[发明专利]一种基于赤泥及含铁矿物的球团粘结剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于赤泥综合利用领域，具体涉及一种基于赤泥及含铁矿物的球团粘结剂及其制备方法。

背景技术

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒的强碱性固体废弃物。我国是氧化铝生产大国，产量约占世界总量的30％，由此产生的赤泥约占全球1/3。目前，赤泥的累积堆存量已高达2亿吨。我国氧化铝生产企业受地理位置限制，多年来赤泥除少量应用于水泥生产外，大多湿法露天筑坝堆存，这不仅占用大量土地，而且对环境造成很大的污染。目前，对赤泥的利用已做过许多，但未见利用赤泥制备球团粘结剂的报道。

球团矿因其良好的冶金性能，使其最大限度地满足了冶炼的要求，大大地强化了冶炼过程，所以，球团工业生产已成为当今世界钢铁工业中不可或缺的重要组成部分。目前球团厂多使用膨润土作粘结剂，虽然它是一种有效的粘结剂，并在造球过程中对水分波动具有一定的调节作用，但它含有大量二氧化硅和氧化铝而一般不含铁元素，因而降低了球团矿铁的品位。另一方面，高品质的膨润土资源日益减少，资源供应不足。而赤泥中氧化铝、氧化铁和氧化硅三者的含量高达70％左右，氧化铁含量在30％左右，如果利用赤泥制备球团粘结剂能提高球团矿品位。赤泥粒度细、比表面积大，具有很好的粘结性及成球形，而且赤泥是一种固体废弃物，能够降低球团粘结剂的成本。另外，一些含铁原料，如含铁膨润土、选铁尾矿及粘土伴生的赤铁矿，也能作为制备球团粘结剂的原料，既能降低陈本，还能够提高球团矿铁品位。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种能降低球团粘结剂成本、提高球团矿品质的基于赤泥及含铁矿物的球团粘结剂，其可以完全或部分取代膨润土作为球团粘结剂。

一种基于赤泥及含铁矿物的球团粘结剂，其特征在于：其成分按质量百分含量为：赤泥50～80％，含铁矿物15～45％，添加剂1～5％，所述赤泥为拜耳法赤泥，其中Fe₂O₃质量百分含量＞20％，所述含铁矿物为含铁元素的膨润土(蒙脱石)、高岭石、海泡石、硼泥、选铁尾矿及赤铁矿中的一种或几种，所述添加剂为石灰石尾矿、水泥及白云石尾矿中的一种或几种。

所述硼泥中Fe₂O₃质量百分含量＞15％。

所述球团粘结剂中拜耳法赤泥原料的粒度小于200目。

一种基于赤泥及含铁矿物的球团粘结剂的制备方法，按以下步骤进行：

第一步，原料粉碎筛分：将所需原料粉碎并筛分出粒度小于200目的各原料；

第二步，原料配比：按重量百分比为：赤泥50～80％，含铁矿物15～45％，添加剂1～5％；

第三步，混料搅拌：将上述配比的赤泥、含铁矿物和添加剂混合，用搅拌机进行搅拌使得赤泥、含铁矿物和添加剂进行充分混合，得到该球团粘结剂。

所述赤泥中含水的质量百分含量为5～15％。

本发明利用赤泥及含铁矿物来制备球团粘结剂，不仅制备的球团粘结剂可替代膨润土，也是赤泥的一种新的利用方法，同时，本发明在制备过程中要求设备简单，操作简便，经济价值高，容易实现大规模生产，因此，本发明在赤泥的综合治理、新型球团粘结剂开发领域有着很大的应用前景。

具体实施方式

实施例一：一种基于赤泥及含铁矿物球团粘结剂的制备方法，按以下步骤进行。

第一步，原料粉碎筛分：将赤泥、含铁膨润土粘土矿物和石灰石尾矿分别粉碎并筛分出粒度小于200目的原料；

第二步，原料配比：按质量百分含量为：赤泥80％，含铁膨润土粘土矿物17％，石灰石或尾矿3％；

第三步，混料搅拌：将上述配比的赤泥、含铁膨润土粘土矿物和石灰石尾矿混合，用搅拌机进行搅拌使得赤泥、含铁膨润土和石灰石尾矿进行充分混合，得到球团粘结剂。

利用该球团粘结剂制备的生球抗压强度12N/个，落下强度6次/个，抗爆裂温度为550℃。

实施例二：一种基于赤泥及含铁矿物球团粘结剂的制备方法，按以下步骤进行。

第一步，原料粉碎筛分：将赤泥、含铁元素的高岭石、选铁尾矿和水泥分别粉碎并筛分出粒度小于200目的原料；

第二步，原料配比：按质量百分含量为：赤泥65％，含铁元素的高岭石20％，选铁尾矿10％，水泥5％；

第三步，混料搅拌：将上述配比的赤泥、含铁元素的高岭石、选铁尾矿和水泥混合，用搅拌机进行搅拌使得赤泥、含铁元素的高岭石、选铁尾矿和水泥进行充分混合，得到球团粘结剂。

利用该球团粘结剂制备的生球抗压强度14N/个，落下强度6次/个，抗爆裂温度为600℃。