專利名稱：錳系復合球團及其制備方法
技術領域：
本發明涉及錳系合金原料生產領域，具體地，涉及錳系復合球團及其制備方法。
背景技術：
目前用于電爐冶煉高碳錳鐵的原料多為含錳低于30%的酸性錳礦。當爐渣堿度偏低時，電極插入深，爐渣稀，流動性好，渣表面皺紋少，渣中跑錳多。為了提高爐渣的堿度從而降低爐渣中的含錳量，通常采用熔劑法，即加入石灰，從而將爐渣堿度R3,即(CaO的重量 +MgO的重量)/SW2的重量，控制在1. 2 1. 4。然而，加入石灰會導致入爐品位降低，能耗升高。

發明內容
本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出具有高堿度的錳系復合球團及其制備方法。根據本發明的一個方面，提供了一種錳系復合球團。按重量百分比，所述錳系復合球團包含26. 2%的錳、3. 79%的鐵、0. 13%的磷、5. 74%的二氧化硅、25. 08%的氧化鈣和 9. 5%的氧化鎂，其中，所述錳系復合球團的堿度為6. 02，抗壓強度為35 45MPa。根據本發明的實施例，通過提高所述錳系復合球團的堿度，可以減少石灰的用量， 從而提高入爐品位，降低渣含錳，進而提高錳回收率，降低電耗。根據本發明的另一個方面，還提供了一種制備錳系復合球團的方法。所述制備錳系復合球團的方法包括以下步驟a)將由磁選細粒精礦、磁選富錳礦粉、收塵灰和高堿度粉礦組成的原料混合物以及粘結劑和水在混碾機中混碾3 10分鐘，以得到固體粉末混合物；b)將所述固體粉末混合物在壓球機中在預定壓球輥轉速和預定輥間壓力下進行壓球， 以得到濕球團；以及c)將所述濕球團在烘干窯中在預定溫度下干燥1 11小時，以得到所述錳系復合球團，其中，按重量百分比，所述錳系復合球團包含26. 2%的錳、3. 79%的鐵、 0. 13%的磷、5. 74%的二氧化硅、25. 08%的氧化鈣和9. 5%的氧化鎂，且所述錳系復合球團的堿度為6. 02，抗壓強度為35 45MPa。根據本發明的實施例，通過將高堿度粉礦加入由磁選細粒精礦、磁選富錳礦粉和收塵灰組成的混合物中并進行混碾、壓球和干燥以得到錳系復合球團，可以有效地提高復合球團的堿度，從而提高入爐品位，降低渣含錳，進而提高錳回收率，降低電耗。另外，根據本發明上述實施例的制備錳系復合球團的方法還可以具有如下附加的技術特征根據本發明的一個實施例，以所述原料混合物的總重量為基準，所述磁選細粒精礦的含量為10重量％，所述磁選富錳礦粉的含量為20重量％，所述收塵灰的含量為20重量％，以及所述高堿度粉礦的含量為50重量％。根據本發明的一個實施例，按重量百分比，所述高堿度粉礦包含25. 22%的錳、 4. 97%的鐵、0. 182%的磷、0. 5%的二氧化硅、39. 14%的氧化鈣和14. 68%的氧化鎂。由于高堿度粉礦中包含重量百分數較高的氧化鈣和氧化鎂，因此能夠提高復合球團的堿度。根據本發明的一個實施例，按重量百分比，所述磁選細粒精礦包含25. 65%的錳、 2.的鐵、0. 094%的磷、11. 06%的二氧化硅、14. 67%的氧化鈣和3. 的氧化鎂。根據本發明的一個實施例，按重量百分比，所述磁選富錳礦粉包含30. 06%的錳、 2. 58 %的鐵、0. 062 %的磷、14. 11 %的二氧化硅、15. 5 %的氧化鈣和2. 86 %的氧化鎂。根據本發明的一個實施例，按重量百分比，所述收塵灰包含25. 04%的錳、2. 79% 的鐵、0. 094%的磷、7. 8%的二氧化硅、4. 72%的氧化鈣和6. 41%的氧化鎂。根據本發明的一個實施例，所述粘結劑由氫氧化鈉、氟硅酸鈉和淀粉組成。由此， 可以保證復合球團的抗壓強度。根據本發明的一個實施例，所述預定壓球輥轉速為2 10轉/分，所述預定輥間壓力為4 12MPa。根據本發明的一個實施例，所述預定溫度為180 220攝氏度。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。


本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據本發明實施例的制備錳系復合球團的方法的流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。根據本發明的一個方面，提供了一種錳系復合球團。根據本發明的實施例，按重量百分比，所述錳系復合球團包含26. 2%的錳、3. 79%的鐵、0. 13%的磷、5. 74%的二氧化硅、 25. 08%的氧化鈣和9. 5%的氧化鎂，其中，所述錳系復合球團的堿度為6. 02，抗壓強度為 35 45MPa。如本文所用，術語“堿度”是指復合球團中(CaO的重量+MgO的重量)/SiO2W重量， 用R3表示。根據本發明的實施例，通過提高所述錳系復合球團的堿度，可以減少石灰的用量，甚至可以不采用石灰，從而提高入爐品位，降低渣含錳，進而提高錳回收率，降低電耗。需要說明的是，在本發明中，術語“高堿度粉礦”指的是其中含有重量百分數較高的氧化鈣和氧化鎂，通常該高堿度粉礦的堿度大于1。由此，該高堿度粉礦能夠提高根據本發明的復合球團的堿度。根據本發明的實施例，所述錳系復合球團的抗壓強度采用測力計檢測。經測力計檢測后，錳系復合球團的抗壓強度為35 45MPa，表明球團質量合格。根據本發明的另一個方面，還提供了一種制備錳系復合球團的方法。為了方便理解，下面參考圖1描述上述錳系復合球團的制備方法。參考圖1，根據本發明的實施例，制備錳系復合球團的方法包括以下步驟。首先，如圖1所示，將由磁選細粒精礦、磁選富錳礦粉、收塵灰和高堿度粉礦組成的原料混合物以及粘結劑和水在混碾機中混碾3 10分鐘，以得到固體粉末混合物。根據本發明的實施例，以所述原料混合物的總重量為基準，所述磁選細粒精礦的含量為10重量％，所述磁選富錳礦粉的含量為20重量％，所述收塵灰的含量為20重量％， 以及所述高堿度粉礦的含量為50重量％。根據本發明的實施例，通過將高堿度粉礦加入由磁選細粒精礦、磁選富錳礦粉和收塵灰組成的混合物中來制備復合球團，可以有效地提高復合球團的堿度，從而提高入爐品位。根據本發明的實施例，按重量百分比，所述磁選細粒精礦包含25. 65 %的錳、 2.的鐵、0. 094%的磷、11. 06%的二氧化硅、14. 67%的氧化鈣和3. 的氧化鎂。根據本發明的實施例，按重量百分比，所述磁選富錳礦粉包含30. 06 %的錳、 2. 58 %的鐵、0. 062 %的磷、14. 11 %的二氧化硅、15. 5 %的氧化鈣和2. 86 %的氧化鎂。根據本發明的實施例，按重量百分比，所述收塵灰包含25. 04%的錳、2. 79%的鐵、
0.094%的磷、7. 8%的二氧化硅、4. 72%的氧化鈣和6. 41%的氧化鎂。根據本發明的實施例，按重量百分比，所述高堿度粉礦包含25. 22%的錳、4. 97% 的鐵、0. 182%的磷、0. 5%的二氧化硅、39. 14%的氧化鈣和14. 68%的氧化鎂。根據本發明的實施例，由于高堿度粉礦中包含重量百分數較高的氧化鈣和氧化鎂，因此能夠提高復合球團的堿度。根據本發明的實施例，粘結劑的類型不受特別限制，只要能夠提供足夠的粘結力從而保證復合球團的抗壓強度即可。根據本發明的一個具體示例，所述粘結劑由氫氧化鈉、氟硅酸鈉和淀粉組成。根據本發明的實施例，粘結劑的用量為上述原料混合物重量的
1.5 2. 5%。根據本發明的實施例，混碾機的類型不受特別限制，只要能夠將上述原料和粘結劑混碾成固體粉末混合物即可。根據本發明的一個具體示例，混碾機為從南昌星火機床有限公司商購的行星式混碾混合機LNX-2000。在混碾機中，使上述原料混合物、粘接劑和水充分接觸并潤濕，以得到均勻的固體粉末混合物。在混碾之后，如圖1所示，將所述固體粉末混合物在壓球機中在預定壓球輥轉速和預定輥間壓力下進行壓球，以得到濕球團。根據本發明的實施例，預定壓球輥轉速和預定輥間壓力不受特別限制，只要能夠將上述固體粉末混合物壓球從而得到濕球團即可。根據本發明的一些示例，所述預定壓球輥轉速為2 10轉/分，所述預定輥間壓力為4 12MPa。根據本發明的一個具體示例，所述預定壓球輥轉速為4 8轉/分，所述預定輥間壓力為5 9. 5MPa。根據本發明的實施例，壓球機的類型不受特別限制，只要能夠將上述固體粉末混合物壓球從而得到濕球團即可。根據本發明的一個具體示例，所述壓球機為從無錫雪浪輸送機械有限公司商購的壓球機GYQ800。在壓球機中，將上述固體粉末混合物在上述條件下進行壓球，從而得到濕球團。濕球團在Im高處下落三次，不發生破壞為合格。在壓球之后，如圖1所示，將所述濕球團在烘干窯中在預定溫度下干燥1 11小時，以得到所述錳系復合球團。根據本發明的實施例，所述預定溫度不受特別限制，只要能夠對上述濕球團進行干燥即可。根據本發明的一些示例，所述預定溫度為180 220攝氏度。根據本發明的一個具體示例，所述預定溫度為200攝氏度。
根據本發明的實施例，烘干窯的類型不受特別限制，只要能夠對上述濕球團進行干燥從而得到所述錳系復合球團即可。根據本發明的一個具體示例，烘干窯主要由鏈篦機、 雙級擺線減速機和引風機組成。在鏈篦機中，鏈輪中心距為36米。雙級擺線減速機為從國茂減速機集團公司商購的雙級擺線減速機XWED116-5133-3KW。引風機為從大理通用機械廠商購的引風機TO-48N08C-7-37KW。在烘干窯中，將上述濕球團在180 220攝氏度下干燥 1 11小時，以得到所述錳系復合球團。根據本發明的實施例，按重量百分比，所述錳系復合球團包含26. 2%的錳、3. 79% 的鐵、0. 13%的磷、5. 74%的二氧化硅、25. 08%的氧化鈣和9. 5%的氧化鎂，其中，所述錳系復合球團的堿度為6. 02，抗壓強度為35 45MPa。根據本發明的實施例，通過將高堿度粉礦加入由磁選細粒精礦、磁選富錳礦粉和收塵灰組成的混合物中并進行混碾、壓球和干燥以得到錳系復合球團，可以有效地提高復合球團的堿度，從而提高入爐品位，降低渣含錳，進而提高錳回收率，降低電耗。根據本發明的再一個方面，還提供了采用上述錳系復合球團制備高碳錳鐵的方法。制備高碳錳鐵的方法包括以下步驟。首先，將Iio重量份的錳系復合球團、120重量份的磁選富錳礦粉、120重量份的南非礦、160重量份的原生礦、90重量份的水緬富錳礦和77 重量份的鐵礦加入電爐中，然后加入120重量份的焦炭進行冶煉，以得到含有高碳錳鐵的熔漿。然后，從所述含有高碳錳鐵的熔漿分離所述高碳錳鐵。在焦炭中，固定碳的含量大于78重量％，焦炭的粒度為5 20mm。下面結合實施例對本發明進行詳細描述。實施例1在混碾機中，將10重量份的磁選細粒精礦、20重量份的磁選富錳礦粉、20重量份的收塵灰、50重量份的高堿度粉礦、1. 5重量份的粘結劑和適量水混碾6分鐘，以得到固體粉末混合物。然后，在壓球機中，將固體粉末混合物在6轉/分的壓球輥轉速和5Mpa的輥間壓力下進行壓球，以得到濕球團。最后，在烘干窯中，將濕球團在200攝氏度下干燥3小時，以得到錳系復合球團。經測試，錳系復合球團的堿度為6. 02。經測力計檢測，復合球團的抗壓強度為36MPa，表明球團質量合格。實施例2在混碾機中，將10重量份的磁選細粒精礦、20重量份的磁選富錳礦粉、20重量份的收塵灰、50重量份的高堿度粉礦、2重量份的粘結劑和適量水混碾7分鐘，以得到固體粉末混合物。然后，在壓球機中，將固體粉末混合物在8轉/分的壓球輥轉速和4Mpa的輥間壓力下進行壓球，以得到濕球團。最后，在烘干窯中，將濕球團在180攝氏度下干燥2. 5小時，以得到錳系復合球團。經測試，錳系復合球團的堿度為6. 02。經測力計檢測，復合球團的抗壓強度為38MPa，表明球團質量合格。實施例3在混碾機中，將10重量份的磁選細粒精礦、20重量份的磁選富錳礦粉、20重量份的收塵灰、50重量份的高堿度粉礦、2. 5重量份的粘結劑和適量水混碾8分鐘，以得到固體粉末混合物。然后，在壓球機中，將固體粉末混合物在9轉/分的壓球輥轉速和7Mpa的輥間壓力下進行壓球，以得到濕球團。最后，在烘干窯中，將濕球團在210攝氏度下干燥5小時，以得到錳系復合球團。經測試，錳系復合球團的堿度為6. 02。經測力計檢測，復合球團的抗壓強度為40MPa，表明球團質量合格。實施例4在混碾機中，將10重量份的磁選細粒精礦、20重量份的磁選富錳礦粉、20重量份的收塵灰、50重量份的高堿度粉礦、2. 3重量份的粘結劑和適量水混碾7. 5分鐘，以得到固體粉末混合物。然后，在壓球機中，將固體粉末混合物在7轉/分的壓球輥轉速和6Mpa的輥間壓力下進行壓球，以得到濕球團。最后，在烘干窯中，將濕球團在190攝氏度下干燥4 小時，以得到錳系復合球團。經測試，錳系復合球團的堿度為6. 02。經測力計檢測，復合球團的抗壓強度為39MPa，表明球團質量合格。應用實施例1將IlOt的實施例1中制備的錳系復合球團、120t的磁選富錳礦粉、120t的南非礦、160t的原生礦、90t的水緬富錳礦和77t的鐵礦加入12500KVA礦熱電爐中，然后加入 120t的焦炭進行冶煉，以得到含有高碳錳鐵的熔漿。然后，對含有高碳錳鐵的熔漿進行分離，以得到高碳錳鐵Al。測量其入爐品位、錳回收率、產量、電耗、渣含猛，其結果如表1所
7J\ ο入爐品位是指入爐礦石中錳元素的重量百分比，即，入爐品位=(入爐礦石中錳元素的總重量/入爐礦石的總重量)X 100%其中，入爐礦石由錳系復合球團、磁選富錳礦粉、南非礦、原生礦、水緬富錳礦和鐵礦組成。錳回收率=(高碳錳鐵中錳元素的重量/入爐礦石中錳元素的總重量)X 100%對比例1將IlOt的一般錳系復合球團、120t的磁選富錳礦粉、120t的南非礦、160t的原生礦、90t的水緬富錳礦、80t的鐵礦和40t的石灰加入12500KVA礦熱電爐中，然后加入 130t的焦炭進行冶煉，以得到含有高碳錳鐵的熔漿。按重量百分比，一般錳系復合球團包含 25. 44%的錳、2. 67%的鐵、0. 064%的磷、9. 3 %的二氧化硅、10. 62%的氧化鈣和2. 59%的氧化鎂，鐵礦包含48. 23%的鐵，石灰包含80 %的氧化鈣。然后，對含有高碳錳鐵的熔漿進行分離，以得到高碳錳鐵Bi。測量其入爐品位、錳回收率、產量、電耗、渣含錳，其結果如表1 所示。對比例2將IlOt的實施例1中制備的錳系復合球團、120t的磁選富錳礦粉、120t的南非礦、IOOt的原生礦、150t的水緬富錳礦、78t的鐵礦和^t的石灰加入12500KVA礦熱電爐中，然后加入130t的焦炭進行冶煉，以得到含有高碳錳鐵的熔漿。按重量百分比，鐵礦包含 48. 23%的鐵，石灰包含80%的氧化鈣。然后，對含有高碳錳鐵的熔漿進行分離，以得到高碳錳鐵B2。測量其入爐品位、錳回收率、產量、電耗、渣含錳，其結果如表1所示。表 權利要求
1.一種錳系復合球團，其特征在于，按重量百分比，所述錳系復合球團包含沈.2%的錳、3. 79%的鐵、0. 13%的磷、5. 74%的二氧化硅、25. 08%的氧化鈣和9. 5%的氧化鎂，其中所述錳系復合球團的堿度為6. 02，抗壓強度為35 45MPa。
2.一種制備錳系復合球團的方法，其特征在于，包括以下步驟a)將由磁選細粒精礦、磁選富錳礦粉、收塵灰和高堿度粉礦組成的原料混合物以及粘結劑和水在混碾機中混碾，以得到固體粉末混合物；b)將所述固體粉末混合物在壓球機中在預定壓球輥轉速和預定輥間壓力下進行壓球以得到濕球團；以及c)將所述濕球團在烘干窯中在預定溫度下干燥，以得到所述錳系復合球團，其中按重量百分比，所述錳系復合球團包含26. 2%的錳、3. 79%的鐵、0. 13%的磷、5. 74%的二氧化硅、25. 08%的氧化鈣和9. 5%的氧化鎂，且所述錳系復合球團的堿度為6. 02，抗壓強度為；35 45MPa。
3.根據權利要求2所述的制備錳系復合球團的方法，其特征在于，以所述原料混合物的總重量為基準，所述磁選細粒精礦的含量為10重量％，所述磁選富錳礦粉的含量為20重量％，所述收塵灰的含量為20重量％，以及所述高堿度粉礦的含量為50重量％。
4.根據權利要求2或3所述的制備錳系復合球團的方法，其特征在于，按重量百分比， 所述高堿度粉礦包含25. 22%的錳、4. 97%的鐵、0. 182%的磷、0. 5%的二氧化硅、39. 14% 的氧化鈣和14. 68%的氧化鎂。
5.根據權利要求2或3所述的制備錳系復合球團的方法，其特征在于，按重量百分比，所述磁選細粒精礦包含25. 65%的錳、2.的鐵、0. 094%的磷、11. 06%的二氧化硅、14.67%的氧化鈣和3. M %的氧化鎂。
6.根據權利要求2或3所述的制備錳系復合球團的方法，其特征在于，按重量百分比，所述磁選富錳礦粉包含30. 06%的錳、2. 58%的鐵、0. 062%的磷、14. 11%的二氧化硅、15.5%的氧化鈣和2. 86%的氧化鎂。
7.根據權利要求2或3所述的制備錳系復合球團的方法，其特征在于，按重量百分比， 所述收塵灰包含25. 04%的錳、2. 79%的鐵、0. 094%的磷、7. 8%的二氧化硅、4. 72%的氧化鈣和6. 41%的氧化鎂。
8.根據權利要求2所述的制備錳系復合球團的方法，其特征在于，所述粘結劑由氫氧化鈉、氟硅酸鈉和淀粉組成。
9.根據權利要求2所述的制備錳系復合球團的方法，其特征在于，所述預定壓球輥轉速為2 10轉/分，所述預定輥間壓力為4 12MPa。
10.根據權利要求4 7中任一項所述的制備錳系復合球團的方法，其特征在于，所述預定溫度為180 220攝氏度。
全文摘要
本發明公開了一種錳系復合球團及其制備方法。按重量百分比，所述錳系復合球團包含26.2％的錳、3.79％的鐵、0.13％的磷、5.74％的二氧化硅、25.08％的氧化鈣和9.5％的氧化鎂，其中，所述錳系復合球團的堿度為6.02，抗壓強度為35～45MPa。根據本發明的實施例，通過提高所述錳系復合球團的堿度，可以減少石灰的用量，從而提高入爐品位，降低渣含錳，進而提高錳回收率，降低電耗。
文檔編號C22B1/24GK102373331SQ201110294598
公開日2012年3月14日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者呂達海, 孫仲春, 孫廣元, 宋華琳, 李傳云, 王運正, 蔡德鴻, 趙輝然, 馬文清, 高德云 申請人:云南文山斗南錳業股份有限公司