專利名稱：一種新型鐵礦球團粘結劑的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種生產鐵礦球團粘結劑的方法，特別涉及一種以氯醇法環氧丙烷皂化排放渣為主要原料生產新型鐵礦球團粘結劑的方法。
背景技術：
鐵礦球團是一種細粒鐵精礦的造塊方法，它是富礦資源日益枯竭、貧礦資源大量開發利用的結果。球團礦是一種優質的高爐煉鐵原料。我國球團礦生產長期存在著鐵精礦粒度粗、水分大，作為粘結劑的膨潤土的配加量偏高等問題，嚴重影響了我國球團礦生產的經濟效益和球團礦的質量。目前國內普遍采用氫氧化鈣溶液(俗稱石灰乳)作為皂化劑，有的電石乙炔法生產氯乙烯的工業企業，利用電石泥代替部分石灰乳做皂化劑，降低直接生產費用。采用石灰乳及電石泥做皂化劑的技術特點是原料易得，技術簡單，操作方便，但存在著皂化排放渣量大，對周邊環境造成嚴重污染的弊病。另外，隨著我國煉鐵行業的發展，對冶煉入爐原料…球團粘結劑的需求量逐年提高，膨潤土無疑是一種有效的球團粘結劑，既可提高生球強度和爆裂溫度，又可在造球過程中控制水分，故為國內外大多數球團廠使用，但其主要成分為二氧化硅和三氧化二鋁等，用其生產的球團礦為酸性球團礦，存在著降低高爐入爐品味，增加焦比、增加高爐冶煉渣量、降低高爐產量的缺點。而我國球團礦生產長期存在著鐵精礦粒度粗、水分大，作為粘結劑的膨潤土的配加量偏高等問題，大比例的膨潤土配加量嚴重影響了我國球團礦生產的經濟效益和球團礦的質量。

發明內容
本發明克服了上述存在的缺陷，目的是為使現有氯醇法環氧丙烷皂化排放渣得到資源化充分利用，同時有利于消除環境污染，提供一種以氯醇法環氧丙垸皂化排放渣為主要原料生產新型鐵礦球團粘結劑的生產工藝。
本發明新型鐵礦球團粘結劑的生產方法內容簡述本發明新型鐵礦球團粘結劑的生產方法，其特征在于生產新型鐵礦球團粘結劑的方法是(1) 、以氯醇法環氧丙烷皂化排放渣為主要原料，氯醇法環氧丙烷皂化排放渣經篩分機篩分及強力攪拌機攪拌之后進入一號緩沖平
衡倉，由預壓螺旋給料機以20-26Mpa的壓力送入濃料泵中；
(2) 、再由濃料泵以20-26Mpa的壓力泵出，至打散裝置打散后進入WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機中進行干燥，至水分8%-25%，輸入主輔料預混反應器；
(3 )、經過干燥處理后的氯醇法環氧丙烷皂化排放渣與堿性增氧劑氧化鈣CaO 15%-35%和氧化鎂MgO 4%-5%、增強劑硼砂Na2B405(OH)4'8H20 0.7-1.2%、穩定劑活性氧化鉬MO 0.3-0.7%充分混合攪拌，在50(TC-65(TC，常壓條件下進行反應，反應15-30min，去除皂化排放渣中的有害游離物質，之后由DSM研磨機細磨制成粒度分布為80-300目的粉體新型鐵礦球團粘結劑。
生產新型鐵礦球團粘結劑的工藝流程是由鼓風機和鏈條燃煤熱風爐集中提供熱風，篩分機、強力攪拌機、 一號緩沖平衡料倉、預壓螺旋給料機、濃料泵、打散裝置依次相連進行主要原料氯醇法環氧丙烷皂化排放渣的輸送，使其進入WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機干燥脫水，二號緩沖平衡料倉、螺旋給料器、主輔料預混反應器依次相連為反應提供設備條件，三號緩沖平衡料倉、斗式提升機、DSM研磨機依次相連實現半成品物料的研磨過程； 一號旋風分離器、一號引風機實現了干燥機粉料的回收，二號旋風分離器、二號引風機實現了反應器粉料的回收，三號旋風分離器、三號引風機實現了研磨機粉料的回收，脈沖除塵器、水浴塔、濃縮池、射流泵設備依次相連實現尾氣的深度處理，通過煙囪達標排放，產品新型鐵礦球團粘結劑進入成品料倉儲存。
其工藝控制參數均為質量百分數，包括
(1) 皂化排放渣干燥脫水后含水量8%-25%;
(2) 堿性增氧劑含量氧化鈣15%-35%、氧化鎂4%-5%;
(3) 增強劑含量硼砂(Na2B405(OH)4'8H20) 0.7-1.2%;
(4) 穩定劑含量活性氧化鉬(MO) 0.3-0.7%;
(5) 反應溫度為50(TC-65(TC;
(6) 反應時間為15-30min;
(7) 產品顆粒粒徑80-300目。
在主輔料預混反應器12內部設有旋翼攪拌裝置，底部設有熱風進口，由鏈條燃煤熱風爐2提供熱風以保證反應所需溫度并有促進物料充分混合的作用，其頂部設有氣體出口，與二號旋風分離器17及二號引風機21相連，以回收反應完全的細微顆粒物料。
利用本發明新型鐵礦球團粘結劑生產球團礦，爆裂溫度高于550°C,球團礦干球抗壓強度大于3200個。
本發明鐵礦球團粘結劑性能良好，用于生產球團礦，生產工藝條件與鈉基膨潤土完全相同，完全可以取代添加球團礦中的鈉基膨潤土粘結劑，生產的球團礦抗壓強度完全可以滿足生產的要求，球團礦焙燒溫度1200°C，球團礦無粘連現象。球團礦粘結劑在球團生產中氧化固結效果顯著，它能提高生球強度、調劑原料水分、穩定造球作業，提高物料的成核率和降低生球長大速度，使生球粒度小而均勻。同時球團礦粘結劑還能夠提高生球的熱穩定性，既提高了生球的爆裂溫度和生球干燥速度，縮短了干燥時間，又提高了干球強度和成品球團礦的強度，實現了提高品位、降低能耗和提高產量的目的。本發明的優點為采用氯醇法環氧丙烷皂化排放渣為原料，生產成本低，化工固體排放物得到再生資源化利用，整個工藝過程中沒有二次廢水、廢渣產生，是新一代鐵礦球團粘結劑的環境友好生產技術。


圖1是生產新型鐵礦球團粘結劑的工藝流程圖
圖中1是包括鼓風機、2是鏈條燃煤熱風爐、3是篩分機、4是強力攪拌機、5是一號緩沖平衡料倉、6是預壓螺旋給料機、7是濃料泵、8是打散裝置、9是WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機、10是二號緩沖平衡料倉、11是螺旋給料器、12是主輔料預混反應器、13是三號緩沖平衡料倉、14是斗式提升機、15是DSM研磨機、16是一號旋風分離器、17是二號旋風分離器、18是三號旋風分離器、19是成品料倉、20是一號引風機、21是二號引風機、22是三號引風機、23是煙囪、24是水浴塔、25是脈沖除塵器、26是濃縮池、27是射流泵。
具體實施例方式
本發明新型鐵礦球團粘結劑的生產方法是這樣實現的，下面結合附圖做具體說明。
見圖1，以氯醇法環氧丙烷皂化排放渣為主要原料生產新型鐵礦球團粘結劑的設備包括鼓風機1、鏈條燃煤熱風爐2、篩分機3、強力攪拌機4、 一號緩沖平衡料倉5、預壓螺旋給料機6、濃料泵7、打散裝置8、 WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9、 二號緩沖平
6衡料倉IO、螺旋給料器ll、主輔料預混反應器12、三號緩沖平衡料倉13、斗式提升機14、 DSM研磨機15、 一號旋風分離器16、 二號旋風分離器17、三號旋風分離器18、成品料倉19、 一號引風機20、二號引風機21、三號引風機22、煙囪23、水浴塔24、脈沖除塵器25、濃縮池26和射流泵27。
篩分機3與強力攪拌機4相連，強力攪拌機4與一號緩沖平衡倉5相連， 一號緩沖平衡倉5與預壓螺旋給料機6相連，預壓螺旋給料機6與濃料泵7相連，濃料泵7與打散裝置8相連，打散裝置8與WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9物料入口相連，而WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9熱空氣入口與鏈條燃煤熱風爐2出口相連，鏈條燃煤熱風爐2入口與鼓風機1出口相連，WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9物料出口與二號緩沖平衡料倉10物料入口相連，二號緩沖平衡料倉10中的物料進入螺旋給料器11再送入主輔料預混反應器12，其熱空氣入口與鏈條燃煤熱風爐2出口相連；主輔料預混反應器12物料出口與三號緩沖平衡料倉13物料入口相連，三號緩沖平衡料倉13物料出口與斗式提升機14相連，斗式提升機14與DSM研磨機15物料入口相連，DSM研磨機15吹掃空氣入口與鼓風機1出口相連；WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9水汽出口與一號旋風分離器16入口相連， 一號旋風分離器16顆粒料出口與二號緩沖平衡料倉10回收口相連， 一號旋風分離器16氣體出口與一號引風機20入口相連， 一號引風機20出口-一路與水浴塔24相連，另-一路與鏈條燃煤熱風爐2相連；主輔料預混反應器12氣體出口與二號旋風分離器17入口相連，二號旋風分離器17出口與二號引風機21入口相連，二號引風機21出口與水浴塔24相連；二號旋風分離器17顆粒料出口與DSM研磨機15回收料入口相連；DSM研磨機]5出料口與三號旋風分離器18入口相連，三號旋風分離器18氣體出口與三號引風機22入口相連，三號引風機22出口與脈沖除塵器25入口相連，脈沖除塵器25氣體出口與水浴塔24相連；脈沖除塵器25顆粒料出口與成品料倉19相連，成品料倉19同時與三號旋風分離器18顆粒料收集口相連；水浴塔24氣體出口與煙囪23相連，水浴塔24噴淋液體出口與濃縮池26相連，濃縮池26與射流泵27相連，射流泵27出口再與水浴塔24液體噴淋口相連。
鏈條燃煤熱風爐2是本工藝中的集中熱源，關鍵設備之一，采用三穹多孔配風鏈條燃燒熱風爐形式，該鏈條燃煤熱風爐2適燒煤種廣，節能高效，耐熱強度高，使用壽命長，可確保產生600萬大卡的熱量和1100。C出口溫度，滿足干燥機作業的要求。WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9是本工藝中的關鍵設備之二，反向雙旋翼結構可使皂化排放渣在其腔內充分彌散，以強化皂化排放渣與熱風的換熱效果，提高了皂化排放渣傳熱效率，縮短了物料傳質時間，使物料在干燥機9內停留時間短，熱交換效率高，處理量大。
以氯醇法環氧丙烷皂化排放渣為主要原料生產新型鐵礦球團粘結劑的工藝方法，其中涉及的百分數均為質量百分數-
皂化排放渣堆場的氯醇法環氧丙烷皂化排放渣含水35%-75%,經過篩分機3篩分及強力攪拌機4攪拌之后進入一號緩沖平衡倉5，之后由預壓螺旋給料機6以一定的壓力送入濃料泵7中，再由濃料泵7以高壓的方式泵出，高壓泵出的皂化排放渣經過二級、三級密封式管道輸送，最后由打散裝置8將皂化排放渣打散后進入WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9中進行干燥，干燥所需熱風由鏈條燃煤熱風爐2提供，而鏈條燃煤熱風爐2所用風源由鼓風機1提供；氯醇法環氧丙烷皂化排放渣在WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9中干燥脫水，至水分8%-25%，蒸發的水汽隨炙熱空氣在一號引風機20的抽吸作用下進入一號旋風分離器16,分離掉的皂化排放渣細微顆粒進入二號緩沖平衡料倉10; —號引風機20出口的汽相， 一部分去水浴塔24除塵處理，通過煙囪23排空，另一部分循環進入鏈條燃煤熱風爐2回收熱量；干燥后的大部分皂化排放渣由WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機9底部出料口進入二號逢沖平衡料倉10，與一號旋風分離器16分離出的皂化排放渣細微顆粒匯合之后由螺旋給料器11輸入主輔料預混反應器12，在這里與堿性增氧劑氧化鈣CaO 15。/。-35a/。和氧化鎂MgO 4Q/。-5。/。、增強劑硼砂Na2B405(OH)4'8H200.7-1.2%、穩定劑活性氧化鉬MO 0.3-0.7%充分混合攪拌，同樣由鏈條燃煤熱風爐2提供熱能，在50(TC-65(TC，常壓條件下進行反應，反應15-30min，使堿性增氧劑氧化鈣CaO和氧化鎂MgO、增強劑硼砂Na2B405(OH)4《H20、穩定劑活性氧化鉬MO與皂化排放渣中的有害游離物發生充分的化學反應，除去有害物質；反應過程中產生的二氧化碳co2流態化氣體夾帶著皂化排放渣細微顆粒和部分水汽由主輔料預混反應器12的上部氣體排放口離開，由二號引風機21抽吸進入二號旋風分離器17中進行氣-固分離，分離后的細微顆粒進入DSM研磨機15的上部回收料入口進行回收，凈化后的氣體在二號引風機21的增壓下進入水浴塔24進一步脫除二氧化碳C02及水汽，水浴塔24采用射流泵27升壓堿性水直接逆流噴射，將主輔料預混反應器12出口氣體中的水分冷卻，并吸收掉二氧化碳C02，然后堿性水再回流至濃縮池26循環使用；該股氣體經水浴塔24冷卻后，溫度由100'C冷卻至6(TC直接通過煙囪23排空；水浴塔24內部設有機械填料和活性炭填料，同時設有藥劑除臭裝置，確保尾氣達到排放標準。主輔料預混反應器12內部反應完成的中間物料由其下部的出料口振蕩排出，進入三號緩沖平衡料倉13,由斗式提升機14送入DSM研磨機15的上部給料口； DSM研磨機15由電動機通過減速機帶動磨盤轉動，同時鼓風機1將空氣從DSM研磨機15的ifi.風口吹入磨腔內，物料從下料口落在磨盤中央，由于離心力作用，物料從磨盤中央向磨盤邊緣移動，經過磨盤上的環形槽時，受到磨輥的碾壓而粉碎，被粉碎的物料繼續向磨盤邊緣移動，直到被風環處的氣流帶走，而大顆粒物料又掉落到磨盤上繼續粉碎；氣流中的物料經過DSM研磨機15
上部的分級機時，在導向葉片的作用下，粗料從錐斗落到磨盤上，細粉隨氣流一齊出磨，在三號引風機22的抽吸作用下，經過三號旋風分離器18收集，被收集的粉料即為DSM研磨機15磨出的鐵礦球團粘結劑產品，進入成品料倉19;通過調節DSM研磨機15分級機轉子的轉速，便可達到產品所需的粗細度，使產品顆粒粒徑達到80-300目或區間的粒度分布。三號旋風分離器18出口氣體進入脈沖除塵器25進一步深度除塵，之后進入水浴塔24再次除塵處理，之后通過煙囪23排空。實施例一
本發明新型鐵礦球團粘結劑生產用原料具體配比均為質量百分數，如下包括干燥后含水10%的皂化排放渣75 %、氧化鈣20%、氧化鎂4%，增強劑硼砂0.7%，穩定劑活性氧化鉬0.3%，將上述原料用本發明所采用的裝置及工藝方法，使其在主輔料預混反應器13中充分混合均勻，然后在55(TC，常壓條件下反應20min，再用研磨機15細磨制成粒度分布為80-300目的粉體，即為本發明新型鐵礦球團粘結劑產品。
采用本發明生產的新型鐵礦球團粘結劑產品生產球團礦，原料成份為質量百分數，如下
(1)優質的雙大鐵精粉主要成分包括1^61.35%、 CaO 1.29%、Mg01.9%、 Si024.22%。
9粘結劑主要成分含CaO 21.6%、MgO4.3°/0、 Na2O0.018°/o、 B203 0.76%、 MO 0.32%、以氯醇法環氧丙烷皂化排放渣73.02%。
在正常的球團礦生產工藝條件下，本發明的新型鐵礦球團粘結劑配加量為3%，進行造球、烘干、焙燒所生產的球團礦各項工藝指標如下
生球抗壓強度(N/個)13.2
生球落下強度(次/個)3.8
干球抗壓強度(N/個)3248
千球爆裂溫度(°C): >550
焙燒120(TC球團礦無粘連現象。
用本發明新型鐵礦球團粘結劑生產的球團礦，其化學成分檢測
結果如下
60.26%
Si02:4.544%
CaO:2.618%
MgO:1.705%
A1203-1.487%
B203:0.132%
MO:0.102%
Na20:0.010%
P:0.045%
S:0.0023%
本發明新型鐵礦球團粘結劑用于生產球團礦中的各種工藝指標爆裂溫度高于55(TC，球團礦抗壓強度大于3200個，焙燒溫度1200x:無粘連現象，而生球粘結性能良好，且生產工藝條件與鈉基膨潤土完全相同，完全可以取代鈉基膨潤土作為鐵礦球團生產中的粘結劑使用。
實施例二
本發明新型鐵礦球團粘結劑生產用原料具體配比均為質量百分數，如下所取原料包括含水20%的皂化排放渣63.5%、氧化鈣30%、氧化鎂5%，增強劑硼砂1.0%，穩定劑活性氧化鉬0.5%;將上述原料用本發明所采用的裝置及工藝方法，在主輔料預混反應器12中充分混合均勻，然后在65(TC，常壓條件下反應30min，再用研磨機15
10細磨制成粒度分布為80-300目的粉體，即為本發明新型鐵礦球團粘 結劑產品。
采用本發明生產的新型鐵礦球團粘結劑產品生產球團礦，原料 成份如下
(1) 優質的雙大鐵精粉主要成分包括1^61.25%、 Ca01.27%、 MgO2.0%、 Si024.32%。
(2) 本發明新型鐵礦球團粘結劑主要成分含Ca034.4%、 Mg05.7%、 Na2O0.038%、 B2031.1%、 MO0.6%、以氯醇法環氧丙烷 皂化排放渣58.2%。
在正常的球團礦生產工藝條件下，本發明的新型鐵礦球團粘結 劑配加量為2%，進行造球、烘干、焙燒所生產的球團礦各項工藝指
標如下
生球抗壓強度(N/個)13.5 生球落下強度(次/個)4.1 干球抗壓強度(N/個)3286 干球爆裂溫度CC): 〉550 焙燒120(TC球團礦無粘連現象。
用本發明的新型鐵礦球團粘結劑生產的球團礦，其化學成分檢
測結果如下
丁Fe:60.20%
Si02:4.312%
CaO:2.375%
MgO:1.788%
A1203:1.576%
B203:0.140%
MO:0.131%
Na20:0.012%
P:0.045%
s:0.0019%
本發明新型鐵礦球團粘結劑用于生產球團礦中的各種工藝指標 爆裂溫度高于55(TC，球團礦抗壓強度大于3200個，球團礦焙燒溫 度1200°C，球團礦無粘連現象，而生球粘結性能良好，且生產工藝 條件與鈉基膨潤土完全相同，完全可以取代鈉基膨潤土作為鐵礦球團 生產中的粘結劑使用。
ii
權利要求
1、一種新型鐵礦球團粘結劑的生產方法，其特征在于(1)、以氯醇法環氧丙烷皂化排放渣為主要原料，氯醇法環氧丙烷皂化排放渣經篩分機篩分及強力攪拌機攪拌之后進入一號緩沖平衡倉，由預壓螺旋給料機以20-26Mpa的壓力送入濃料泵中；(2)、再由濃料泵以20-26Mpa的壓力泵出，至打散裝置打散后進入WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機中進行干燥，至水分8％-25％，輸入主輔料預混反應器；(3)、經過干燥處理后的氯醇法環氧丙烷皂化排放渣與堿性增氧劑氧化鈣CaO 15％-35％和氧化鎂MgO 4％-5％、增強劑硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O 0.7-1.2％、穩定劑活性氧化鉬MO0.3-0.7％充分混合攪拌，在500℃-650℃，常壓條件下進行反應，反應15-30min，去除皂化排放渣中的有害游離物質，由研磨機細磨制成粒度分布為80-300目的粉體新型鐵礦球團粘結劑。
2、 根據權利要求1所述的新型鐵礦球團粘結劑的生產方法，其 特征在于生產新型鐵礦球團粘結劑的工藝流程是由鼓風機(1) 和鏈條燃煤熱風爐(2)集中提供熱風，篩分機(3)、強力攪拌機(4)、 一號緩沖平衡料倉(5)、預壓螺旋給料機(6)、濃料泵(7)、打散裝 置(8)設備依次相連，進行主要原料氯醇法環氧丙垸皂化排放渣的 輸送，使其進入WJG型旋翼式強制流態化刮壁式干燥機(9)干燥脫 水；二號緩沖平衡料倉(10)、螺旋給料器(11)、主輔料預混反應器(12)設備依次相連，為反應提供設備條件，三號緩沖平衡料倉(13)、 斗式提升機(14)、 DSM研磨機(15)依次相連，實現半成品物料的 研磨過程；經一號旋風分離器(16)、 一號引風機(20)實現干燥機(9)粉料的回收，經二號旋風分離器(17)、 二號引風機(21)實現 反應器(12)粉料的回收，經三號旋風分離器(18)、三號引風機(22) 實現研磨機(15)粉料的回收，經脈沖除塵器(25)、水浴塔(24)、 濃縮池(26)、射流泵(27)設備依次相連，實現尾氣的深度處理， 通過煙囪(23)達標排放，產品新型鐵礦球團粘結劑進入成品料倉(19) 儲存。
3、 根據權利要求1所述的新型鐵礦球團粘結劑的生產方法，其特征在于其工藝控制參數均為質量百分數，包括(1) 皂化排放渣干燥脫水后含水量8%-25%;(2) 堿性增氧劑含量氧化鈣15%-35%、氧化鎂4%-5%;(3) 增強劑含量硼砂Na2B40s(OH)4'8H20 0.7-1,2%;(4) 穩定劑含量活性氧化鉬MO 0.3-0.7%;(5) 反應溫度為50(TC-650。C;(6) 反應時間為15-30min;(7) 產品顆粒粒徑80-300目。
4、 根據權利要求1所述的新型鐵礦球團粘結劑的生產方法，其 特征在于在主輔料預混反應器(12)內部設有旋翼攪拌裝置，底部 設有熱風進口，鏈條燃煤熱風爐(2)的頂部設有氣體出口，與二號 旋風分離器(17)及二號引風機(21)相連。
5、 根據權利要求1所述的新型鐵礦球團粘結劑的生產方法，其特征在于利用本發明新型鐵礦球團粘結劑生產球團礦，爆裂溫度高于55(TC，球團礦干球抗壓強度大于3200個。
全文摘要
本發明涉及一種新型鐵礦球團粘結劑的生產方法，其特征在于以氯醇法環氧丙烷皂化排放渣為主要原料，經篩分、攪拌、干燥，至水分8％-25％，輸入主輔料預混反應器；經過干燥處理后的氯醇法環氧丙烷皂化排放渣與堿性增氧劑氧化鈣CaO 15％-35％和氧化鎂MgO4％-5％、增強劑硼砂Na₂B₄O₅(OH)₄·8H₂O 0.7-1.2％、穩定劑活性氧化鉬MO 0.3-0.7％充分混合攪拌，去除皂化排放渣中的有害游離物質，細磨制成粒度分布為80-300目的粉體新型鐵礦球團粘結劑。本發明生產成本低，化工固體排放物得到再生資源化利用，整個工藝過程中沒有二次廢水、廢渣產生，是新一代鐵礦球團粘結劑的環境友好生產技術。
文檔編號C22B1/14GK101497939SQ20091001047
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者伊東彪, 強 劉, 波 吳, 吳勝海, 孫向明, 勤 文, 李井輝, 李潤東, 王鐵山 申請人:鞍山市佳良能源技術開發有限公司