專利名稱：一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合球團(tuán)礦技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦及其制備方 法。
背景技術(shù)：
球團(tuán)礦是高爐煉鐵的主要原料之一。對于高爐煉鐵，配加一定量的球團(tuán)礦可以改 善高爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提高經(jīng)濟(jì)效益。近幾年來，鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展及鐵礦石的旺盛需 求不斷推高鐵礦石的價(jià)格，使用赤鐵礦和磁鐵礦生產(chǎn)球團(tuán)礦的費(fèi)用居高不下，不利于降低 冶煉成本。現(xiàn)有技術(shù)中，球團(tuán)礦生產(chǎn)通常以煤氣、天然氣、重油、煤粉或焦粉作為燃料提供球 團(tuán)焙燒所需熱源，使用煤粉或焦粉作燃料控制調(diào)節(jié)困難，且會(huì)產(chǎn)生大量固體廢渣，而煤氣、 天然氣和重油資源緊缺、價(jià)格較高。硫酸渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的廢渣，經(jīng)處理后 其鐵品位可以達(dá)到55% 63%，如果考慮用硫酸渣替代部分精礦作為球團(tuán)礦原料，不僅減 少了赤鐵礦和磁鐵礦的消耗，降低了冶煉成本，還可以解決硫酸渣的廢物利用問題。目前對硫酸渣復(fù)合鐵礦生產(chǎn)球團(tuán)礦的利用處理方式，在相關(guān)文獻(xiàn)中有部分介紹， 如“強(qiáng)化直接用硫酸渣制取氧化球團(tuán)的方法”(CN200910044237.9)的專利技術(shù)，公開了 將硫酸渣經(jīng)高壓輥磨預(yù)處理后配加磁鐵精礦及有機(jī)復(fù)合膨潤土，混勻后造球、干燥預(yù)熱、 氧化焙燒制取球團(tuán)礦的方法。該方法將制備的生球在鏈篦機(jī)_回轉(zhuǎn)窯或帶式焙燒機(jī)進(jìn) 行干燥預(yù)熱和焙燒，其加熱方式是通過傳導(dǎo)、對流和輻射由表及里進(jìn)行加熱，具有明顯的 溫度梯度，加熱效率低，能源消耗高，污染嚴(yán)重?！傲蛩嵩c精礦混合生產(chǎn)球團(tuán)的工藝技 術(shù)”(CN200810069593. 1)的專利技術(shù)，公開了一種將硫酸渣與精礦混合生產(chǎn)球團(tuán)的工藝技 術(shù)，生產(chǎn)成本相對較高且未提及球團(tuán)焙燒的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的是提供一種快速焙燒、加熱均勻、節(jié)約能 源、減少污染物排放和節(jié)省生產(chǎn)成本的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的制備方法；用該方法制備的硫 酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度能顯著提高，冶金性能可明顯改善。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是先將30 50wt%的硫酸渣和50 70wt%的磁鐵精礦 混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。然后將所 造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，以60 80°C /min的速率升溫至1150 1200°C，保溫 5 lOmin，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。在上述技術(shù)方案中潤磨為開路流程，磨機(jī)轉(zhuǎn)速為30 45r/min，充填率為10 20% ；微波爐的加熱頻率為2450MHz或915MHz，加熱功率為300 1400W ；硫酸渣的鐵品位 為59 62% ；粒徑為粒徑為-0. 074mm ^ 80% ；磁鐵精礦的鐵品位為66 69% ；粒徑為粒 徑為-0. 074mm 彡 70%。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明把微波能量應(yīng)用于硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的處理，從
3而以比通過氣體、液體和固體燃料加熱器加熱球團(tuán)更可控的方式焙燒球團(tuán)，使之加熱非常 均勻，球團(tuán)的氧化、結(jié)晶及固結(jié)反應(yīng)條件變好，進(jìn)而能明顯改善冶金性能。而且，微波加熱本 質(zhì)上是即時(shí)的，能夠極大地減少處理時(shí)間和運(yùn)行成本。微波加熱自身不排出廢物，對環(huán)境污 染影響較小。本發(fā)明對硫酸渣與磁鐵精礦混合后加入膨潤土混勻，然后加水混勻并經(jīng)潤磨后造 球，制得的生球經(jīng)干燥后通過微波能量加熱焙燒，所制備的復(fù)合球團(tuán)礦的鐵品位為62% 65%,復(fù)合球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度高于2800N/個(gè)。經(jīng)過潤磨處理，膨潤土的添加量可減少50% 以上，采用微波能量加熱與其他加熱方式相比，球團(tuán)焙燒溫度降低了 80°C 150°C，焙燒時(shí) 間縮短了 3 6倍。因此，本發(fā)明具有快速焙燒、加熱均勻、節(jié)約能源、減少污染物排放和節(jié)省生產(chǎn)成 本的特點(diǎn)；用該方法所制備的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度顯著提高，冶金性能明顯改善。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對其保護(hù)范圍的限制為避免重復(fù)，對本具體實(shí)施方式
所要涉及到的技術(shù)參數(shù)先統(tǒng)一描述如下硫酸渣 的鐵品位為59 62%，粒徑為-0. 074mm ^ 80% ；磁鐵精礦的鐵品位為66 69%，粒徑 為-0. 074mm彡70% ；潤磨為開路流程，磨機(jī)轉(zhuǎn)速為30 45r/min，充填率為10 20% ；微 波爐的加熱功率為300 1400W。以下的實(shí)施例中不再贅述。實(shí)施例1一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦及其制備方法先將30 35wt%的硫酸渣和65 70wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然后將所造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為2450MHz，以60 70°C / min的速率升溫至1150 1180°C，保溫7 lOmin，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。本實(shí)施例的球團(tuán)焙燒溫度降低了 100°C 150°C，焙燒時(shí)間縮短了 3 4. 5倍，膨 潤土的添加量可減少50%以上；所制備的硫酸渣復(fù)合鐵礦球團(tuán)的鐵品位為63. 5 65. 0%， 抗壓強(qiáng)度為3500 5500N/個(gè)。實(shí)施例2一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦及其制備方法先將35 40wt%的硫酸渣和60 65wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然后將所造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為2450MHz，以70 80°C / min的速率升溫至1180 1200°C，保溫5 8min，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。本實(shí)施例的球團(tuán)焙燒溫度降低了 80°C 120°C，焙燒時(shí)間縮短了 3. 5 6倍，膨潤 土的添加量可減少50%以上；所制備的硫酸渣復(fù)合鐵礦球團(tuán)的鐵品位為63. O 64. 5%，抗 壓強(qiáng)度為3200 5000N/個(gè)。實(shí)施例3一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦及其制備方法先將40 45wt%的硫酸渣和55 60wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然后將所造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為2450MHz，以60 70°C / min的速率升溫至1150 1180°C，保溫8 lOmin，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。
本實(shí)施例的球團(tuán)焙燒溫度降低了 100°C 150°C，焙燒時(shí)間縮短了 3.0 3. 5 倍，膨潤土的添加量可減少50%以上；所制備的硫酸渣復(fù)合鐵礦球團(tuán)的鐵品位為63. 0 64. 5%，抗壓強(qiáng)度為3200 4500N/個(gè)。實(shí)施例4一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦團(tuán)及其制備方法先將45 50wt%的硫酸渣和50 55wt %的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt %的膨潤土和7 IOwt %的水混勻，潤磨5 8min， 造球。然后將所造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為915MHz，以60 700C /min的速率升溫至1150 1180°C，保溫7 lOmin，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。本實(shí)施例的球團(tuán)焙燒溫度降低了 100°C 150°C，焙燒時(shí)間縮短了 3 4倍，膨潤 土的添加量可減少50%以上；所制備的硫酸渣復(fù)合鐵礦球團(tuán)的鐵品位為62. 5 64. 0%，抗 壓強(qiáng)度為3200 4500N/個(gè)。實(shí)施例5一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦及其制備方法先將50 55wt%的硫酸渣和45 50wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然后將所造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為2450MHz，以70 80°C / min的速率升溫至1180 1200°C，保溫5 8min，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。本實(shí)施例的球團(tuán)焙燒溫度降低了 80°C 120°C，焙燒時(shí)間縮短了 3. 5 6. O倍，膨 潤土的添加量可減少50%以上；所制備的硫酸渣復(fù)合鐵礦球團(tuán)的鐵品位為62. 5 64. 0%， 抗壓強(qiáng)度為3000 4200N/個(gè)。實(shí)施例6一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦及其制備方法先將55 60wt%的硫酸渣和40 45wt% 的磁鐵精礦混合，外加1 1. 5wt%的膨潤土和7 IOwt%的水混勻，潤磨5 8min，造球。 然后將所造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，微波爐的加熱頻率為915MHz，以70 80°C / min的速率升溫至1180 1200°C，保溫5 8min，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。本實(shí)施例的球團(tuán)焙燒溫度降低了 80°C 120°C，焙燒時(shí)間縮短了 3. 5 6. O倍，膨 潤土的添加量可減少50%以上；所制備的硫酸渣復(fù)合鐵礦球團(tuán)的鐵品位為62. O 63. 5%， 抗壓強(qiáng)度為2800 3800N/個(gè)。本具體實(shí)施方式
把微波能量應(yīng)用于硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的處理，從而以比通過氣 體、液體和固體燃料加熱器加熱球團(tuán)更可控的方式焙燒球團(tuán)，使之加熱很均勻，球團(tuán)的氧 化、結(jié)晶及固結(jié)反應(yīng)條件變好，進(jìn)而能明顯改善冶金性能。而且，微波加熱本質(zhì)上是即時(shí)的， 能夠極大地減少處理時(shí)間和運(yùn)行成本。微波加熱自身不排出廢物，對環(huán)境污染影響較小。本具體實(shí)施方式
對硫酸渣與磁鐵精礦混合后加入膨潤土混勻，然后加水混勻并經(jīng) 潤磨后造球，制得的生球經(jīng)干燥后通過微波能量加熱焙燒，所制備的復(fù)合球團(tuán)礦的鐵品位 為62% 65%，復(fù)合球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度高于2800N/個(gè)。經(jīng)過潤磨處理，膨潤土的添加量 可減少50%以上，采用微波能量加熱與其他加熱方式相比，球團(tuán)焙燒溫度降低了 80°C 150°C，焙燒時(shí)間縮短了 3 6倍。因此，本具體實(shí)施方式
具有快速焙燒、加熱均勻、節(jié)約能源、減少污染物排放和節(jié) 省生產(chǎn)成本的特點(diǎn)；用該方法所制備的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度顯著提高，冶金性能 明顯改善。
權(quán)利要求
一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的制備方法，其特征在于先將30～50wt％的硫酸渣和50～70wt％的磁鐵精礦混合，外加1～1.5wt％的膨潤土和7～10wt％的水混勻，潤磨5～8min，造球；然后將所造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，以60～80℃/min的速率升溫至1150～1200℃，保溫5～10min，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的制備方法，其特征在于所述的潤磨為開 路流程，磨機(jī)轉(zhuǎn)速為30 45r/min，充填率為10 20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的制備方法，其特征在于所述的微波爐的 加熱頻率為2450MHz或915MHz，加熱功率為300 1400W。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的制備方法，其特征在于所述的硫酸渣的 鐵品位為59 62% ；粒徑為-0. 074mm彡80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的制備方法，其特征在于所述的磁鐵精礦 的鐵品位為66 69% ；粒徑為-0. 074匪彡70%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的制備方法所制備的硫酸 渣復(fù)合球團(tuán)礦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦及其制備方法。其技術(shù)方案是先將30～50wt％的硫酸渣和50～70wt％的磁鐵精礦混合，外加1～1.5wt％的膨潤土和7～10wt％的水混勻，潤磨5～8min，造球；然后將所造得的生球經(jīng)干燥后置入微波爐中，以60～80℃/min的速率升溫至1150～1200℃，保溫5～10min，制得硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦。本發(fā)明具有快速焙燒、加熱均勻、節(jié)約能源、減少污染物排放和節(jié)省生產(chǎn)成本的特點(diǎn)；所制備的硫酸渣復(fù)合球團(tuán)礦的鐵品位為62％～65％，抗壓強(qiáng)度高于2800N/個(gè)，膨潤土的添加量可減少50％以上；與其他加熱方式相比，球團(tuán)焙燒溫度降低了80℃～150℃，焙燒時(shí)間縮短了3～6倍。故制品的抗壓強(qiáng)度顯著提高，冶金性能明顯改善。
文檔編號C22B1/243GK101985688SQ201010261420
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者劉濤, 張一敏, 李圣輝, 陳鐵軍 申請人:武漢科技大學(xué)