[发明专利]一种用于制备钒钛磁铁矿球团的复合添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼铁领域，具体涉及一种用于制备钒钛磁铁矿球团的复合添加剂，以及制备该复合添加剂的方法。

背景技术

在我国的承德、攀西地区，蕴藏着丰富的钒钛磁铁矿资源。钒钛磁铁矿是一种铁、钒、钛等多元素共生的复合矿，具有很高的综合利用价值。现阶段，我国钒钛磁铁矿的利用方式主要是制成烧结矿或球团矿送入高炉冶炼。另外，还有少量采用回转窑、转底炉和气基竖炉直接还原冶炼的工艺。

钒钛磁铁矿结构复杂、品位低、含钛量高，给造块和冶炼过程造成了很大的困难，属于难选、难烧、难炼的矿石。不管是采用高炉还是气基竖炉，冶炼钒钛磁铁矿都需要提供能够满足入炉要求的球团矿。我国在生产球团矿的过程中，主要以膨润土作为添加剂。国内钢铁企业膨润土的配加量大，导致球团矿的品位降低。并且，在高温还原过程中，容易产生铁橄榄石，不利于球团矿中铁元素的有效还原，导致生产效率降低，能耗增加。因此，单独使用膨润土作为生产球团矿的添加剂，难以满足生产要求。特别是当采用气基竖炉工艺时，对球团质量要求更高。

因此，针对钒钛磁铁矿的成分和结构特点，开发出相应的制备钒钛磁铁矿球团的添加剂，对于有效利用钒钛磁铁矿资源具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种用于制备钒钛磁铁矿球团的复合添加剂，以及制备该种复合添加剂的方法。本发明提供的复合添加剂能够提高钒钛磁铁矿球团的品位和强度，并且降低球团的焙烧温度，提高球团的产品质量。

本发明提供了一种用于制备钒钛磁铁矿球团的复合添加剂，所述复合添加剂包括5～10重量份的粘结剂、20～30重量份的强化剂、60～75重量份的镁质基体。

进一步的，所述复合添加剂的粒度小于200目，并且，粒度小于300目的复合添加剂质量占比≥50％。

优选的，所述粘结剂为α淀粉、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种的混合物。所述强化剂为硼砂、MnO₂中的一种或两种的混合物。

优选的，所述粘结剂为α淀粉、聚丙烯酰胺中的一种或两种的混合物。所述强化剂为CaCl₂、硼砂、MnO₂中的一种或几种的混合物。

进一步的，所述镁质基体为菱镁石或轻烧氧化镁。

本发明还提供了一种制备上述复合添加剂的方法，包括：取5～10重量份的粘结剂、20～30重量份的强化剂、60～75重量份的镁质基体混合均匀，然后研磨粉碎，得到所述复合添加剂。

本发明提供的用于制备钒钛磁铁矿球团的复合添加剂用量较少，只占球团总重量的0.8～1.5％，对球团的品位影响较小。相比于传统的由膨润土制备的球团，采用本发明的复合添加剂，能够提高钒钛磁铁矿球团的还原性指数和低温还原粉化指数，并降低了还原膨胀指数。并且，本发明提供的复合添加剂，能够提高钒钛磁铁矿球团的强度，降低其焙烧温度，减少焙烧能耗，改善钒钛磁铁矿球团的冶金性能，提升了钒钛磁铁矿球团的产品质量。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

本发明首先提供了一种用于制备钒钛磁铁矿球团的复合添加剂。所述复合添加剂由粘结剂、强化剂、镁质基体组成。其中，各组分的质量占比为：粘结剂：强化剂：镁质基体＝5～10：20～30：60～75。

本发明制备的复合添加剂为固体粉末状，粒度均小于200目。并且，在所述复合添加剂中，粒度小于300目的复合添加剂的质量占比≥50％。

本发明的粘结剂为α淀粉、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种的混合物，并且不限制混合物中各组分的质量占比。

本发明中，选用的强化剂为CaCl₂、硼砂、MnO₂中的一种或几种的混合物，并且不限制混合物中各组分的质量占比。

其中，MnO₂在高温下可分解产生O₂。由于钒钛磁铁矿中FeO的含量较高，在焙烧钒钛磁铁矿球团时，需要富氧鼓风，来保证FeO可以充分氧化。因此，添加剂中含有MnO₂时，可以加强球团焙烧时的氧化气氛。同时，MnO₂分解产生的MnO可以作为Fe₃O₄氧化生成Fe₂O₃过程的催化剂。