钛精矿压球用粘结剂及其制备方法、钛精矿球团及其制备方法、金属化球团技术

本发明专利技术提供了一种钛精矿压球用粘结剂及其制备方法、钛精矿球团及其制备方法、金属化球团，涉及钛渣冶炼的技术领域，该钛精矿压球用粘结剂包括以下组分：纤维素聚合物、聚乙烯醇缩醛以及海藻酸钠，其中，三者的质量比例为40～60：5～15：10～30。本发明专利技术解决了现有技术中钛精矿球团强度低，以及球团在干燥和还原过程中粉化率高的技术问题，达到了粘结剂不仅易于保存，而且制得的钛精矿球团强度较高、粉化率低，同时不会在钛渣冶炼过程中引入杂质，有利于生产高品质钛渣产品，提高钛渣品位的技术效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
钛精矿压球用粘结剂及其制备方法、钛精矿球团及其制备方法、金属化球团


[0001]本专利技术涉及钛渣冶炼的
，尤其是涉及一种钛精矿压球用粘结剂及其制备方法、钛精矿球团及其制备方法、金属化球团。

技术介绍

[0002]钛渣冶炼是钛精矿以粉料或球团的形式和还原剂一起加入到电炉中，钛铁矿分解为钛氧化物和铁氧化物，铁氧化物被选择性地还原为金属铁，钛氧化物则富集于炉渣中，再通过比重和熔点的差异来实现钛渣与金属铁的有效分离。
[0003]目前，钛渣的生产工艺中，通常采用大型钛渣电炉对微细粒级钛精矿进行冶炼，主要面临以下问题：(1)微细粒级钛精矿的加入增加了钛渣冶炼的难度，降低了钛资源的回收率，随着攀枝花地区钒钛磁铁矿矿山的深入开发，易开发的表外矿石日渐枯竭，钛资源的开发转向风化程度低、可选性较差的表内矿，表内矿石硬度较大，钛铁矿和脉石矿物紧密共生，为了使钛铁矿充分解离，必须增大矿石的磨矿细度，因此得到的钛精矿产品粒度变细，而微细粒级钛精矿颗粒的过小尺寸会造成原料透气性差，导致冶炼过程中产生严重的泡沫渣，造成能量损失，使冶炼过程难以进行，而且微细粒级钛精矿在进入到电炉后会有一部分被抽入除尘烟道，导致形成除尘灰，从而大幅降低钛回收率，影响钛渣产量；(2)在钛渣冶炼电炉中，首先发生的是钛铁矿分解反应，然后发生的是铁氧化物还原反应，最后是钛铁分离，由于这些反应均在钛渣电炉中发生，从而造成大型钛渣电炉的冶炼周期较长，一般为6～12h，导致降低生产效率，大大增加电耗。如果在电炉熔分前完成钛精矿的分解反应和还原反应，在电炉中仅进行钛铁分离，则将有效提高生产效率。
[0004]为了解决上述问题，科研工作者在钛精矿压球方面进行了大量的研究和实践，所采用的粘结剂主要分为无机粘结剂(例如膨润土和水玻璃等)和有机粘结剂(例如纤维素聚合物和淀粉等)，这些粘结剂大部分是借鉴于铁精矿球团的生产经验。然而，钛精矿和铁精矿的物理化学性质和物相结构存在显著差异，铁精矿通常采用磁选工艺从铁矿石中回收，而钛精矿通常采用浮选工艺从钒钛磁铁矿的选铁尾矿中回收，常规的浮选药剂均为疏水性，使得钛精矿难以制粒成球，这就使得常规粘结剂在应用于钛精矿压球中时常常导致发生球团强度低、粉化率高以及钛渣品位低等的问题。
[0005]申请公布号为CN101649392 B的专利技术专利公开了一种钛精矿的压球方法和球团粘结剂，使用的粘结剂是由液体部分和固体部分组成的复合粘结剂，主要技术特征为将
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0.075mm占比15wt％以上的钛精矿粉料与2％～4％的复合粘结剂，以及5％～20％的碳质还原剂混合均匀，然后压制成粒度20～60mm的球团，再在150～350℃的温度下干燥60～180min，该工艺所用的粘结剂加入量较高，导致压球成本升高，同时生球干燥温度较高，干燥时间较长，不利于提高生产效率。申请公布号为CN102399994 B的专利技术专利公开了一种冶炼钛渣的方法，使用的粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂的混合粘结剂，有机粘结剂的质量含量不低于50％，主要技术特征为将钛精矿粉矿与0.5％～3.5％的粘结剂，以及10％～
25％的碳质还原剂混合均匀后压球，然后在200～350℃的温度下干燥30～90min，随后在环形炉或转底炉中进行预还原处理，预还原温度控制在1300～1450℃之间，预还原时间为30～70min，金属化率为55％～85％，该工艺使用的无机粘结剂包含SiO2、Al2O3、MgO以及CaO等杂质，影响钛渣产品的质量，同时干燥温度和预还原温度均较高，导致增加能耗。申请公布号为CN103898317 B的专利技术专利公开了用于钛精矿压球的结合剂组合物和钛精矿球团的制备方法，使用的结合剂组合物含有纤维素基聚合物、木质素磺酸钙和糖钙、淀粉，主要技术特征为将
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0.074mm的钛精矿粉料与2％～3％的结合剂混合均匀后压球，然后在150～250℃的温度下干燥20～40min，该工艺的结合剂加入量较大，且在球团中未加入碳质还原剂，因此不能起到球团预还原的效果和不能缩短钛渣的生产周期。申请公布号为CN108374084 B的专利技术专利公开了一种高强度含碳钛精矿球团的生产工艺，使用的粘结剂为复合粘结剂，该粘结剂是通过将质量比为6～100:100的有机粘结剂干基与膨润土混合所得，该粘结剂的加入量为钛精矿质量的0.05％～0.1％，主要技术特征为将钛精矿粉矿与复合粘结剂，以及10％～20％的碳质还原剂混合均匀，然后通过圆盘压球制成粒度10～18mm的球团，随后在105～350℃的温度下干燥45～120min，该工艺的复合粘结剂含有易引入杂质的膨润土，同时，该工艺制成的内配炭球团对于降低钛渣冶炼能耗、提高生产效率的效果有限。
[0006]在大型钛渣电炉冶炼过程中，物料运输高度差较大，一般超过20米，将钛精矿以球团形式应用于钛渣冶炼，在物料转运过程中，要求钛精矿球团必须具备一定的强度，如球团干燥后进入焙烧设备时，一般要求球团强度大于200N，球团焙烧后需通过皮带运送到电炉顶部，然后球团从电炉顶部坠入熔池中熔炼，一般要求球团强度大于1200N；同时，若要使钛精矿球团取得良好的预还原效果，需在钛精矿球团中配入一定比例的碳质还原剂，而碳的加入会降低球团强度，增加球团在干燥和还原过程中的粉化率。
[0007]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种钛精矿压球用粘结剂，能够提高钛精矿球团的干球抗压强度，降低钛精矿球团的粉化率，不会在钛渣冶炼过程中引入杂质，有利于生产高品质钛渣产品。
[0009]本专利技术的目的之二在于提供一种钛精矿压球用粘结剂的制备方法，工艺简单、高效，产品优秀率高，适合工厂化生产。
[0010]本专利技术的目的之三在于提供一种钛精矿球团，具有高的抗压强度和低的粉化率。
[0011]本专利技术的目的之四在于提供一种钛精矿球团的制备方法，工艺简单、高效，产品优秀率高，适合工厂化生产。
[0012]本专利技术的目的之五在于提供一种金属化球团，具有高的抗压强度和高的金属化率。
[0013]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0014]第一方面，一种钛精矿压球用粘结剂，包括以下组分：
[0015]纤维素聚合物、聚乙烯醇缩醛以及海藻酸钠；
[0016]其中，纤维素聚合物、聚乙烯醇缩醛以及海藻酸钠的质量比例为40～60：5～15：10～30。
[0017]进一步的，所述纤维素聚合物、聚乙烯醇缩醛以及海藻酸钠的质量比例为50：10：20；
[0018]优选地，所述纤维素聚合物包括羧甲基纤维素、羧乙基纤维素以及羟丙基纤维素中的至少一种；
[0019]优选地，所述聚乙烯醇缩醛包括聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛以及聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。
[0020]第二方面，一种上述任一项所述的钛精矿压球用粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
[0021]各组分按比例混合后加入增粘乳液，得到钛精矿压球用粘结剂；
[0022]优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛精矿压球用粘结剂，其特征在于，包括以下组分：纤维素聚合物、聚乙烯醇缩醛以及海藻酸钠；其中，纤维素聚合物、聚乙烯醇缩醛以及海藻酸钠的质量比例为40～60：5～15：10～30。2.根据权利要求1所述的钛精矿压球用粘结剂，其特征在于，所述纤维素聚合物、聚乙烯醇缩醛以及海藻酸钠的质量比例为50：10：20；优选地，所述纤维素聚合物包括羧甲基纤维素、羧乙基纤维素以及羟丙基纤维素中的至少一种；优选地，所述聚乙烯醇缩醛包括聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛以及聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。3.一种权利要求1或2所述的钛精矿压球用粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：各组分按比例混合后加入增粘乳液，得到钛精矿压球用粘结剂；优选地，所述增粘乳液的加入量占钛精矿压球用粘结剂质量的5％～20％；优选地，所述增粘乳液的加入量占钛精矿压球用粘结剂质量的10％。4.一种钛精矿球团，其特征在于，包括权利要求1或2所述的钛精矿压球用粘结剂。5.一种权利要求4所述的钛精矿球团的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：所述钛精矿压球用粘结剂与钛精矿混合，压球，得到所述钛精矿球团。6.根据权利要求5所述的钛精矿球团的制备方法，其特征在于，所述钛精矿球团的制备方法包括以下步骤：(a)钛精矿和碳质还原剂混合，得到混合物料...

【专利技术属性】
技术研发人员：和奔流，彭忠辉，唐远，刘长淼，何东升，张博，杨丘，周峰，徐长明，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：