一种含钛赤泥复合粘结剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含钛赤泥复合粘结剂及其制备方法。本发明专利技术选用铝厂废弃物赤泥和钢铁厂转炉细灰通过烘干、破碎处理，按65%～95%：5%～35%比例混合均匀，制得的含钛赤泥复合粘结剂，主要用于含钛铁精粉的造球使用，具有粘结效果好、价格便宜、含铁、含钛高等特性，可以部分或全部代替现用的有机粘结剂、无机粘结剂用于含钛铁精粉球团的生产。相对于全部用有机粘结剂生产含钛铁精粉球团，生产成本大幅下降，且赤泥和转炉细灰中的铁、钛元素得到有效回收。相对于全部用无机粘结剂，球团品位提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工、冶金行业
，具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
随着钢铁工业的发展，人们已经可以通过熔分工艺处理含钛铁精粉，从而使得矿中的钛、铁元素都得到有效回收。目前所采用的含钛铁精粉处理工艺，其首道工序一般为混料，即将含钛铁精粉、熔剂、粘结剂等进行混合，粘结剂作为该工艺不可缺少的重要组成部分，应具有较好的成球性，以便制成的球团具有较好性能。目前，已使用的粘结剂主要有无机粘结剂，如膨润土、水玻璃、消石灰、水泥、粘土等；有机粘结剂，如腐植酸、羧甲基纤维素等，这些技术各有优点，但都有不足。无机粘结剂主要以膨润土为主，膨润土虽然价格低廉，但膨润土的成分主要为SiO2和Al2O3,用膨润土作为粘结剂生产球团，会产生成品球团总铁TFe含量降低、熔剂配加量增加、渣量增加、有用元素回收率下降、生产能耗增加及生产率下降等不良影响。有机粘结剂虽然对最终球团质量几乎不产生影响，但因其价格昂贵(价格一般为膨润土价格的十倍甚至更多)，往往使生产厂家望而却步。为了确保含钛铁精粉中的钛、铁都充分回收，生产厂家往往都选用有机粘结剂，且要达到同等质量生球，有机粘结剂的配加量往往要比无机粘结剂多，有时甚至是无机粘结剂配加量的2 3倍，这给生产成本造成了很大压力，同时亦导致产能降低。因此，需要提出一种更为完善的粘结剂及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供，该粘结剂的粘结效果好、价格便宜、含铁、含钛高，主要用于含钛铁精粉的造球使用。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案:本专利技术通过将赤泥、转炉细灰混合来制备钒钛磁铁矿造球用含钛赤泥复合粘结齐U，该粘结剂的制备方法包括:1)将赤泥进行烘干、破碎处理，得到干赤泥粉；2)对转炉细灰进行烘干、破碎处理，得到干转炉细灰；3)以重量百分比计(本专利技术中的百分数，除特殊说明外，均指重量百分比)，将干赤泥粉与干转炉细灰按65% 95%:5% 35%比例混合均匀，得到赤泥复合粘结剂。其中，步骤I)中所述赤泥是铝厂采用拜耳法生产氧化铝时排出的废弃物的一种，这种赤泥含有丰富铁元素的同时还含有丰富的钛元素，其粒度较细，性粘，吸水性好。本专利技术选用含铁量和含钛量均较高的拜耳法赤泥作为组分之一，其Fe203、TiO2, SiO2和Al2O3含量分别为30% 60%、6% 8%、2 20%和10 20%。由于所选赤泥的粘结性能与膨润土相比略差，故通过配加一定量的转炉细灰来满足生产要求。转炉细灰的主要成分是氧化铁和氧化钙，都是熔分工艺所需要的物质，不但不会影响后续生产，反而有利于减少石灰等熔剂的用量。所述步骤1)中的烘干处理为:赤泥在晾晒场进行晾晒，将赤泥中的水分由原来的30% 40%降低至10% 20%，得到半干的赤泥；再将半干的赤泥采用通用烘干机进行烘干，得到水份< 2%的干赤泥。也可采用其他烘干方式处理。所述步骤1)中的破碎处理为:干赤泥采用球磨机或雷蒙磨进行破碎，或者其他方式对干赤泥进行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。所述步骤1)中干赤泥破碎后，得到干赤泥粉，干赤泥粉的粒度小于200目部分彡 80%ο其中，步骤2)中所用转炉细灰为莱钢转炉除尘灰的第二道灰，以氧化铁和石灰为主，其TFe和CaO含量为50% 55%和4% 10%。为了便于环境友好，转炉细灰从转炉系统外排时需打水处理，打水处理后的转炉细灰水份一般为8% 16%。所述步骤2)中的烘干处理为:含水8% 16%的转炉细灰采用通用的烘干机进行烘干，得到水份< 2%的转炉细灰。所述步骤2)中的破碎处理为:水份< 2%的转炉细灰采用球磨机或雷蒙磨进行破碎，或者其他方式对赤泥进行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。所述步骤2)中转炉细灰破碎后，得到干转炉细灰，干转炉细灰的粒度小于200目部分> 80%ο其中，所述步骤3)中，干赤泥粉与干转炉细灰的配比为65% 95%:5% 35%，同时可根据含钛铁精粉的具体性状配加，如果含钛铁精粉的造球性能尚可，则干转炉细灰可以少配一些，反之则干转炉细灰多配一些。所述步骤3)中，干赤泥粉与干转炉细灰采用干式混料机混合均匀，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。所述步骤3)中，制备得到的赤泥复合粘结剂的主要成分的含量为:TFe 22.45% 46.55%、TiO2 3.9% 7.6%、SiO2 1.3% 19%、Al2O3 6.5% 19%、CaO 0.2% 3.5%。本专利技术含钛赤泥复合粘结剂所用原料便宜，生产工艺简单，含钛赤泥复合粘结剂的价格甚至低于膨润土的价格，用于生产含钛铁精粉球团后，在保障球团品质、有效元素回收率及生产率的同时,可大幅降低工序生产成本。本专利技术选用铝厂的废弃物赤泥和钢铁厂的含铁粉尘转炉细灰生产含钛赤泥复合粘结剂，具有粘结效果好、价格便宜、含铁、含钛高等特性，可以部分或全部代替现用的有机粘结剂、无机粘结剂用于含钛铁精粉球团的生产。相对于全部用有机粘结剂生产含钛铁精粉球团，生产成本大幅下降，且赤泥和转炉细灰中的铁、钛元素得到有效回收。相对于全部用无机粘结剂，球团品位提高。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式下面以具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1成分为:TFe21.54%、Al2O3 18.56%、SiO2 8.97%、TiO2 7.6% 的赤泥用链篦机烘干(200°C)，球磨机破碎，得到粒度小于200目部分80%的干赤泥粉；成分为TFe 51.41%、CaO4.81%的转炉细灰用链篦烘干机烘干(200°C)，球磨机破碎后，得到粒度小于200目部分80%的干转炉细灰；干赤泥粉、干转炉细灰按照质量百分比65:35进行配料混合，所得含钛赤泥复合粘结剂成分为 TFe 31.99%、Al2O3 12.06%、SiO2 5.83%、TiO2 4.94%、CaO 1.68%。该含钛赤泥复合粘结剂用于含钛铁精粉球团生产后，相较于钙基膨润土，按日常配比3%计算，球团TFe提高1.54%，TiO2提高0.15% ;相较于有机粘结剂，含钛赤泥复合粘结剂价格约为有机粘结剂价格的10%，用量约为有机粘结剂的50%，经济效益显著。实施例2成分为=TFe40.76%、Al2O3 11.48%、SiO2 14.88%、TiO2 6.23% 的赤泥用链篦机烘干(200°C)，球磨机破碎，得到粒度小于200目部分80%的干赤泥粉；成分为TFe 51.41%、CaO 4.81%的转炉细灰用链篦烘干机烘干(200°C)，球磨机破碎后，得到粒度小于200目部分80%的干转炉细灰；干赤泥粉、干转炉细灰按照质量百分比85:15进行配料混合，所得含钛赤泥复合粘结剂成分为 TFe 42.35%、Al2O3 9.76%、SiO2 12.65%、TiO2 5.29%、CaO 0.72%。该含钛赤泥复合粘结剂用于含钛铁精粉球 团生产后，相较于钙基膨润土，按日常配比3%计算，球团TFe提高2.03%, TiO2提高0.16%，效果显著；相较于有机粘结剂，含钛赤泥复合粘结剂价格约为有机粘结剂价格的12%，用量约为有机粘结剂的50%，经济效益显著。实例3成分为=TFe40.76%、Al2O3 11.48%、SiO2 14.88%、TiO2 6.23% 的赤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含钛赤泥复合粘结剂，其特征在于，以重量百分比计，所述复合粘结剂的组成为：干赤泥粉65～95%、干转炉细灰5～35%；所述干赤泥粉由拜耳法赤泥制得，拜耳法赤泥中的组分含量为Fe2O3：30～60%、TiO2：6～8%、SiO2：2～20%和Al2O3：10～20%；所述干转炉细灰由转炉细灰制得，转炉细灰中TFe含量为50～55%和CaO含量为4～10%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建云，曾晖，吴允，巩国志，杜春峰，王金洪，董丙成，吕霞，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：