[发明专利]一种球团矿镁基复合粘结剂及其制备、使用方法

说明书

本发明涉及一种球团矿镁基复合粘结剂及其制备、使用方法，球团矿镁基复合粘结剂按照干基重量百分比计由以下组分构成：煅烧后菱镁矿尾矿97％～99％，羟丙基甲基纤维素0.5％～2.2％，速溶羧甲基纤维素钠0.5％～2.3％；本发明利用菱镁矿尾矿为含镁原料，经中温焙烧得到氧化镁和碳酸镁的复合体，加入未经脱水、烘干的羟丙基甲基纤维素溶液、速溶羧甲基纤维素钠溶液，经微波加热搅拌深度融合反应后得到球团矿镁基复合粘结剂，不仅实现了菱镁矿尾矿高效再资源化，简化缩短了镁基复合粘结剂整体生产流程，而且有利于提高球团的品质，降低钢铁联合企业的生产成本。

技术领域

本发明涉及烧结球团制备技术领域，尤其涉及一种球团矿镁基复合粘结剂及其制备、使用方法。

背景技术

球团矿是高炉炼铁的主要原料之一，球团矿生产中通常需要加入粘结剂，加入粘结剂的主要作用是降低球团矿生产中溶剂的添加量，从而保证球团矿焙烧过程，并有效抑制球团矿品位的下降。目前，我国球团矿使用的粘结剂仍以膨润土为主，优质膨润土的添加量在1.5％～2.0％。由于膨润土杂质含量高、且加入量大，使得球团矿性能及铁品位难以提高。因此开发、研制新型高效、功能性粘结剂取代膨润土或降低膨润土的用量是当前冶金辅料行业攻关、研发的重要热点之一。

目前，绝大多数钢铁企业高炉生产所需的MgO全部由烧结矿提供，烧结矿产量、质量指标因MgO添加而受到严重影响。球团矿生产中添加MgO可以形成镁橄榄石(2MgO·SiO₂)和偏硅酸镁(MgO·SiO₂)等高熔点相，其熔化温度分别为1892℃和1557℃，对提高球团矿的软融性能有显著效果。将烧结矿中部分MgO转加到球团矿中，不仅能改善球团矿的冶金性能，还能缓解烧结生产所面临的压力，使烧结矿和球团矿质量同时提高，获得双赢的效果。因此开发一种粘结性强的粘结剂，即可以减少非铁物料的带入，又可以将MgO成分引入到球团矿中。

专利号为CN201610803941.8、CN201510061526.5、CN108796216A、CN201710576672.0等中国专利公开的技术方案中，球团是以轻烧氧化镁、水镁石、菱镁矿为含镁原料，以水溶性高分子有机物为粘结剂，按照一定比例采用机械混合方式复合而成的，高分子有机物与含镁原料之间只是简单的物理吸附作用，没有形成化学反应吸附的复合作用，其粘结作用相对较弱。

专利号为CN201410030925.0、CN201410481824.5等的中国专利公开的技术方案中，仍然使用膨润土作为粘结剂，引入到球团矿中会牺牲一定铁品位，没有真正摆脱球团矿对膨润土的依赖。因此，开发高效低价的镁基球团粘结剂是其能在钢铁企业应用推广的关键。

发明内容

本发明提供了一种球团矿镁基复合粘结剂，利用菱镁矿尾矿为含镁原料，经中温焙烧得到氧化镁和碳酸镁的复合体，加入未经脱水、烘干的羟丙基甲基纤维素溶液、速溶羧甲基纤维素钠溶液，经微波加热搅拌深度融合反应后得到球团矿镁基复合粘结剂，不仅实现了菱镁矿尾矿高效再资源化，简化缩短了镁基复合粘结剂整体生产流程，而且有利于提高球团的品质，降低钢铁联合企业的生产成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种球团矿镁基复合粘结剂，按照干基重量百分比计由以下组分构成：煅烧后菱镁矿尾矿97％～99％，羟丙基甲基纤维素0.5％～2.2％，速溶羧甲基纤维素钠0.5％～2.3％。

一种球团矿镁基复合粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

1)菱镁矿尾矿经中温焙烧得到氧化镁和碳酸镁的复合体，将该复合体破碎研磨成粉末，称量后放入反应器皿中；

2)将羟丙基甲基纤维素经醚化反应后得到的羟丙基甲基纤维素溶液按干基配比直接加入到装有氧化镁和碳酸镁复合体的反应器皿中；

3)将速溶羧甲基纤维素钠溶液按照干基配比，加入到装有氧化镁和碳酸镁复合体的反应器皿中；