[发明专利]一种炼镁用白云石预制球团的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种炼镁用白云石预制球团的制备方法。

背景技术：

皮江法炼镁是当前生产金属镁的主要方法。其原料是白云石，经过煅烧后获得煅白，与萤石和硅铁制造球团，用于真空热还原制取金属镁。尽管皮江法得到不断改进，使能耗和污染降低，但仍存在一些问题亟待改进。其中包括：

(1)白云石在煅烧过程中产生5％的微细粉无法利用。皮江法的原料是白云石，其在煅烧过程中将产生5％的微细粉，这部分粉末无法应用于后续工艺，不仅污染环境，而且将造成能量损失。

(2)无法完全回收煅白余热。由回转窑煅烧后的煅白温度很高，经单筒冷却机后，温度仍有约220℃，煅白携带的这部分热量在随后的混料、磨料和制球工艺过程散发到环境中，不能被利用。

(3)经磨料、混料和压球等工序后降低了煅白的活性。经高温煅烧获得的煅白活性很高，极易与空气中的水蒸气发生化学反应或吸附空气中的物质，而降低煅白的活性。因此煅白的活性随着储存时间的延长而逐渐降低。在实际生产过程中，煅白须经过磨料、混料和压球等工序后才能用于还原，这将降低煅白的活性，进而影响镁的回收率。

(4)将冷球团重新加热至还原反应温度，降低了生产效率。采用皮江法在实际生产过程中，煅白的煅烧温度为1100～1200℃，经过冷却机、磨料、混料和压球工序后，球团中煅白的温度与环境温度基本相同。球团装入还原罐后需重新加热至1200～1250℃。在此过程中，煅白首先由1100～1200℃冷却至环境温度，然后被加热至1200～1250℃，虽然冷却过程中大部分能量被回收，但是延长了煅烧工序和还原工序的时间，降低了生产效率。

为了解决皮江法存在的这些问题，进一步降低炼镁的能耗和排放，专利(CN 102965524 B)公开了一种预制球团真空热还原炼镁的方法，本专利公开的方法可为专利(CN 102965524 B)公开的炼镁工艺提供优质的预制球团。

目前，球团强度的相关研究及专利主要是关于铁矿石球团的。铁矿石球团以氧化铁为主要成分，成球后通过高温(大于1300℃)烧结的方式提高球团的强度。本专利涉及的预制球团主要成分是白云石和硅铁，属于碳酸盐类球团，其在煅烧过程中由于碳酸盐的分解，将产生多孔的熟球团，降低球团强度；另一方面，由于预制球团中存在硅铁，为避免煅烧过程中硅铁与氧化镁发生反应造成镁损失，因此煅烧温度不能高于1050℃。综上所述，现有的提高铁矿石球团强度的方法不能用于提高预制球团的强度。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种炼镁用白云石预制球团的制备方法，本发明能够同时大幅度提高球团煅烧前和煅烧后的强度，为还原过程提供优质的球团。

本发明的炼镁用白云石预制球团的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，球团的制备：

(1)按质量比，白云石∶还原剂∶萤石＝100∶(12～14)∶(2～3)，取料，混合均匀，形成均匀混合的原料；

(2)向混合原料中，加入混合原料总质量3～5％的粘结剂，制成球团；其中，粘结剂为聚乙烯醇、水、高岭土、硅酸溶胶中的一种或其中两种的混合物；

(3)在球团表面覆盖粘结剂，将球团自然风干10～24h，制得风干后球团；其中，覆盖的粘结剂为聚乙烯醇、水、硅酸溶胶中的一种或其中两种的混合物，覆盖次数为1～5次，粘结剂总的覆盖质量≤球团质量的10％；

步骤2，球团的煅烧：

(1)将风干后球团，加热到150～250℃，保温30～60min；

(2)在惰性气体或氮气气氛下，加热到850～1050℃，保温煅烧30～120min，制得炼镁用白云石预制球团；

所述的步骤1(1)中，白云石、还原剂与萤石的粒度均小于200目，白云石中MgO质量含量为20.00～21.70％。

所述的步骤1(1)中，还原剂为硅铁粉、铝粉或铝硅合金粉中的一种，纯度大于98％。

所述的步骤1(2)中，粘结剂为聚乙烯醇、水、高岭土、硅酸溶胶中两种的混合物时，两种物质的比例为任意比。

所述的步骤1(2)中，球团通过圆盘造球机制得。

所述的步骤1(2)中，制成的球团直径为5～25mm。

所述的步骤1(3)中，在球团表面覆盖粘结剂的方式为喷淋或浸渍，或两种方式相结合。

所述的步骤1(3)中，制得的风干后球团承压至球团破裂的压力为50～140N。

所述的步骤1(3)中，粘结剂为聚乙烯醇、水、硅酸溶胶中两种的混合物时，两种物质的比例为任意比。