一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂及其制法制造技术

一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂及其制法。其外观灰褐色－黑褐色粉末；干基品含量≥９０％；粒度８０～１５０目≥９５％；膨胀容≥２０～５０ｍｌ／ｇ；１％水溶液ｐＨ７～１１；水分％≤１０％；其中各组分的重量组成是：淀粉醋酸酯∶腐殖酸盐∶交联剂＝１００～１２０∶９０～１００∶０．０２～０．０４。其制法为：重量比淀粉∶乙酰化剂＝１～１．４∶０．０６～０．０８；制得淀粉醋酸酯溶液；低热值煤∶碱＝０．８～１．１∶０．２～０．４；制得腐殖酸盐溶液；重量比淀粉醋酸酯溶液∶腐殖酸盐溶液∶交联剂＝１００～１２０∶９０～１００∶０．０２～０．０４；制得粘合剂，喷雾干燥，粉碎。添加量为４‰，便于炼铁操作降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金原材料的预处理
，具体涉及一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂及其制备方法。
技术介绍
冶金行业中，把采掘到的矿石破碎、通过重选、浮选、磁选等方法，获得含金属量较高的精矿粉；把“细”的铁精矿粉与粘合剂和水，在造球机内均匀混合，制成“生球”，高温烧结后获得球团，才能进行冶炼作业。传统炼铁工艺使用的球团粘合剂主要是膨润土，膨润土(Bentonite，又称斑脱岩、膨土岩或皂土)，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩。因其具有吸湿性强，膨润系数大，高分散性，比表面积大，具有可塑性和粘结性等特性。其能显著提高生球之强度和爆裂温度扩大了焙烧区，料层透气性好，提高球团品位，降低成本，能显著提高钢铁企业经济效益。但是，膨润土组份为多种无机物的氧化物组成的矿物质(其主要成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有氧化镁、氧化铁和钙、钠、钾等)，在炼铁过程中它们转化成为废渣，成为固体废弃物；其本身所含的硅、钙等元素少量带入铁中，影响铁的品质；膨润土作为粘合剂的配比高、带入杂质多、降低球团矿铁品位及影响其它冶金性能等问题，如何选用新的球团粘合剂，改变这种铁产量降低，焦比升高的现象，提高经济效益，是冶金领域技术人员长期渴望解决的问题。有人尝试采用羟甲基纤维素和聚乙烯醇等有机粘结剂生产球团，但它们耐高温性能差，在球团的焙烧过程中容易失去粘性，造成球团破损，并不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是另辟蹊径，寻找适用的一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂。本专利技术的技术方案是研制一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂，其特征是①所述的球团粘合剂的物性是外观灰褐色—黑褐色粉末；干基品含量≥90％；粒度80～150目≥95％；膨胀容≥20～50ml/g；1％水溶液PH值7～11；水分％≤10％；②所述的球团粘合剂是交联态的，其中各组分的重量组成是淀粉醋酸酯∶腐殖酸盐∶交联剂＝100～120∶90～100∶0.02～0.04。上述的一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂的制法，其特征是步骤分为①制备淀粉醋酸酯重量配比淀粉∶乙酰化剂＝1～1.4∶0.06～0.08室温搅拌下，淀粉加水制得淀粉乳，加碱调至PH 8.0～8.5，维持此PH值加入乙酰化剂，加毕，用酸调至PH 6～7，制得淀粉醋酸酯溶液，备用；②制备腐殖酸盐重量配比低热值煤∶碱＝0.8～1.1∶0.2～0.4低热值煤加水制得煤浆，加碱搅拌下加热至90～110℃，反应1～3h，即制得腐殖酸盐溶液，备用；③制备粘合剂重量配比淀粉醋酸酯溶液∶腐殖酸盐溶液∶交联剂＝100～120∶90～100∶0.02～0.04上步制得之淀粉醋酸酯溶液与腐殖酸盐溶液混合，加入其总量0.02～0.04的交联剂，于40～50℃搅拌1～2h，溶液再喷雾干燥，粉碎至95％过80～150目，得本专利技术改进型球团粘合剂，检验，包装。上述的一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂的制法，其特征是制备淀粉醋酸酯时，所述的淀粉是玉米淀粉、土豆淀粉或甘薯淀粉，单一或混合使用。上述的一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂的制法，其特征是制备淀粉醋酸酯时，所述的乙酰化剂是乙酸酐、醋酸乙烯酯或冰乙酸，单一或混合使用。上述的一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂的制法，其特征是制备腐殖酸盐时，所述的低热值煤是风化煤、褐煤或泥炭，单一或混合使用。上述的一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂的制法，其特征是制备腐殖酸盐时，所述的碱是氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾或氢氧化镁。上述的一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂的制法，其特征是所述的腐殖酸盐是腐殖酸钠、腐殖酸钾或腐殖酸镁。上述的一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂的制法，其特征是制备球团粘合剂时，所述的交联剂是草酸、丙二酸、甘油、山梨醇或木糖醇，单一或混合使用。腐殖酸盐(Salt Humate，也称腐植酸盐)是低热值煤如风化煤、褐煤或泥炭中含有的重要成分，过去主要用途是养殖业的饲料添加剂、医药原料、化妆品添加剂、油田钻井泥浆调整剂、混凝土减水增强剂、煤球粘结剂、水处理剂等。申请人通过研究，将此两者经交联剂的作用下形成高分子交联态，制备钢铁厂炼铁用球团的粘合剂，用以代替传统的膨润土，取得了成功。本专利技术的优点是1.本专利技术改进型球团粘合剂，主要成分是有机可燃物质，在球团冶炼过程中发挥完作用后，燃尽灰化，从而大大减少了炉渣的产生和排放，亦即减少了固体污染物；在减少炉渣产生的同时，也有效地改善了铁的质量，降低了铁中的有害杂质。2.本球团粘合剂在球团中的添加量为千分之四左右，其添加量仅为传统的粘合剂膨润土的十分之一，更有利于炼铁工艺过程的操作和降低成本。3.制备方法简便，原料易得，无环境污染，容易实施，价格低廉，易于推广和应用；应用于球团粘合剂将会产生较大的社会效益、环境效益和经济效益。以下结合实施例对本专利技术作进一步阐述。具体实施例方式实施例1 制备交联态的醋酸酯淀粉—腐殖酸钠球团粘合剂步骤分为(1)自制淀粉醋酸酯溶液重量配比淀粉∶乙酰化剂＝1.4∶0.08淀粉采用当地产工业规格玉米淀粉，质量规格水份(％)≤14，酸度(t)≤20，蛋白质(％)≤0.5，细度(100目，％)≥99.5；乙酰化剂采用当地产市售工业规格乙酸酐(商品名醋酐)，质量规格含量≥99％；将140kg淀粉(干基)分散于100L常水中，制得淀粉乳；在25℃条件下边搅拌边滴入3％NaOH溶液，调至PH 8.0～8.5，缓慢滴入8kg醋酐，同时滴入碱液保持PH 8.0～8.5，加完醋酐后，维持反应1h，然后用稀盐酸调至PH 6～7，获得淀粉醋酸酯溶液240kg，按酸碱滴定法测定，淀粉醋酸酯的取代度(Degree of Substitution，简称DS)为0.07％；本批淀粉醋酸酯得率＝得量/原料投料量之和×100％＝240/248×100％＝96.77％，备用；(2)自制腐殖酸钠溶液重量配比低热值煤∶碱＝1.1∶0.4低热值煤使用当地产风化煤，其腐殖酸含量≥50％，灰分≤20％；碱采用固体氢氧化钠，含量96％，碳酸钠含量98％；风化煤55kg，在边搅拌下边加于134.44L常水中，然后加NaOH 7kg，升温至95～100℃，再加碳酸钠13kg，维持95～100℃反应2h，静置沉降，除去不溶物，获得腐殖酸钠溶液200kg；本批次腐殖酸钠得率＝得量/原料投料量之和×100％＝200kg/209.44×100％＝95.5％；按HG/T3278-87测定，腐殖酸钠含量45.5％；备用；(3)制备本专利技术粘合剂重量配比淀粉醋酸酯∶腐殖酸钠∶交联剂＝120∶100∶0.04。淀粉醋酸酯溶液、腐殖酸钠溶液自制，用当地产山梨醇，液体，含量50～70％；或用当地产木糖醇，白色结晶或结晶性粉末，含量≥99％。上述淀粉醋酸酯溶液240kg与上述腐殖酸钠溶液200kg混匀后，加山梨醇或木糖醇17.6kg(折纯)，于40～50℃搅拌1～2h，溶液再喷雾干燥，粉碎至95％过80～150目，得本专利技术改进型球团粘合剂；得量472.52kg，按干基品含量92％，折算成干品434.72kg，本批得率434.72/457.6×100％＝95％。产品按照企业标准检测本批外观黑褐色粉末；干基品含量92％(105℃衡重法测定)；粒度80～150目95.5％(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以淀粉和腐殖酸盐制造的球团粘合剂，其特征是：①所述的球团粘合剂的物性是：外观灰褐色－黑褐色粉末；干基品含量≥９０％；粒度８０～１５０目≥９５％；膨胀容≥２０～５０ｍｌ／ｇ；１％水溶液ＰＨ值７～１１；水分％≤１０％；　 　②所述的球团粘合剂是交联态的，其中各组分的重量组成是：淀粉醋酸酯∶腐殖酸盐∶交联剂＝１００～１２０∶９０～１００∶０．０２～０．０４。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宜亮，张娟，李生智，
申请(专利权)人：淄博宜龙化工有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]