用于冶金球团的高纯度复合粘结剂及使用方法技术

用于冶金球团的高纯度复合粘结剂及使用方法，属于环境保护和冶金技术领域。使用淀粉，木质素，硅溶胶，生物质油四种组分，根据粘结对象的特点和使用要求，选择四种组分的组成复合粘结剂。高纯度复合粘结剂在保证球团冷强度和高温强度的同时，还能减少带入冶金过程中不需要的金属元素的各类杂质，有利于高效利用各类粉料，保护环境并提高资源利用率。提高了各类冶金球团的使用性能的同时大大扩展了各类粉料的使用场合。料的使用场合。

High purity composite binder for metallurgical pellets and its application method

【技术实现步骤摘要】
用于冶金球团的高纯度复合粘结剂及使用方法


[0001]本专利技术涉及用于冶金球团的高纯度复合粘结剂，属于环境保护和冶金技术。

技术介绍

[0002]冶金行业产生的各类炉尘、轧钢皮、铁屑、沉泥、返矿、微硅粉、钢渣、冶炼渣、除尘灰等各类含金属粉料以及各类碳质还原剂，如木炭，煤，焦炭，木片等的粉料。这些粉料可以通过制备球团的方式再利用，既可以降低环境保护成本，还可以提高金属和碳质还原剂资源利用率。
[0003]冶金球团常用的无机粘结剂和有机粘结剂两大类。常用的无机粘结剂有：硅酸钠，硅酸钾，膨润土，萤石粉，蒙脱石，黏土，碳酸钠，氢氧化钠，水泥，微硅粉等。常用的有机粘结剂有：有机粘结剂：小麦粉，木薯粉，蜜糖废液，焦油，纸浆，聚乙烯醇。对于无机粘结剂来说，由于存在一些金属杂质，可能污染或影响某些金属冶炼过程。如，无机粘结剂膨润土中Al2O3含量高，在一般冶炼过程中最终造渣，调配不当会提高炉内能量消耗和电耗。有机粘结剂则存在高温下粘结作用失效，球团高温强度降低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种用于冶金球团的高纯度复合粘结剂及使用方法。
[0005]本专利技术是用于冶金球团的高纯度复合粘结剂及使用方法，用于冶金球团的高纯度复合粘结剂，以质量百分比计，其组分为球团原料总质量的质量百分比：淀粉0.1~25%，木质素0.1~25%，硅溶胶0.1~25%，生物质油0.1~30%。
[0006]本专利技术的用于冶金球团的高纯度复合粘结剂的使用方法，其步骤为：步骤（1）按复合粘结剂各组分按所述比例混匀；步骤（2）将步骤（1）所得复合粘结剂与球团原料混合均匀，需要时加入适量水；步骤（3）将步骤（2）所得混合物进行压力成型，进行干燥后，得到冶金球团；上述步骤（2）中所述球团原料颗粒粒径应小于等于7mm；上述步骤（2）中所述复合粘结剂与球团原料混合均匀过程，由各类混料机械，或者由各类人工混料过程执行；上述步骤（3）中所述球团压力成型过程能由各类压球机，或者由各类简易手动压球装置执行。
[0007]本专利技术所涉及复合粘结剂与现有粘结剂相比有以下优势：1）金属元素含量低，可以应用于绝大多数需要早球生产的场合，不需担心金属元素对生产过程的污染或其他影响；2）使用本专利技术所涉及的复合粘结剂，可以使球团的冷热强度均得到提高，在冷态时不会因为强度不够产生大量粉料，高温下不会因为有机粘结剂失效降低强度。因此，本专利技术具有广泛的使用场景和良好的使用性能。本专利技术所提供的高纯度复合粘结剂，既能减少带入冶金过程中不需要的金属元素的各类杂质，又能保证球团冷强度和高温强度。有利于高效利用各类粉料，保护环境并提高资源利用率。
具体实施方式
[0008]本专利技术是用于冶金球团的高纯度复合粘结剂及使用方法，用于冶金球团的高纯度复合粘结剂，以质量百分比计，其组分为球团原料总质量的质量百分比：淀粉0.1~25%，木质素0.1~25%，硅溶胶0.1~25%，生物质油0.1~30%。
[0009]上述的复合粘结剂，组分淀粉为玉米淀粉，或者土豆淀粉，或者红薯淀粉，或者木薯粉，或者绿豆淀粉，或者小麦粉，或者以上所述淀粉中的一种或两种以上混合。
[0010]上述的复合粘结剂，组分木质素为木质素磺酸钠，或者木质素磺酸钙，或者木质素磺酸钾，或者以上所述木质素中的一种或两种以上混合。
[0011]上述的复合粘结剂，组分硅溶胶为二氧化硅超微粒子胶状水溶液，其SiO2含量为质量分数10
‑
60%。
[0012]上述的复合粘结剂，组分生物质油为各类林木、农作物秸秆和农林产品加工残余物热分解得到的，是纤维素、半纤维素和木质素的各种降解物大分子有机物与水所组成的一种混合物。
[0013]上述的复合粘结剂，使用本粘结剂制备的冶金球团下落强度大于等于86%。
[0014]上述的复合粘结剂，使用本粘结剂制备的冶金球团抗压强度大于等于10 MPa。
[0015]上述的复合粘结剂，使用本粘结剂制备的冶金球团加热后转鼓强度大于等于85%。
[0016]以上所述的用于冶金球团的高纯度复合粘结剂的使用方法，其步骤为：步骤（1）按复合粘结剂各组分按所述比例混匀；步骤（2）将步骤（1）所得复合粘结剂与球团原料混合均匀，需要时加入适量水；步骤（3）将步骤（2）所得混合物进行压力成型，进行干燥后，得到冶金球团；上述步骤（2）中所述球团原料颗粒粒径应小于等于7mm；上述步骤（2）中所述复合粘结剂与球团原料混合均匀过程，由各类混料机械，或者由各类人工混料过程执行；上述步骤（3）中所述球团压力成型过程能由各类压球机，或者由各类简易手动压球装置执行。
[0017]下面结合实施例进一步展开本专利技术。实施例1：选择废料微硅粉为原料。高纯度复合粘结剂由玉米淀粉，木质素磺酸钠，硅溶胶，生物质油组成，其用量以微硅粉总质量百分比计：玉米淀粉2%，木质素磺酸钠1.5%，硅溶胶0.5%，生物质油12%。复合粘结剂各组分按上述比例混匀后，与废料混合物一起在混料机中均匀混合6min；将混合均匀后的物料在25MPa的压力下压制成球团。将压制得到的球团干燥之后进行各项强度测试。结果如下：下落强度98.2%，抗压强度26.3MPa，1100℃加热后转鼓强度89.2%。此球团可用于钢水精炼，工业硅生产，工业硅精炼，工业硅铁、硅锰生产过程。
[0018]实施例2：选择废料微硅粉和冶炼渣为原料。高纯度复合粘结剂由土豆淀粉，木质素，硅溶胶，生物质油组成，其用量以微硅粉和冶炼渣总质量百分比计：土豆淀粉5.5%，木质素7%，硅溶胶1.5%，生物质油3%。复合粘结剂各组分按上述比例混匀后，与废料混合物一起在混料机中均匀混合5min；将混合均匀后的物料在15MPa的压力下压制成球团。将压制得到的球团干燥之后进行各项强度测试。结果如下：下落强度97.7%，抗压强度19.3MPa，1100℃加热后转鼓强度86.9%。此球团可用于钢水精炼，工业硅精炼，工业硅铁、硅锰生产过程。
[0019]实施例3：选择废料微硅粉和煤渣为原料。高纯度复合粘结剂由玉米淀粉，红薯淀粉，木质素磺酸钾，硅溶胶，生物质油组成，其用量以微硅粉和煤渣总质量百分比计：玉米淀粉1.5%，红薯淀粉1%，木质素磺酸钾1%，硅溶胶1.5%，生物质油2%。复合粘结剂各组分按上述比例混匀后，与废料混合物一起在混料机中均匀混合15min；将混合均匀后的物料在20MPa的压力下压制成球团。将压制得到的球团干燥之后进行各项强度测试。结果如下：下落强度95.7%，抗压强度18.3MPa，1100℃加热后转鼓强度85.0%。此球团可用于钢水精炼，工业硅生产，工业硅精炼，工业硅铁、硅锰生产过程。
[0020]实施例4：选择废料炼钢除尘灰和钢渣为原料。高纯度复合粘结剂由土豆淀粉，木质素，硅溶胶，生物质油组成，其用量以微硅粉和钢渣总质量百分比计：土豆淀粉5%，木质素1%，硅溶胶0.5%，生物质油3%。复合粘结剂各组分按上述比例混匀后，与废料混合物一起在混料机中均匀混合5min；将混合均匀后的物料在10MP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于冶金球团的高纯度复合粘结剂，以质量百分比计，其特征在于，其组分为球团原料总质量的质量百分比：淀粉0.1~25%，木质素0.1~25%，硅溶胶0.1~25%，生物质油0.1~30%。2.根据权利要求1所述的用于冶金球团的高纯度复合粘结剂，其特征在于：组分淀粉为玉米淀粉，或者土豆淀粉，或者红薯淀粉，或者木薯粉，或者绿豆淀粉，或者小麦粉，或者以上所述淀粉中的一种或两种以上混合。3.根据权利要求1所述的用于冶金球团的高纯度复合粘结剂，其特征在于：组分木质素为木质素磺酸钠，或者木质素磺酸钙，或者木质素磺酸钾，或者以上所述木质素中的一种或两种以上混合。4.根据权利要求1所述的用于冶金球团的高纯度复合粘结剂，其特征在于：组分硅溶胶为二氧化硅超微粒子胶状水溶液，其SiO2含量为质量分数10
‑
60%。5.根据权利要求1所述的用于冶金球团的高纯度复合粘结剂，其特征在于：组分生物质油为各类林木、农作物秸秆和农林产品加工残余物热分解得到的，是纤维素、半纤维素和木质素的各种降解物大分子有机物...

【专利技术属性】
技术研发人员：李菲，阎峰云，孙智博，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：