【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶炼铁矿球团制备，涉及一种用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法。
技术介绍
1、球团制作工序具有能耗低、碳排放及污染排放少的优点。球团矿铁品位高、强度好、冶金性能优，既是长流程炼铁的重要原料，也是短流程炼铁的主要原料。目前，磁铁精矿是制备球团矿的主要原料，随着球团矿产量的增大以及入炉比例的提高，高铁低硅优质磁铁矿的采选及采购成本增大。因此，拓宽铁矿资源种类、降低用矿成本是支撑球团产业发展的关键。
2、褐铁矿、赤铁矿等铁矿资源的化学成分满足球团要求，且储量丰富、价格低廉，使用其部分代替磁铁矿制备球团可兼顾经济性与产品质量要求。然而这些铁矿资源大多存在粒度较粗、比表面积小、成球性能差的问题，需要进行预处理。高压辊磨是利用料层层压粉碎原理的挤压排料式球团预处理工艺，在提高含铁原料比表面积，增大表面活性的同时，具有选择性破碎、作业能力高、能耗低的特点，在球团生产过程中已有广泛的应用。
3、高压辊磨过程中，颗粒间的相互挤压作用是影响辊磨活化效果的关键。但是针对“粉矿+精矿”多元含铁原料体系，由于褐铁矿、赤铁矿等粉矿与精矿在界面物理化学性质、表面活化能以及内部微裂纹扩展所需应力等方面存在较大差异，故而其各自适宜的辊磨制度与工艺参数也不同。例如，粉矿的适宜辊磨压力较高、适宜水分含量较低，而精矿适宜辊磨水分含量较高，但辊磨压力不宜过高。若是将粉矿与精矿混合后共同高压辊磨，则存在部分含铁原料过粉碎或活化程度不够，以及颗粒间黏附聚集现象严重等问题。而粉矿与精矿各自独立高压辊磨时也存在工序流程长、成本及能耗
4、因此，需要找到一种适用于“粉矿+精矿”多元含铁原料体系的高压辊磨高效活化方法，保证精矿与粉矿的活化程度均适宜，从而提高辊磨效率、降低辊磨能耗。进一步地，可提高球团矿质量，降低球团生产能耗，对于扩展球团矿含铁原料种类，促进球团产业降本增效具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，该方法优先对粉矿进行高压辊磨预活化，再将预活化的粉矿与精矿混合后进行高压辊磨活化，通过两段高压辊磨对粉矿和铁精矿进行梯级活化，实现多元含铁原料的高效活化，使得粉矿与铁精矿的活化程度均适宜，从而提高辊磨效率，降低辊磨能耗，有利于提高球团矿质量，降低球团生产能耗。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，关键工艺步骤为：
4、1)将粉矿进行第i段高压辊磨活化处理，筛分出粒度小于1mm粒级与铁精矿通过强力混匀得到混合矿；所述粉矿为褐铁矿和/或赤铁矿中至少一种，所述矿粉的粒径不超过5mm，且粒度小于3mm粒级的质量分数不低于70％。
5、2)将混合矿进行第ii段高压辊磨活化处理，得到边料和中料；所述混合矿的水分含量在进行第ii段高压辊磨处理前控制为5.5～7.0wt.％。
6、3)将边料返回至第ii段高压辊磨活化处理，将中料配入粘结剂混匀后依次进行造球、预热与焙烧，即得球团矿；所述粘结剂为膨润土、腐殖酸钠、羧甲基纤维素钠中至少一种，粘结剂的质量为中料质量的0.05％～2％；造球时间为10～14min，生球水分控制为7.5～8.5wt.％，生球粒径为11～14mm；预热温度为920～940℃，预热时间为8～12min；焙烧温度为1230～1250℃，焙烧时间为10～15min。
7、进一步的，步骤1)中所述粉矿的水含量在进行第i段高压辊磨活化处理前控制为3～4wt.％。
8、进一步的，步骤1)所述第i段高压辊磨活化处理的条件为：投影压力为3.5～4.2mpa，圆辊转速为23～26r/min，辊间距为2～4mm。
9、进一步的，步骤1)混合矿中矿粉与铁精矿的质量百分比组成为20～40％:60～80％；所述铁精矿中粒度小于74μm的质量分数不低于70％，比表面积大于1200cm2/g。
10、进一步的：步骤2)中所述ii段高压辊磨活化处理的条件为：投影压力为1.8～2.5mpa，圆辊转速为20～23r/min，循环边料的质量占比为30～40％，辊间距1～2mm。
11、专利技术原理：
12、本专利技术技术方案的关键是在于根据粉矿和铁精矿的辊磨特点，采用两段高压辊磨方式对粉矿和铁精矿进行梯级活化，实现多元含铁原料的高效活化，使得粉矿与精矿的活化程度均适宜，从而提高辊磨效率，降低辊磨能耗，同时活化后的多元含铁原料能够降低预热和焙烧能耗。本专利技术优先对矿粉进行第i段高压辊磨预活化，主要是基于粉矿的亲水性与反应活性较差、裂纹扩展所需应力较高，预活化阶段主要发生颗粒裂纹扩展、破碎以及初步活化，经过预活化处理的矿粉与铁精矿匹配性提高，可以与铁精矿混合后共同进行高压辊磨活化处理，而第ii段高压辊磨活化，主要发生颗粒界面改性、表面活化能降低以及颗粒内部微裂纹的生成，可大幅提高含铁原料的反应活性。特别是第ii段高压辊磨活化过程中的边料循环，可以解决辊面压力分布不均“中间大、两边小”的问题，有利于混合矿的充分活化。本专利技术通过采用梯级活化方式可以避免粉矿与铁精矿发生局部过粉碎或活化程度不够的情况，使得粉矿与精矿的活化程度均适宜，从而提高辊磨作用效率，降低辊磨能耗，此外，筛分出粒度小于1mm粒级的预活化粉矿与铁精矿混合后再进行第ii段高压辊磨活化，使得精矿颗粒与预活化的粉矿颗粒之间充分接触、均匀分布，从而在高压辊磨层压粉碎过程中形成更加均匀、致密、具有合理颗粒堆积结构的料饼，有利于粉矿与精矿的高效、充分活化，提高辊磨效率。
13、粉矿的水含量在进行第i段高压辊磨活化处理前控制为3～4wt.％。采用高压辊磨对粉矿进行预活化时水分含量不宜过高，一方面，基于粉矿的最大毛细水含量较低，水分过高使得层压粉碎过程中料饼的塑性变形显著提高，从而降低辊磨活化效率；另一方面，过高的水分含量也会造成颗粒聚集黏结，不利于后续的筛分。
14、第i段高压辊磨活化处理的条件为：投影压力为3.5～4.2mpa，圆辊转速为23～26r/min，辊间距为2～4mm。由于粉矿颗粒的裂纹扩展应力较大、表面活化能较高，因此需要足够的辊磨压力。保持一定辊间距可在不影响料层挤压过程颗粒之间相互作用的同时，降低粗颗粒矿石对辊面的磨损。矿粉经过高压辊磨活化处理使其生颗粒裂纹扩展、破碎以及初步活化，与铁精矿匹配性提高，有利于后续的第ii段高压辊磨活化。
15、粉矿进行第i段高压辊磨处理后，筛分出粒度大于1mm粒级返回至第i段高压辊磨，筛分出粒度小于1mm粒级粉矿与铁精矿进行强力混匀，使得混合矿中矿粉与铁精矿的质量百分比组成为(20％～40％)/(60％～80％)。一方面，将筛分出的粒度大于1mm粒级返回至第i段高压辊磨有利于充分发挥预活化作用。另一方面，粒度小于1mm粒级粉矿与铁精矿进行强力混匀可使精矿颗粒与预活化的粉矿颗粒之间充分接触、均匀分布。进一步将矿粉与铁精矿比例控制在适宜范围，有利于高压辊磨层压粉碎过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，其特征在于关键工艺步骤为：
2.根据权利要求1所述的用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，其特征在于：步骤1)中所述粉矿的水含量在进行第I段高压辊磨活化处理前控制为3～4wt.％。
3.根据权利要求1或2所述的用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，其特征在于：步骤1)所述第I段高压辊磨活化处理的条件为：投影压力为3.5～4.2MPa，圆辊转速为23～26r/min，辊间距为2～4mm。
4.根据权利要求1所述的用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，其特征在于：所述步骤1)混合矿中矿粉与铁精矿的质量百分比组成为(20％～40％)/(60％～80％)；所述铁精矿中粒度小于74μm的质量分数不低于70％，比表面积大于1200cm2/g。
5.根据权利要求1或4所述的用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，其特征在于：步骤2)中所述II段高压辊磨活化处理的条件为：投影压力为1.8～2.5MPa，圆辊转速为20～23r/min，循环边料的质量占比为30～40％，辊间距1～2mm。
【技术特征摘要】
1.用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，其特征在于关键工艺步骤为：
2.根据权利要求1所述的用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，其特征在于：步骤1)中所述粉矿的水含量在进行第i段高压辊磨活化处理前控制为3～4wt.％。
3.根据权利要求1或2所述的用高压辊磨活化粉矿与精矿制备球团的方法，其特征在于：步骤1)所述第i段高压辊磨活化处理的条件为：投影压力为3.5～4.2mpa，圆辊转速为23～26r/min，辊间距为2～4mm。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：文小平，汪小毅，邹凡球，范晓慧，吕浩，甘敏，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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