[发明专利]一种快速还原的复合球团及其制备方法和还原工艺

权利要求书

1.一种快速还原的复合球团，其特征在于：该复合球团包括还原球核(L1)、包覆在还原球核(L1)外部的碳酸钙质层(L2)、以及包覆在碳酸钙质层(L2)外部的含铁物料层(L3)。

2.根据权利要求1所述的复合球团，其特征在于：所述还原球核(L1)包括还原剂和粘结剂I；所述还原剂选自烟煤、褐煤、生物质、有机固废中的一种或多种；粘结剂I的含量为还原剂总质量的0.05～0.3％，优选为0.08～0.2％；和/或

所述含铁物料层(L3)包括含铁原料和粘结剂II；粘结剂II的含量为含铁原料总质量的0.8～3％，优选为1～2％；

作为优选，粘结剂I和粘结剂II各自独立的为膨润土、腐殖酸、腐殖酸盐中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的复合球团，其特征在于：所述还原球核(L1)的直径为2～6mm，优选为3～5mm；所述碳酸钙质层(L2)的厚度为1～3mm，优选为1.5～2mm；所述含铁物料层(L3)的厚度为3～7mm，优选为4～6mm。

4.一种快速还原的复合球团的制备方法或制备如权利要求1-3中任一项所述复合球团的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1)将还原剂与粘结剂I混合均匀，然后采用第一造球设备进行制粒，获得还原球核(L1)；

2)将还原球核(L1)置于第二造球设备中，然后加入石灰乳后进行制粒，获得包覆有石灰乳层的母球；

3)将含铁原料与粘结剂II混合均匀形成含铁混合料；将包覆有石灰乳层的母球置于第三造球设备中，然后加入含铁混合料进行制粒，获得生球团；

4)采用含CO₂的干燥介质对生球团进行干燥，获得快速还原的复合球团。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述还原剂选自烟煤、褐煤、生物质、有机固废中的一种或多种；所述粘结剂I选自膨润土、腐殖酸、腐殖酸盐中的一种或多种；粘结剂I的添加量为还原剂总质量的0.05～0.3％，优选为0.08～0.2％；

作为优选，还原剂的挥发分含量≥25wt％，优选还原剂的挥发分含量≥30wt％；和/或

所述还原球核(L1)的直径为2～6mm，优选为3～5mm。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：在步骤2)中，所述包覆有石灰乳层的母球的直径为4～12mm，优选为6～9mm；和/或

在步骤3)中，所述粘结剂II选自膨润土、腐殖酸、腐殖酸盐中的一种或多种；粘结剂II的添加量为含铁原料总质量的0.8～3％，优选为1～2％；所述生球团的直径为10～25mm，优选为12～20mm。

7.根据权利要求4-7中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤4)中，所述含CO₂的干燥介质选自添加有CO₂的热空气、高炉钢铁冶炼各工艺热尾气、直接还原工艺热尾气中的一种或多种；含CO₂的干燥介质中CO₂的含量为5～20wt％，优选为8～15wt％。