一种改善难造球铁精矿成球性的方法

摘要

本发明公开了一种改善难造球铁精矿成球性的方法，该方法是往铁精矿中添加少量可溶性金属盐改性剂后，混合均匀，再向铁精矿中添加少量腐植酸钠，润磨预处理后，造球。本发明的方法操作简单，设备要求低，能有效提高铁精矿生球的落下强度和抗压强度，而其它性能也可以达标，且提高了成品球的铁品位，该方法特别适用于难成球铁精矿的造球，能显著改善难成球铁精矿的球团质量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善难造球铁精矿成球性的方法，属于铁精矿造球技术领域。

背景技术

酸性氧化球团矿因其具有良好的机械性能和高温冶金性能，可显著改善高炉料柱的透 气性，被认为是实现高炉“精料”方针以及炉料结构优化所必须的优质原料。因此，近年来 国内各大钢铁企业都在大力发展铁矿氧化球团矿生产。而对于高炉炼铁而言，入炉炉料TFe 品位提高1％，焦比降低2％，产量可提高3％。然而，目前绝大部分国内球团厂都采用无 机膨润土作球团粘结剂，一般膨润土的添加量为2％～3％，而对于一些难成球的铁精矿， 其膨润土添加量高达3～5％，生产实践证明，高温焙烧后90％左右的膨润土仍残留在球团 矿中，显著降低了球团矿的TFe品位，这与贯彻高炉炼铁的“精料方针”相违背。

有机粘结剂是以高分子有机物为主要成分的物质，其在中、高温条件下全部或绝大部 分燃烧挥发。采用有机粘结剂替代膨润土，提高球团矿品质，是实现高炉“精料方针”重要 途径，这一观点已得到业界专家的广泛认同。在此形势下，国内外各大钢铁企业加大了有 机粘结剂用于氧化球团生产的研究力度。由中南大学研发成功的腐植酸型粘结剂，其可部 分取代膨润土，甚至当其添加至某些铁精矿中时，可以完全取代膨润土，如钒钛磁铁精矿。 然而，对部分铁精矿(部分磁铁矿、镜铁矿、浮选赤铁矿、磁赤混合矿等)，采用腐植酸 型粘结剂取代膨润土，生球落下强度仍然较低，低于3次/0.5m，仍然需要添加较多的膨润 土或者腐植酸型粘结剂才可满足球团强度的要求，球团矿全铁品位仍然受到不利的影响。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种有效提高铁精矿球团生球落下和抗压强度，且其它性能 达标的难成球铁精矿的造球方法。

本发明提供了一种改善难造球铁精矿成球性的方法，该方法是先向铁精矿中添加铁精 矿干基质量30～50‰的改性剂，混合均匀后，再向铁精矿中添加铁精矿干基质量0.2～0.8％ 的腐植酸钠，润磨预处理后，造球；其中，所述的改性剂为Al³⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的可 溶性盐中的一种或几种组合。

本发明的一种改善难造球铁精矿成球性的方法，还包括以下优选方案：

优选的方法中改性剂为AlCl₃、FeCl₃、CaCl₂、MgCl₂、Al₂(SO₄)₃、Fe₂(SO₄)₃、MgSO₄、 Al(NO₃)₃、Fe(NO₃)₃、Ca(NO₃)₃、Mg(NO₃)₂中的一种或几种。

优选的方法中铁精矿中添加改性剂混合均匀后，再静置4～48h。

优选的方法中改性剂通过溶液喷洒的方式添加到铁精矿表面。

本发明的有益效果：在以往采用腐植酸钠作为铁精矿球团粘结剂的基础上，本发明以 少量的可溶性金属盐与腐植酸钠复配使用，具有意料不到的效果，制备的生球强度可提高 4～6次/0.5m，抗压强度均在15N/个以上，生球爆裂温度，预热球、焙烧球强度等均可满 足生产要求，成品球全铁TFe品位可提高1个百分点以上。经过发明人大量研究发现：引 入的Al³⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子能吸附在铁精矿表面，形成铁精矿与荷负电的腐 植酸分子之间配位吸附的“桥梁”，促进了腐植酸钠在铁精矿颗粒表面的吸附，有利于提高 生球强度，大大降低了腐植酸粘结剂的添加量。本发明方法操作简单，不增加大型设备投 资，不改变原有造球工艺，适用于各种细粒铁精矿，特别适用于难成球铁精矿的造球，能 够明显改善难成球铁精矿的球团质量。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明的保护范围。

在以下各对比实施例和实施例中，预热焙烧条件为：预热温度为950℃，预热时间为 10min，焙烧温度为1250℃，焙烧时间为10min。

对比实施例1

将膨润土按照2wt％的比例加入到镜铁精矿中混匀，润磨预处理后造球。所得生球的 水分为7.8％，生球落下强度为1.3次/0.5m，抗压强度为19.7N/个，爆裂温度为524℃， 预热球抗压强度为335N/个，焙烧球抗压强度为1710N/个，成品球全铁品位TFe为66.06％。

对比实施例2

将膨润土按照2.5wt％的比例添加至浮选赤铁精矿中混匀，润磨预处理后造球。所得 生球的水分为7.9％，生球落下强度为1.9次/0.5m，抗压强度为17.6N/个，爆裂温度为510 ℃，预热球抗压强度为231N/个，焙烧球抗压强度为1826N/个，成品球全铁品位TFe为 64.88％。

对比实施例3

将膨润土按照3wt％的比例添加至磁赤混合铁精矿中混匀，润磨预处理后造球。所得 生球的水分为8.0％，生球落下强度为1.4次/0.5m，抗压强度为19.2N/个，爆裂温度为524 ℃，预热球抗压强度为375N/个，焙烧球抗压强度为2018N/个，成品球全铁品位TFe为 63.19％。

对比实施例4

将腐植酸钠粉末按照1.3wt％的比例加入到镜铁精矿中混匀，润磨预处理后造球。所 得生球的水分为7.6％，生球落下强度为2.8次/0.5m，抗压强度为18.4N/个，生球爆裂温 度为546℃，预热球抗压强度为395N/个，焙烧球抗压强度为2127N/个，成品球全铁品 位TFe为67.11％。

对比实施例5

将腐植酸钠粉末按照1.3wt％的比例添加至浮选赤铁精矿中混匀，润磨预处理后造球。 所得生球水分为7.4％，生球落下强度为2.6次/0.5m，抗压强度为16.3N/个，生球爆裂温 度为552℃，预热球抗压强度为405N/个，焙烧球抗压强度为2115N/个，成品球全铁品 位TFe为65.93％。

对比实施例6

将腐植酸钠粉末按照1.3wt％的比例添加至磁赤混合铁精矿中混匀并进行润磨预处理 后造球，其中润磨时转速为800r/min，润磨时间5min。所得生球的水分为7.4％，生球落 下强度为2.7次/0.5m，抗压强度为19.4N/个，生球爆裂温度为571℃，预热球抗压强度 为452N/个，焙烧球抗压强度为2229N/个，成品球全铁品位TFe为64.24％。

实施例1

将镜铁精矿干料摊平后，向其表面喷洒由CaCl₂溶解于水而成的改性剂溶液，其中改 性剂干重占铁精矿干基质量的45‰，混匀铁精矿；将喷洒有改性剂溶液的镜铁精矿放置 4h后，然后向其中加入0.8wt％腐植酸钠并进行润磨预处理，润磨时转速为800r/min，润 磨时间5min，再造球。所得生球水分含量为7.7wt％，生球落下强度为8.8次/0.5m，抗压 强度为22.6N/个，生球爆裂温度为573℃，预热球抗压强度为476N/个，焙烧球抗压强 度为2692N/个，成品球全铁品位TFe为67.42％。

实施例2

将镜铁精矿干料摊平后，向其表面喷洒由AlCl₃、FeCl₃、CaCl₂和MgCl₂混合并溶解于 水而成的改性剂溶液，其中改性剂干重占铁精矿干基质量的30‰，混匀铁精矿；将喷洒有 改性剂溶液的镜铁精矿放置14h，然后向其中加入0.6wt％腐植酸钠并进行润磨预处理，润 磨时转速为800r/min，润磨时间5min，再造球。所得生球水分含量为7.3wt％，生球落下 强度为6.9次/0.5m，抗压强度为20.4N/个，生球爆裂温度为584℃，预热球抗压强度为 483N/个，焙烧球抗压强度为2721N/个，成品球全铁品位TFe为67.66％。

实施例3

将浮选赤铁精矿干料摊平后，向其表面喷洒由Al₂(SO₄)₃、Fe₂(SO₄)₃、MgSO₄混合并溶 解于水而成的改性剂溶液，其中改性剂干重占铁精矿干基质量的40‰，混匀铁精矿；将喷 洒有改性剂溶液的铁精矿放置24h，然后向其中加入0.5wt％腐植酸钠并进行润磨预处理， 润磨时转速为800r/min，润磨时间5min，再造球。所得生球水分含量为7.8wt％，生球落 下强度为6.8次/0.5m，抗压强度为13.4N/个，生球爆裂温度为603℃，预热球抗压强度 为468N/个，焙烧球抗压强度为2612N/个，成品球全铁品位TFe为66.16％。

实施例4

将磁赤混合铁精矿摊平后，向其表面喷洒由Al(NO₃)₃、Fe(NO₃)₃、Ca(NO₃)₃、Mg(NO₃)₂混合并溶解于水而成的改性剂溶液，其中改性剂干重占铁精矿干基质量的50‰，混匀铁精 矿；将喷洒有改性剂溶液的铁精矿放置48h，然后向其中加入0.2wt％腐植酸钠并进行润磨 预处理，润磨时转速为800r/min，润磨时间5min，再造球。所得生球水分为7.5％，生球 落下强度为6.7次/0.5m，抗压强度为18.2N/个，生球爆裂温度为599℃，预热球抗压强 度为481N/个，焙烧球抗压强度为2674N/个，成品球全铁品位TFe为64.98％。