[发明专利]金属矿粉造粒块粘合剂

说明书

本发明涉及一种用于黑色金属烧结混合料造粒，冷固球团造块及有色金属制团的粘合剂，特别是涉及一种用造纸废液，经浓缩、氧化反应、接枝共聚而制成的高分子聚合物粘合剂。

矿粉造粒(或是矿粉制成块状)，是冶金工业中极其重要的环节。目前在黑色金属烧结混合料造粒中，主要是使用无机粘合剂、烧结矿用生石灰或熟石灰。采用上述无机粘合剂，造球率低、强度差、返矿多。冷固球团，目前主要采用硅酸钠粘合剂，用量大。由于用量大，使大量硅和钠进入高炉，影响了还原指数和还原膨胀指数，降低了铁的质量；有色金属制团，目前有的厂家采用造纸浓缩废液，由于粘接力差，使用量大，如每吨锌矿需500-700Kg，且工艺较复杂，提高了生产成本。

本发明的目的，是提供一种由造纸废液，经浓缩，氧化反应，接枝共聚而制成的，可提高造粒(块)率，降低造粒成本和提高产品质量的金属矿粉造粒(块)粘合剂。

金属矿粉造粒(块)粘合剂，由母液、单体、交联剂、引发剂、中合剂和水配制成；母液为含多糖结构的碳水化合物，其固体含量占总量10-50％；单体为水溶性单体或水解后为水溶性单体，占母液总量10-30％；交联剂占母液总量0.05-0.5％；引发剂占母液总量0.05-1.0％：中和剂，依据调解PH值达到3-9的实际需要而定：水相，占总量40-70％。

因此，本发明的金属矿粉造粒(块)粘合剂，是大约由40-70％的水相和30-60％溶于水的高分子聚合物组成。

上述百分比为重量比分比。

在母液中加入单体的目的，是使母液改性和接枝。加入交联剂的目的，是使改性后的母液增加强度和防止吸水潮解。引发剂是一种催化剂，以加速反应过程。

本发明的配方组成：

一、母液包含至少一种含多糖结构的碳水化合物。如：淀粉、纤维素、蛋白质、果胶等及其衍生物，纸浆及其碱法制浆回收的黑液，亚硫酸盐法制浆回收的红液、糖厂及化纤厂废液浓缩物等。

二、单体：主要是亲水性和水解后变为亲水性的单烯类单体。基本结构类型为：式中R为H和烷基，X主要为式中Y一般为H，也有特殊的，如-OH、-COOH等。

1、水溶性单体：(1)含羧酸基单体，主要有丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸等及它们的酸酐和羧酸盐(碱金属盐、铵盐、胺盐)，如顺丁烯二酸酐、丙烯酸钠、丙烯酸三乙醇胺、甲基丙烯酸钠、马来酸钠等。

(2)含磺酸基单体，主要有乙烯磺酸、丙烯磺酸、乙烯甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸等及其它们的碱金属盐、铵盐、胺盐等。

(3)含羟基或(酯)醚基单体，主要有丙烯醇、甲基丙烯醇、乙烯二醇、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙三甘醇酯、甲基丙烯酸乙三甘醇酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯等。

(4)含酰胺基单体，主要有丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，N-烷基丙烯酰胺、N.N-二烷基丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、N.N-二羟烷基丙烯酰胺、乙烯基内酰胺等，以及含氨基单体和季铵盐单体等。

2、水解后为水溶性单体，这种单体至少有一个水解基(酯基、氰基)。

(1)含乙烯基不饱和羧酸的低级烷基酯，主要有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等。

(2)含乙烯基醇酯，主要有醋酸乙烯、醋酸丙烯、醋酸甲基丙烯酯等。

(3)含腈基单体，主要有丙烯腈、甲基丙烯腈。

本发明最适宜的单体为丙烯酸或丙烯酰胺。

三、交联剂：

(1)具有非共轭多双键化合物，主要有二或三乙烯基化合物、二乙烯苯、二乙烯醚等。

(2)不饱和单羧酸与多元醇或多环氧化物形成的酯。主要有乙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚乙二醇与丙烯酸形成的二丙烯酸酯等。

(3)不饱和多羧酸与多元醇形成的不饱和聚酯、双丙烯酰胺、尿酯、聚乙二醇二醚等。

(4)形成离子交联的多价金属化合物，如碱金属化合物及锌化物等。

(5)其它可作交联剂的还有N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、乙二胺、乙二醛等。

本发明最适宜的交联剂为甲叉基双丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺。

四、引发剂：

1、过氧化物引发剂，主要有过氧化苯甲酰、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾等。

2、偶氮类引发剂，主要有偶氮二异丁腈，其它引发剂还有硝酸铈、三氯化铁、五价钒盐等。

五、中和剂为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠、乙醇胺等。

金属矿粉造粒(块)粘合剂的生产方法是：

一、根据不同金属矿粉造粒(块)粘合剂的实际需要，配制好母液、单体、交联剂、引发剂。