[发明专利]冷压成型粘结剂

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种冷压成型粘结剂。

背景技术

钒铁磁铁矿是一种铁、钒、钛、铬、钴、镍等多元素共生的复合矿，伴生元素极多，亦是一种主要的高炉冶炼原料。这种矿石品位较低，其中TFe含量为52％～54％，SiO₂为3.2％，TiO₂为12％～13％，且粒度较粗。不仅降低了铁品位和液相生成量，还易生成脆性的钙钛矿，加上粒度较粗，导致混合料成球性能差，料层透气性不好，致使钒钛磁铁矿的强度差，返料率高。以攀钢钒炼铁厂为例，日产烧结矿4.5万吨，高炉料槽下返料1万余吨，返料率高达28％，与世界先进水平高炉料槽下返料率10％相比，存在较大的差距。

自2008年国际金融危机以来，铁矿价格持续上涨，钢铁企业盈利能力受到了极大的影响。为降低高炉原料成本，缓解钒钛磁铁矿资源紧缺矛盾，攀钢钒对粒径8mm～10mm的返料进行回收。但这种方法对装入方式及布料方式都有极其严格的要求，在返料较多时，易引起高炉透气性差的现象，导致悬崩料次数增加。且直径≤8mm的返料因成球性能、品质、透气性均达不到高炉冶炼要求，只能进废料场积存，长此以往既对环境造成了污染，又浪费了资源还增加了生产成本。

为了处理这个难题，攀钢钒进行返料再利用的探索，也曾采购过数个厂家的粘结剂进行成型研究，但钒钛磁铁矿品位低且粒度粗，普通粘结剂成型率≤70％，无法达到生产需求。且粘结成型工艺较多，需对原料进行烘干，加工过程复杂，能源、生产成本较高。

因此，本领域技术人员需要一种使用简单，成型率高的粘结剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用简单、可提高冷压成型率的粘结剂。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明所述粘结剂按质量份数计，包括以下组分：

优选的，所述粘结剂按质量份数计，包括以下组分：

采用上述比例配比所得粘结剂可适用于铁矿粉、锰矿粉、铝矿粉、磷矿粉、氧化铁皮、钢渣磁选料、除尘灰、返料的成型，可提高成型率，尤其适用于粒径≤10mm的矿料。特别的，当所述返料为钒钛磁铁矿返料时，尤其适用于本发明粘结剂。

上述粘结剂使用时，随着水分蒸发，粘结剂中的羟基逐步与氨基、羧基脱水缩合，形成空间网状结构，将矿料紧密包裹在碳链之中，从而形成结构强度极高的固体。由于亲水基团的消耗，固结后不再溶于水，同时由于粘结剂中含有的环状结构及环氧结构，使其可承受一定的高温，如可采用烘干方式缩短干燥时间。

具体的，上述聚合引发剂可选用过氧化二酰、过硫酸盐。具体的，过硫酸盐可选择过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。

本发明粘结剂中，二异氰酸酯作为溶剂使用，丙三醇起润滑作用，丙烯酸起絮凝作用，纤维素起柔顺作用，尿素起缓蚀作用，多聚糖起聚合作用，甲酸起增塑作用。

上述技术方案中所述的二异氰酸酯优选甲苯二异氰酸酯。

上述技术方案中所述的纤维素优选羧甲基纤维素。

上述技术方案中所述的多聚糖优选葡甘露聚糖。

使用本发明粘结剂冷压成型方法包括以下步骤：

a、将粘结剂、矿料、水混合，搅拌均匀，得混合料；

b、将混合料压制成型、干燥得生球团。

上述冷压成型方法中，矿料与粘结剂混合的质量比优选为80：3～8。

上述冷压成型方法中，不同的矿料含水量不同，故步骤a中混合时的加水量视矿料中的含水量而定，使混合料质量中含水量为2％～5％即可。

其中，步骤b所述的干燥采用常规干燥方法即可，如室温干燥或烘干均可。

具体的，为确保压制成型的产品质量，上述方法中，步骤b中的压制成型压力为10MPa～15Mpa。

使用本发明粘结剂冷压成型，不需对矿料进行烘干，不需添加其它辅助材料，成本低，方法简单，对环境友好。

具体的，当矿料粒径＞10mm时，压制时矿料移动和变形困难，压制难度高，压制成型后的密度低。为减少压制成型难度，提升压制成型后的密度，可在步骤a混合时按混合料质量的20％～40％添加粒径为1mm～3mm的矿料以降低压制难度，提升压制成型后的密度。