[发明专利]一种用于降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的添加剂及其应用方法

说明书

本发明公开了一种用于降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的添加剂及其应用方法。复合添加剂包括球团返矿、消石灰和腐殖酸钠。利用该添加剂降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的方法为：将球团返矿、消石灰和腐殖酸钠混合后，加水进行陈化，陈化物料经过球磨磨细，得到添加剂，将磁铁精矿、球团粘结剂与添加剂依次混匀造球、干燥、预热及氧化焙烧，可显著降低球团焙烧温度，球团焙烧温度平均降低30～50℃，可显著降低生产能耗，提高球团强度指标，且添加剂来源广泛、成本低，方法操作简单、生产成本低、环境友好，满足工业化生产要求。

技术领域

本发明涉及一种高硅磁铁精矿球团焙烧添加剂，特别涉及一种用于降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的添加剂，还涉及利用添加剂降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的方法，属于钢铁冶金领域。

背景技术

烧结矿和球团矿是高炉炼铁的主要炉料，球团矿因其具备优良的冶金性能、良好的机械强度，是理想的高炉原料。目前国外高炉炼铁球团矿比例已超过60％，甚至达到100％，但是国内高炉球团矿配比一般低于20％。其主要原因是国内用于生产球团的铁精矿原料普遍硅含量较高，而国内烧结厂普遍生产“高铁低硅”的高碱度烧结矿，为平衡高炉炼铁碱度，采用高碱度烧结矿配加酸性球团矿的炉料结构。

磁铁矿球团矿氧化焙烧过程中，经历了磁铁矿氧化为三氧化二铁阶段(预热阶段，温度800-950℃)，三氧化二铁再结晶阶段(焙烧阶段，温度1250-1320℃)，目前普遍认为三氧化二铁再结晶对球团强度起到决定性作用。然而，预热阶段球团氧化程度对球团强度有显著影响，若预热阶段氧化不完全，在焙烧阶段残余的四氧化三铁会发生再结晶，阻碍氧气内扩散，造成球团内外不均匀，进而形成“双层球壳”结构，大大降低球团强度。另一方面，磁铁矿中硅主要以石英形式存在，是一种惰性物质，在球团氧化焙烧条件下仍然保持较高的惰性，阻碍了磁铁矿氧化过程中铁矿颗粒的结晶长大。

为降低高硅型磁铁矿球团氧化焙烧的固结温度，可向球团中配加含钙熔剂(主要包括石灰石、消石灰等)，但含钙熔剂分解产生的活性氧化钙与球团中的亚铁、硅等物质容易生成钙铁橄榄石等低熔点物质，可以在一定程度上促进球团中铁颗粒之间的相互作用，但是液相量难以控制，当焙烧温度波动时，球团内部容易出现液相过量的情况，影响焙烧过程气体内扩散，不利于球团矿的氧化。此外，大量配加含钙熔剂会增加高硅球团矿中硅酸钙物相的生成，严重恶化球团矿低温还原粉化、还原膨胀等冶金性能。

因此开发可以降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的添加剂及其应用方法，对球团制备工艺过程节能降耗，提高球团品质意义重大。

发明内容

针对现有技术中，高硅磁铁精矿制备氧化球团焙烧温度高、产品强度低、冶金性能差等问题，本发明的第一个目的是在于提供一种降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的添加剂，该添加剂可显著降低球团焙烧温度，球团焙烧温度平均降低30～50℃，可显著降低生产能耗，提高球团强度指标。

本发明的第二个目的是在于提供一种降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的方法，该方法利用球团返矿、消石灰、腐殖酸钠等组成的添加剂可以显著降低球团焙烧温度，球团焙烧温度平均降低30～50℃，可显著降低生产能耗，提高球团强度指标，且该方法操作简单、生产成本低、环境友好，满足工业化生产要求。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种用于降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的添加剂，其包括以下重量份组分：球团返矿80份～90份；消石灰5份～15份；腐殖酸钠5份～15份。

优选的用于降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的添加剂由以下重量份组分组成：球团返矿80份～87份；消石灰7份～12份；腐殖酸钠6份～13份。

本发明还提供了一种降低高硅磁铁精矿球团焙烧温度的方法，其包括以下步骤：1)将球团返矿、消石灰和腐殖酸钠混合后，加水进行陈化，陈化物料经过球磨磨细，得到添加剂；

2)将磁铁精矿、球团粘结剂与添加剂依次混匀造球、干燥、预热及氧化焙烧。