术人发现此时的制备的球的强度会下降，但是采用醇解度为87-90％的聚乙烯醇与之复配，产生了协同增效的作用对制备的球的强度得到显著的提高，推测可能时采用液体粘结剂中的核心物料与固体形成较强的粘聚力，同时，金属氧化物表面所带的正电荷与液体粘结剂中主要成分的阴离子电荷相匹配，具有范德华力、离子作用键等多重功能。在本专利技术中所述聚丙烯酰胺的购买来源不做特殊的限定。在一些实施方式中，所述无机盐物为硫酸盐。在一些实施方式中，所述硫酸盐选自硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁中的至少一种。在一些实施方式中，所述分散剂选自辛醇、2-乙基己醇、十二烷醇、2-乙基己基缩水甘油醚、1,6-己二醇缩水甘油醚中的至少一种；优选的，所述分散剂为2-乙基己基缩水甘油醚。本专利技术中第二个方面提供了一种所述的钢铁灰渣用粘结剂的制备方法，至少包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢铁灰渣用粘结剂，其特征在于，按重量百分比，原料至少包含：5-10％无机盐、1-5％分散剂、余量的聚合物基质物料；所述聚合物基质物料至少包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢铁灰渣用粘结剂，其特征在于，按重量百分比，原料至少包含：5-10％无机盐、1-5％分散剂、余量的聚合物基质物料；所述聚合物基质物料至少包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇。


2.如权利要求1所述的钢铁灰渣用粘结剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的质量浓度为1-5％；所述聚乙烯醇的质量浓度为0.5-3％。


3.如权利要求1或2所述的钢铁灰渣用粘结剂，其特征在于，所述聚乙烯醇、聚丙烯酰胺的质量比为(1-5)：1。


4.如权利要求1或3所述的钢铁灰渣用粘结剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺和/或非离子型聚丙烯酰胺。


5.如权利要求1所述的钢铁灰渣用粘结剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量为重均分子量为600-1800万。


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【专利技术属性】
技术研发人员：赵世银，
申请(专利权)人：上海栋一信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31