造球黏结剂及成型技术介绍

造球黏结剂及成型技术介绍粘结剂在物料中加入一定类型和数量的粘结剂,不仅能使压球过程顺利,提高球团的密度和强度,而且能改善球团的热稳定性和还原性,有利于冶炼。用于冷固结成型的粘结剂主要有水玻璃、水泥、沥青、腐植酸盐、羧甲基纤维素、淀粉等。不过所有的无机粘结剂都必然存在使铁精矿中有害元素增加的副作用,而且有可能使球团冶金性能变差,甚至造成环境污染。人们先后开发了煤焦油、沥青、纸浆废液、丙烯酰胺、佩利多、Alcotac、KLP等有机粘结剂。有机粘结剂一个固有的优点就是它们在球团焙烧过程中被挥发或烧掉了,而且大部分能使球团矿的机械强度有明显改善,有些还能使球团冶金性能变好。我国广东南方化工厂开发出有机粘结剂KLP已在实验室和工业实验中取得了一定的效果。KLP是羧甲基纤维素钠(CMC)为主配方,加入增强剂、增粘剂、改性剂、耐湿剂和防腐剂。具有较强的粘性、活性和吸附性。由于它独有的特性,在球团生产中可部分或全部代替膨润土,加入少量KLP既可获得高的生球强度,而不会导致球团矿品位的贫化,其存在的问题就是成本太高。国外开发的有机粘结剂有佩利多,Alcotac等,都已在许多厂家得到商业性的应用。前者以羧甲基纤维素为基础,后者以丙烯胺,丙烯酸异分之聚合物为基础。它们的特点是能溶于水,能显著增加水的粘度,从而改善细精矿的造球过程,在干燥时降低水的蒸发速度,提高了生球的爆裂温度,干燥后粘结剂在许多矿石颗粒接触处形成薄膜状的固相连接桥,提高了干球的强度。但有机粘结剂在使用中都存在着共同的问题[5]:�配加时由于用量太少,操作上难于控制和混匀。�有机物分解温度较低,生球经高温干燥、水分蒸发后,粘结剂也将大部分分解挥发,固结作用自然下降。�一般都价格太高。这些问题限制了有机粘结剂的推广应用,无机粘结剂与有机粘结剂在矿粉造块过程中都有优点和不足,于是就有人考虑将两者结合起来,扬长避短开发出复合粘结剂并获得成功。Murr开发的有机粘结剂与石灰混合,同时提高了生球和干球的强度并在工业上获得了应用[6]。此外开发出的粘土与胶化淀粉,消石灰与糊精或废糖浆,羧甲基纤维素钠(CMC)与三聚磷酸盐,高聚物与膨润土等复合粘结剂都取得了较好的效果。中南大学研制的F粘结剂也属于此列,并已成功应用于煤粉成型和铁精矿冷固结成型方面[7]。复合粘结剂既能起粘结作用,提高球团的强度,又能起熔剂作用,调整球团矿碱度并改善球团还原性,因此复合粘结剂是粘结剂研究开发的一个重要方向。成型工艺在球团成型工艺方面,国内外采用的圆盘(圆筒)成球法,对辊压块法及高频振压团块法三种工艺,进行了大量对比试验,并以成品球团的质量,作为选择适宜团矿方法及设备的主要科学依据。圆盘(圆筒)成球法形成的小球密实,抗压强度和落地强度都很高,且操作简单,容易控制成球的粒度范围,但是若原料的密度较低,一般不适宜用圆盘法成球对辊压块法成球的强度相对较低,对大型熔炼炉来说,小球的强度相对较低。高频振压团块法可以将以上两种方法的缺点避免,形成高强度的球团,是大型熔炼炉造球团的主要生产方式.