一种赤泥含碳球团及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种赤泥含碳球团及其制备方法，所述赤泥热压含碳球团以赤泥及还原剂为原料，通过热压制备而成，原料中还原剂的用量为赤泥质量的20％～35％，所述还原剂为碳基还原剂。其制备方法包括：将原料赤泥、还原剂混合均匀，得到混合料，将混合料预热至350～400℃，然后在25～45MPa的压力下热压造球，热压造球过程中，控制温度为400℃～500℃，维持压力1～2min，冷却后，即得赤泥含碳球团。本发明专利技术制备的热压含碳球团具备高温强度高、还原性好、原料适应性强、无需添加粘结剂等优点，为直接还原和熔融还原冶炼提供新型的优质原料。

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥含碳球团及其制备方法
本专利技术属于矿物加工、冶金工程
，特别涉及一种赤泥含碳球团及其制备方法。
技术介绍
赤泥是氧化铝生产过程中产生的具有强碱性的工业固体废弃物，因其泥浆为赤红色而得名。赤泥中含有大量的铁、铝等有价元素，并且赤泥中Fe2O3平均含量约40％，不同赤泥含铁量差距较大，赤泥中Fe2O3含量达到35％以上的被称为高铁赤泥，可用作回收铁的宝贵二次能源。由于赤泥中铁、铝嵌布关系复杂，难于分离，且赤泥粒度微细，无法直接冶炼提铁。因此，回收利用赤泥中的铁需要将赤泥造球或造块作为高炉、回转窑冶炼的原料。专利申请公布号CN106544501A公开了一种赤泥含碳球团的制备方法及其制品和应用，所述的高铁赤泥含碳球团由以下重量份的原料组成：赤泥100份、还原剂10-30份、膨润土1～10份、添加剂3～20份，混合均匀，加水继续混匀，通过对辊压球设备造球，最后在150～400℃烘干1.5～3h可得高铁赤泥含碳球团。该专利技术混料时过多添加膨润土做粘结剂，虽然可以达到调节造球原料水分、稳定造球操作、提高生球强度的作用，但降低了生球的长大速度，并且降低了球团矿品位。因此研发一种新的高铁赤泥含碳球团的制备方法，实现赤泥的高效利用迫在眉睫。
技术实现思路
针对现有高铁赤泥造球技术所存在的问题，本专利技术提出了一种赤泥含碳球团及其制备方法。热压含碳球团具备高温强度高、还原性好、原料适应性强、无需添加粘结剂等优点，为直接还原和熔融还原冶炼提供新型的优质原料。为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种赤泥含碳球团，所述赤泥热压含碳球团以赤泥及还原剂为原料，通过热压制备而成，原料中还原剂的用量为赤泥质量的20％～35％，所述还原剂为碳基还原剂。进一步地，所述赤泥为高铁赤泥，赤泥中Fe2O3质量含量为35％～55％。进一步地，所述赤泥中粒度在200目以下的赤泥占赤泥总质量的80％～90％。进一步地，所述还原剂为煤粉或焦粉，其中固定碳含量≥50％，还原剂粒径控制在1mm以下。本专利技术还提供了一种上述赤泥含碳球团的制备方法，具体包括：将原料赤泥、还原剂混合均匀，得到混合料，将混合料预热至350～400℃，然后在25～45MPa的压力下热压造球，热压造球过程中，控制温度为400℃～500℃，维持压力1～2min，冷却后，即得赤泥含碳球团。进一步地，原料通过螺旋混料设备混合，在35～55r/min转速下得到混合料。进一步地，所述制备方法制得的赤泥含碳球团呈球形，直径为12～18mm，抗压强度≥500N/个。进一步地，所述制备方法还包括：热压造球后，对所制得的球团检查筛分，筛分后不符合尺寸要求的球团重新预热后再热压造球，对符合尺寸要求的球团进行冷却。进一步地，所述制备方法采用热压装置进行热压造球，并在热压装置出料口出设置检查筛分装置，以对所制得的球团进行检查筛分。本专利技术提供的赤泥含碳球团的制备方法，首先将赤泥与还原剂(煤粉或焦粉)混合均匀后，预热至350～400℃，使煤粉产生液态胶质体，然后通过热压装置造球，热压压力35～45MPa，控制温度为400℃～500℃，维持压力1～2min，热压产品经出料口进入检查筛分装置，不合格的含碳球团返回预热重新造球，合格的热压产品自然冷却，即得高铁赤泥热压含碳球团。与现有技术相比，本专利技术的特点和有益效果是：1.本专利技术针对高铁赤泥成球效果差、粘结剂用量大等问题，提出了一种赤泥含碳球团及其制备方法，热压含碳球团具备高温强度高、还原性好、原料适应性强、无需添加粘结剂等优点；与常规的冷固结成球方式相比，高铁赤泥热压含碳球团产品强度大，并且具有优良的冶金还原性能；2.本专利技术还增加了对产品的的筛查过程，避免成球较差或未成球的赤泥小颗粒混入球团产品中，影响后期的高炉或回转窑冶炼。附图说明图1是本专利技术所述制备方法的流程框图。具体实施方式本专利技术提出了一种赤泥含碳球团及其制备方法。本专利技术所制备的赤泥含碳球团具备高温强度高、还原性好、原料适应性强、无需添加粘结剂等优点，为直接还原和熔融还原冶炼提供新型的优质原料。下面结合实施例具体说明本专利技术所述的高铁赤泥含碳球团的制备方法。如图1所示，各实施例制备流程包括：将原料置于混料装置，得到均匀的混合料，混合料经加热装置预热后，通过热压装置制成热压产品，要求热压产品呈球形，直径为12～18mm，热压产品进入热压装置出料口设置的检查筛分装置，尺寸不合格的含碳球团返回加热装置重新造球，合格的热压产品自然冷却，即得高铁赤泥热压含碳球团。实施例1某铝冶炼厂高铁赤泥化学多元素分析如表1，煤粉的化学分析如表2。表1高铁赤泥化学多元素分析结果(wt％)成分TFeFeOSiO2Al2O3TiO2Na2OK2OCaOMgOPS烧失含量37.670.341.9712.415.331.020.050.180.160.070.0311.11表2煤粉化学分析结果(wt％)成分烧失量灰分挥发分固定碳含量88.8915.1432.2352.63以上述高铁赤泥及煤粉为原料，赤泥中粒度在200目以下的赤泥占赤泥总质量的90％，煤粉粒径在1mm以下；所述的高铁赤泥热压含碳的球团的制备方法包括以下步骤：以质量份数计，首先将100份赤泥与20份煤粉加入螺旋混料设备中，在40r/min转速下混合均匀，得到赤泥与煤粉的混合料；将混合料预热至380℃，然后在40MPa的压力下热压造球，热压造球过程中，控制温度为450℃，维持压力1min，热压产品经出料口进入检查筛分装置，不合格的含碳球团返回加热装置重新造球，合格的热压产品自然冷却，即得高铁赤泥热压含碳球团。所得高铁赤泥含碳球团，直径1.2cm，抗压强度700N/个。实施例2某铝冶炼厂高铁赤泥化学多元素分析如表1，煤粉的化学分析如表2。表1高铁赤泥化学多元素分析结果(wt％)成分TFeFeOSiO2Al2O3TiO2Na2OK2OCaOMgOPS烧失含量39.20.372.3212.153.581.260.040.090.110.07本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种赤泥含碳球团，其特征在于：所述赤泥热压含碳球团以赤泥及还原剂为原料，通过热压制备而成，原料中还原剂的用量为赤泥质量的20％～35％，所述还原剂为碳基还原剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种赤泥含碳球团，其特征在于：所述赤泥热压含碳球团以赤泥及还原剂为原料，通过热压制备而成，原料中还原剂的用量为赤泥质量的20％～35％，所述还原剂为碳基还原剂。


2.根据权利要求1所述的一种赤泥含碳球团，其特征在于：所述赤泥为高铁赤泥，赤泥中Fe2O3质量含量为35％～55％。


3.根据权利要求1所述的一种赤泥含碳球团，其特征在于：所述赤泥中粒度在200目以下的赤泥占赤泥总质量的80％～90％。


4.根据权利要求1所述的一种赤泥含碳球团，其特征在于：所述还原剂为煤粉或焦粉，其中固定碳含量≥50％，还原剂的粒径控制在1mm以下。


5.一种基于权利要求1～4其中任意一项所述的赤泥含碳球团的制备方法，其特征在于：将原料赤泥、还原剂混合均匀，得到混...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩跃新，余建文，安亚雄，孙永升，高鹏，李艳军，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21