一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿及制备方法
阅读说明：本技术 一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿及制备方法 (Sintered ore containing sintered dedusting ash pellets and preparation method thereof ) 是由 彭道胜 沈文俊 李军 史先菊 蒋国波 李圣辉 于 2020-11-18 设计创作，主要内容包括：一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿,其原料组成及wt%含量：混匀矿：65～75%,返矿：15～20%,燃料：3～6%,熔剂：5～10%,粒径≥3mm的烧结除尘灰球：1～15%,粘结剂：0.05～0.98%；制备步骤：将烧结除尘灰辊磨；制备烧结除尘灰球；将混匀矿、返矿、燃料、熔剂粒径不低于3mm的烧结除尘灰球混合均匀；烧结；常规冷却及筛分；制得烧结矿并待用。本发明既能使烧结除尘灰得到综合利用,对环境无污染,成本较低,又能使所制备的烧结矿性能满足使用要求。(A sinter comprising sintered dust removal small ash balls comprises the following raw materials in percentage by weight: mixing ores uniformly: 65-75%, and returning ores: 15-20%, fuel: 3-6% of flux: 5-10%, and sintering dust removal ash balls with the particle size of more than or equal to 3 mm: 1-15%, binder: 0.05-0.98%; the preparation method comprises the following steps: grinding the sintered dedusting ash roller; preparing sintered dedusting ash balls; uniformly mixing the uniformly mixed ore, return ores, fuels and sintered dedusting ash balls with the particle size of the fusing agent not less than 3 mm; sintering; conventional cooling and screening; and preparing sintered ore for later use. The invention not only can comprehensively utilize the sintering dedusting ash, has no pollution to the environment and lower cost, but also can ensure that the performance of the prepared sintering ore meets the use requirement.)
技术领域
本发明涉及一种烧结矿制备方法，确切地属于一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿制备方法。
背景技术
烧结生产过程中，在原燃料准备、烧结抽风、烧结矿的破碎筛分工序会产生大量粉尘。这些粉尘含有较高的铁元素，还含有碱金属等有益成分。据统计烧结工艺产生的粉尘占烧结矿产量的2％～4％，每年经过烧结除尘系统产生的除尘灰总量超过1500万吨。如果能对除尘灰高效集中处理，不仅能够节能减排还能实现固废资源的循环利用。
目前对于含铁粉尘的应用，主要是将含铁粉尘用于烧结，使含铁粉尘在钢铁厂内部得到集中、高效的处理。由于烧结除尘灰具有粒度细、疏水性强，制粒效果差的特性，将烧结除尘灰直接配入混合料会恶化混合料的制粒效果，导致烧结料层透气性差，从而降低烧结矿的产质量。
近年来，国内开发出一种铁矿粉复合造块工艺，针对一些难以造球的含铁物料，先将含铁物料预先单独制备成球团，再与铁矿粉、熔剂、燃料等混合后进行烧结，可以实现对难造球含铁物料的高效处理，如经检索的：
中国发明专利申请号为201510550944.0的“难造球含碳含铁粉尘球团料的制备方法及其在铁矿粉复合造块工艺中的应用”，其先将含碳含铁粉尘高压辊磨后，再配入腐殖酸改性膨润土做为粘结剂进行造球，然后将粉尘球团与其他原料混合后铺到烧结机上进行焙烧。
中国发明专利申请号为201510594704.0的“一种含铁粉尘高效烧结方法”，其是以生石灰或羟丙基纤维素或两者的混合物为粘结剂，将炼铁区域收集的低锌含铁粉尘在圆盘造球机上制成3～12mm的小球，然后将粉尘球团配入到混合料进行烧结。
中国发明专利申请号为201810974532.3的“一种利用烧结工艺处理含铁粉尘的方法”，其先对除尘灰喷洒熟石灰悬浊液并制粒成为粒径3mm以上的除尘灰颗粒，然后将除尘灰颗粒与其他烧结原料在圆筒混合机内混匀，得到的混合料进行烧结。
中国发明专利申请号为201510550944.0的专利解决了含碳含铁粉尘造球困难、生球强度低的问题，但是配入的腐殖酸改性膨润土制备困难，还会带入硅等元素，降低烧结矿品位。
中国发明专利申请号为201510594704.0的专利将除尘灰制成强度较好的小球用于烧结，但是造球工艺复杂，生产能力较低，不能满足烧结机对原料的用量要求。中国发明专利申请号为201810974532.3的专利利用圆筒混合机对除尘灰颗粒喷洒熟石灰液进行预先制粒然后配入混合料进行烧结，能够提高烧结矿产质量，但是熟石灰配比较高导致生产成本过高。
发明内容
本发明的目的在于针对烧结除尘灰疏水性强、成球性差，直接配料烧结会降低烧结矿产质量等问在的不足，提供一种既能使烧结除尘灰得到综合利用，对环境无污染，成本较低，又能使所制备的烧结矿性能满足使用要求的含有烧结除尘灰小球的烧结矿及制备方法。
实现上述目的的措施：
一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：65～75％，返矿：15～20％，燃料：3～6％，熔剂：5～10％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球：1～15％，粘结剂： 0.05～0.98％。
其在于：所述粘结剂的组成及重量百分比含量为：淀粉：20～50％，糖浆：20～50％，生石灰:20～50％。
其在于：所述糖浆为糖浆废液。
其在于：所述混匀矿为褐铁粉矿或赤铁粉矿或精矿粉或球团及块矿筛下粉或其两种及以上任意比例的混合物。
其在于：所述燃料为煤粉或焦粉或其任意比例混合物。
其在于：所述熔剂为白云石或石灰石或生石灰或其两种及以上任意比例的混合物。
其在于：烧结除尘灰的化学成分及重量百分比含量为：TFe：55-65％、FeO：13.0-17％、 SiO2:5.5-9.0％、Al2O3:2.5-4.5％、MgO：1.5-3.0％。
制备一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿的方法，其步骤：
1)将烧结产生的除尘灰，经过高压辊磨，使辊磨后除尘灰比表面积达到1500cm2·g-1以上；
2)制备烧结除尘灰球：将粘结剂喷洒在步骤1)的烧结除尘灰上，制出粒径不低于3mm的烧结除尘灰球；粒径小于3mm的则返回继续制粒；
3)将混匀矿：65～75％，返矿：15～20％，燃料：3～6％，熔剂：5～10％，及经步骤2)所制得的粒径不低于3mm的烧结除尘灰球1～15％的原料混合均匀，后在烧结机内布料，料层厚度控制在550～950mm；
4)进行烧结，控制烧结点火时间为1～3min，点火负压在3000～5000Pa，抽风负压在 9000～10000Pa；
5)进行常规冷却及筛分；制得烧结矿并待用。
本发明与现有技术相比，其特点：
1)本发明将难以造球的烧结除尘灰添加粘结剂后，通过预制粒的处理将其团聚成除尘灰小球，然后将除尘灰小球与其他烧结原料进行混合后烧结，使用本发明的方法将烧结除尘灰应用于烧结，烧结混合料平均粒径提高了10％-20％，烧结成品率提高了5％-10％。
2)本发明相比于现有除尘灰预制粒后烧结的工艺，在保证除尘灰小球强度的条件下，粘结剂添加量降低10％-20％，降低了加工成本；另外相比于膨润土等传统粘结剂，本发明所使用的粘结剂不会带入硅元素，不会降低除尘灰的铁品位。
3)本发明对烧结除尘灰的预制粒处理，使易于漂浮的细粒除尘灰团聚成小球添加到烧结铺底料中，避免了烧结除尘灰对生产环境的污染。既能使烧结除尘灰得到综合利用，所添加的熔剂对环境的无污染，成本较低，又能使所制备的烧结球团性能满足使用要求。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
对比例
将除尘灰以5％配比不经处理直接加入到混匀料中进行混匀配料，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：69％，返矿：18％，燃料：3％，熔剂：5％；
混匀矿由质量分数50％褐铁矿、40％赤铁矿、10％精矿粉组成，熔剂为白云石、石灰石、生石灰按1:1:2的比例混合物，燃料为焦粉；
将混匀制粒后的混合料布到烧结台车上点火烧结，料层高度为700mm，点火时间1.5分钟，点火负压4500Pa，烧结过程抽风负压9000Pa。
经检测及试用，所获得烧结混合料平均粒径为4.1mm，烧结料层透气性阻力为94.0mmH2O，垂直烧结速度为21.10mm/min，烧结固体燃耗70.33Kg/t，烧结矿成品率70.97％，转鼓强度60.13％。
实施例1
一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：69％，返矿：18％，燃料：3％，熔剂：4.92％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球：5％，粘结剂0.08％；
混匀矿由质量分数50％褐铁矿、40％赤铁矿、10％精矿粉组成；
熔剂为白云石、石灰石、生石灰按1:1:2的比例混合物；
燃料为焦粉；
所述粘结剂的原料组成：淀粉36％、糖浆22％、生石灰42％；
其制备工艺：
1)将烧结产生的除尘灰，经过高压辊磨，使辊磨后除尘灰比表面积达到1500cm2·g-1以上；
2)制备烧结除尘灰小球：将0.08％的粘结剂喷洒在步骤1)的烧结除尘灰上，用圆筒混合机制出粒径≥3mm的烧结除尘灰球；粒径小于3mm的则返回继续制粒；
3)将混匀矿：69％，返矿：18％，燃料：3％，熔剂：4.92％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球： 5％的原料混合均匀，后在烧结机内予以铺设，铺设厚度控制在700mm；
4)进行烧结，控制烧结点火时间为1.5min，点火负压在4500Pa，抽风负压在9000Pa；
5)进行常规冷却及筛分；制得烧结矿球团并待用。
经检测及试用，所获得烧结混合料平均粒径为4.8mm，烧结料层透气性阻力为93.5mmH2O，垂直烧结速度为21.24mm/min，烧结固体燃耗70.23Kg/t，烧结矿成品率71.97％，转鼓强度60.85％。
实施例2
一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：65％，返矿：16％，燃料：6％，熔剂：5.9％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球：7％，粘结剂0.10％；
混匀矿为100％褐铁矿；
熔剂为白云石、石灰石、生石灰按1:1:2的比例混合物；
燃料为煤粉与焦粉以任意比例的混合料；
所述粘结剂的原料组成：淀粉23％、糖浆46％、生石灰31％；
其制备工艺：
1)将烧结产生的除尘灰，经过高压辊磨，使辊磨后除尘灰比表面积达到1500cm2·g-1以上；
2)制备烧结除尘灰小球：按照烧结除尘灰重量百分比0.10％的粘结剂喷洒在步骤1)的烧结除尘灰上，用圆筒混合机制出粒径≥3mm的烧结除尘灰球；粒径小于3mm的则返回继续制粒；
3)将混匀矿：65％，返矿：16％，燃料：6％，熔剂：5.9％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球： 7％的原料混合均匀，后在烧结机内予以铺设，铺设厚度控制在585mm；
4)进行烧结，控制烧结点火时间为1.9min，点火负压在3500Pa，抽风负压在9080Pa；
5)进行常规冷却及筛分；制得烧结矿球团并待用。
经检测及试用，所获得烧结混合料平均粒径为5.0mm，烧结料层透气性阻力为92.7mmH2O，垂直烧结速度为21.60mm/min，烧结固体燃耗69.9Kg/t，烧结矿成品率72.52％，转鼓强度61.25％。
实施例3
一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：71％，返矿：15％，燃料：4.55％，熔剂：7％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球：2％；粘结剂0.45％；
混匀矿为100％块矿筛下粉；
熔剂为白云石、石灰石、生石灰按1:1:2的比例混合物；
燃料为煤粉；
所述粘结剂的原料组成：淀粉41％、糖浆35％、生石灰24％；
其制备工艺：
1)将烧结产生的除尘灰，经过高压辊磨，使辊磨后除尘灰比表面积达到1500cm2·g-1以上；
2)制备烧结除尘灰小球：按照烧结除尘灰重量百分比0.45％的粘接剂喷洒在步骤1)的烧结除尘灰上，用圆筒混合机制出粒径≥3mm的烧结除尘灰球；粒径小于3mm的则返回继续制粒；
3)将混匀矿：71％，返矿：15％，燃料：4.55％，熔剂：7％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球： 2％的原料混合均匀，后在烧结机内予以铺设，铺设厚度控制在630mm；
4)进行烧结，控制烧结点火时间为2.9min，点火负压在4100Pa，抽风负压在9350Pa；
5)进行常规冷却及筛分；制得烧结矿球团并待用。
经检测及试用，所获得烧结混合料平均粒径为5.2mm，烧结料层透气性阻力为91.2mmH2O，垂直烧结速度为21.66mm/min，烧结固体燃耗69.3Kg/t，烧结矿成品率72.95％，转鼓强度61.3％。
实施例4
一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：66％，返矿：17％，燃料：3.3％，熔剂：7％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球：6％；粘结剂0.7％；
混匀矿为100％球团；
熔剂为白云石、石灰石、生石灰按1:1:2的比例混合物；
燃料为煤粉；
所述粘结剂的原料组成：淀粉47％、糖浆25％、生石灰28％；
其制备工艺：
1)将烧结产生的除尘灰，经过高压辊磨，使辊磨后除尘灰比表面积达到1500cm2·g-1以上；
2)制备烧结除尘灰小球：按照烧结除尘灰重量百分比0.7％的粘接剂喷洒在步骤1)的烧结除尘灰上，用圆筒混合机制出粒径≥3mm的烧结除尘灰球；粒径小于3mm的则返回继续制粒；
3)将混匀矿：66％，返矿：17％，燃料：3.3％，熔剂：7％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球： 6％的原料混合均匀，后在烧结机内予以铺设，铺设厚度控制在820mm；
4)进行烧结，控制烧结点火时间为2.5min，点火负压在5000Pa，抽风负压在9980Pa；
5)进行常规冷却及筛分；制得烧结矿球团并待用。
经检测及试用，所获得烧结混合料平均粒径为4.8mm，烧结料层透气性阻力为93.7mmH2O，垂直烧结速度为21.29mm/min，烧结固体燃耗70.13Kg/t，烧结矿成品率71.99％，转鼓强度60.93％。
实施例5
一种含有烧结除尘灰小球的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：68％，返矿：15％，燃料：5.02％，熔剂：7％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球：4％；粘结剂0.98％；
混匀矿为单纯赤铁矿；
熔剂为白云石、石灰石、生石灰按1:1:2的比例混合物；
燃料为焦粉；
所述粘结剂的原料组成：淀粉21％、糖浆31％、生石灰48％；；
其制备工艺：
1)将烧结产生的除尘灰，经过高压辊磨，使辊磨后除尘灰比表面积达到1500cm2·g-1以上；
2)制备烧结除尘灰小球：按照烧结除尘灰重量百分比0.98％的粘接剂喷洒在步骤1)的烧结除尘灰上，用圆筒混合机制出粒径≥3mm的烧结除尘灰球；粒径小于3mm的则返回继续制粒；
3)将混匀矿：68％，返矿：15％，燃料：5.02％，熔剂：7％，粒径≥3mm的烧结除尘灰球：4％的原料混合均匀，后在烧结机内予以铺设，铺设厚度控制在890mm；
4)进行烧结，控制烧结点火时间为2min，点火负压在4200Pa，抽风负压在9750Pa；
5)进行常规冷却及筛分；制得烧结矿球团并待用。
经检测及试用，所获得烧结混合料平均粒径为4.75mm，烧结料层透气性阻力为93.9mmH2O，垂直烧结速度为21.30mm/min，烧结固体燃耗70.26Kg/t，烧结矿成品率71.90％，转鼓强度60.78％。
上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。
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