專利名稱：以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝。
背景技術：
螢石具有降低特殊鋼、不銹鋼、鐵合金、有色金屬等金屬冶煉過程中難熔物質的熔點，促進爐渣流動，使渣和金屬很好分離的特性，在鋼鐵冶煉、鐵合金生產、化鐵工藝及有色金屬冶煉過程中作為助熔劑，被廣泛用于脫硫、脫磷，增強金屬的可鍛性和抗張強度等。冶煉用螢石礦石一般要求品位為CaF2的含量彡70wt%以上的塊礦，但受資源限制，中高品位的螢石塊礦日趨緊張，且成本大幅攀升，而低品位、高FeO、MnO等氧化物的螢石原礦塊、粉卻很多，特別是與有色金屬礦共生經選礦產生的低品位高雜質富含CaF2尾礦堆積如山，沒有出路，浪費資源且污染環境，如何處置這些廢棄物，提出一種有效的資源化方法成為社會極其關注的問題。為了有效解決此問題，首先對低品位螢石塊、粉富含CaF2尾礦進行浮選，將品位提高到CaF2的含量> 75wt%，其次對浮選后的高品位螢石浮選粉進行適當的造塊處理，以使其可用于金屬冶煉，須找到一種合理的工藝以使制得的螢石球具有較高品位、較高強度、可用于普通鋼、特殊鋼、不銹鋼、高爐、有色金屬冶煉則亟待解決。

發明內容
本發明的目的是提供一種以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝。本發明所采取的技術方案是 以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，包括以下步驟將螢石浮選粉、螢石礦粉、硅酸鈉溶液先置入混料機混合均勻，將該混合物料置于高壓壓球機中擠壓成球，再將球烘焙、冷卻即可。硅酸鈉溶液在混合物料中的質量百分比為2. 5-8. 5%。所述螢石浮選粉的目數為40-300目；螢石礦粒度g 3mm，其中，l-3mm粒度所占的質量百分比> 70%。以螢石浮選粉、螢石礦粉的質量和為100%計算，螢石浮選粉的質量百分比為50-100%，余量為螢石礦粉；或者螢石礦粉的質量百分比為70-100%，余量為螢石浮選粉。所述的螢石浮選粉中CaF2的含量在75wt%以上，螢石礦粉中CaF2的含量在75wt%以上。所述硅酸鈉溶液濃度為40— 52° Β ，溶液中的硅酸鈉的模數為3. 3-2. 2。 所述混料機為行星式輪碾混合機。所述的高壓壓球機的線比壓為5— llt/cm。所述的烘焙溫度為120_300°C。將球烘焙、冷卻后，所得球體積為12. 51-41. 67cm3，密度為2. 75-2. 85g/cm3。本發明的有益效果是本發明的硅酸鈉為結合劑的高壓壓制螢石球的品位高，范圍廣且高(CaF2的含量75— 95wt%，一般≥85wt%)，有合理的反應比表面積，同時具備滿足金屬冶煉所要求助熔劑的性能和機械強度。本發明的螢石球廣泛應用于普通鋼、特殊鋼、不銹鋼(所有品種)、高爐、有色金屬等金屬冶煉，可提高化渣速度，縮短冶煉時間，與螢石塊相t匕，是使用量大幅減少，降低生產成本和排渣量。另外，本發明中，粘合劑硅酸鈉的用量較少，因此，在制成的螢石球中，其氟化鈣的含量相對于螢石浮選粉中氟化鈣的含量降低的值較小，即實現了 CaF2品位降點低。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明
實施例1:
將螢石浮選粉(目數為100-300目)、螢石礦粉(粒度為≤3mm，在該螢石礦粉中，粒度為l_3mm的螢石礦粉所占的質量百分比≥70%)、硅酸鈉溶液置入行星式輪碾混合機混合均勻，再將混合物置于高壓壓球機中(線比壓7. 5t/cm)中擠壓成球，再將球烘培，溫度150-220°C溫度下烘焙3. Oh，冷卻即可。所述的硅酸鈉溶液的濃度為52° Β ，溶液中的硅酸鈉的模數為2. 4，該硅酸鈉溶液在混合物料中的質量百分比為5%。以螢石浮選粉、螢石礦粉的質量和為100%計算，螢石浮選粉的質量百分比為90%，余量為螢石礦粉。所述的螢石浮選粉中，CaF2的含量≥88wt%，SiO2含量≤9wt%，S的含量≤O. lwt%,P的含量≤O. 06wt%o所述的螢石礦粉中，CaF2的含量≥80wt%，SiO2含量≤14wt%，S的含量≤O. 15wt%,P的含量≤O. 06wt%o實施例2
將螢石浮選粉(目數為100-300目)、螢石礦粉(粒度為≤3mm，在該螢石礦粉中，粒度為l_3mm的螢石礦粉所占的質量百分比≥70%)、硅酸鈉溶液置入行星式輪碾混合機中混合均勻，再將混合物置入高壓壓球機中(線比壓6t/cm)中擠壓成球，再將球烘焙，溫度120-180°C溫度下烘焙3. 0h，冷卻即可。所述的硅酸鈉溶液的濃度為52° Β ，溶液中的硅酸鈉的模數為2. 4，該硅酸鈉溶液在混合物料中的質量百分比為3. 5%。以螢石浮選粉、螢石礦粉質量和為100%計算，螢石礦粉質量百分比為70%，余量為螢石浮選粉。所述的螢石浮選粉中，CaF2的含量≥88wt%, SiO2含量≤9wt%, S的含量≤O. lwt%,P的含量≤O. 06wt%o所述的螢石礦粉中，CaF2的含量≥80wt%，SiO2含量≤14wt%，S的含量≤O. 15wt%,P的含量≤O. 06wt%o實施例3
將螢石浮選粉(目數為100-300目)、螢石礦粉(粒度為≤3mm，在該螢石礦粉中，粒度為l_3mm的螢石礦粉所占的質量百分比≥70%)、硅酸鈉溶液置入行星式輪碾混合機中混合均勻，再將混合物置入高壓壓球機中(線比壓-J. 5t/cm)中壓制成球，再將球烘培，溫度150-220°C溫度下烘焙3. Oh，冷卻即可。所述的硅酸鈉溶液的濃度為45° Β ，溶液中的硅酸鈉的模數為2. 8，該硅酸鈉溶液在混合物料中的質量百分比為5. 5%。以螢石浮選粉、螢石礦粉的質量和為100%計算，螢石浮選粉的質量百分比為90%，余量為螢石礦粉。所述的螢石浮選粉中，CaF2的含量≤88wt%，SiO2含量≥9wt%，S的含量≥O. lwt%,P的含量≤O. 06wt%o所述的螢石礦粉中，CaF2的含量≤80wt%，SiO2含量≤14wt%，S的含量≥O. 15wt%,P的含量≤O. 06wt%o實施例4
將螢石浮選粉(目數為100-300目)、螢石礦粉(粒度為一3mm，在該螢石礦粉中，粒度為l_3mm的螢石礦粉所占的質量百分比≤70%)、硅酸鈉溶液置入行星式輪碾混合機中混合均勻，再將混合物置入高壓壓球機中(線比壓6t/cm)中壓制成球，再將球烘培，溫度120-180°C溫度下烘焙3. 0h，冷卻即可。所述的硅酸鈉溶液的濃度為45° Β ，溶液中的硅酸鈉的模數為2. 8，該硅酸鈉溶液在混合物料中的質量百分比為4%。以螢石浮選粉、螢石礦粉質量和為100%計算，螢石礦粉質量百分比為70%，余量為螢石浮選粉。所述的螢石浮選粉中，CaF2的含量≤88wt%，SiO2含量≥9wt%，S的含量≥O. lwt%,P的含量≤O. 06wt%o所述的螢石礦粉中，CaF2的含量≤80wt%，SiO2含量≤14wt%，S的含量≤O. 15wt%,P的含量一O. 06wt%o實施例5
將螢石浮選粉(目數為40-120目)、硅酸鈉溶液置入行星式輪碾混合機中混合均勻，再將混合物置入高壓壓球機中(線比壓7 t/cm)中壓制成球，再將球烘培，溫度120-180°C溫度下供倍3. Oh,冷卻即可。所述的硅酸鈉溶液的濃度為52° Β ，溶液中的硅酸鈉的模數為2. 4，該硅酸鈉溶液在混合物料中的質量百分比為4%。所述的螢石浮選粉中，CaF2的含量一88wt%, SiO2含量≤9wt%, S的含量一O. lwt%,P的含量≤O. 06wt%o實施例6
將螢石浮選粉(目數為100-300目)、硅酸鈉溶液置入行星式輪碾混合機中混合均勻，再將混合物置入高壓壓球機中(線比壓8t/cm)壓制成球，再將球烘培，溫度180-250°C溫度下烘焙3. 0h，冷卻即可。所述的硅酸鈉溶液的濃度為52° Β ，溶液中的硅酸鈉的模數為2. 4，該硅酸鈉溶液在混合物料中的質量百分比為6%。所述的螢石浮選粉中，CaF2的含量≥88wt%, SiO2含量≤9wt%, S的含量≥O. lwt%,P的含量≤O. 06wt%o實施例1-6制得的無機結合螢石球的抗壓強度在5. 5N-6. 3 N / mm2之間，將螢石球于2m高的地方自由落在鋼板上，測定落下強度，經測試，重復落下4次，均未破碎。本發明的無機結合螢石球滿足金屬冶煉所要求助熔劑的性能和機械強度，應用于普通鋼、特殊鋼、不銹鋼、高爐、有色金屬冶煉，可提高化渣速度，縮短冶煉時間，與螢石塊相比使用量大幅減少，降低生產成本和排渣量。本發明所制得的螢石球，其中所含的粘結劑在爐內會受部分高溫蒸發掉，部分進入渣中，不會造成鋼水污染， 且無毒；另外，本發明的無機結合螢石球可替代高品位的螢石塊礦用于冶金行業，粒度大小較統一，品質優良，非常適用于鋼廠數字化冶煉。本發明制得的螢石球的體積在12. 51-41. 67cm3之間，密度在2. 75-2. 85g/cm3。
權利要求
1.以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于包括以下步驟將螢石浮選粉、螢石礦粉、硅酸鈉溶液先置入混料機混合均勻，將該混合物料置于高壓壓球機中擠壓成球，再將球烘焙、冷卻即可。
2.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于硅酸鈉溶液在混合物料中的質量百分比為2. 5-8. 5%。
3.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于所述螢石浮選粉的目數為40-300目；螢石礦粒度g 3_，其中，1-3_粒度所占的質量百分比> 70%。
4.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特 征在于以螢石浮選粉、螢石礦粉的質量和為100%計算，螢石浮選粉的質量百分比為50-100%，余量為螢石礦粉；或者螢石礦粉的質量百分比為70-100%，余量為螢石浮選粉。
5.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于所述的螢石浮選粉中CaF2的含量在75wt%以上，螢石礦粉中CaF2的含量在75wt%以上。
6.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于所述硅酸鈉溶液濃度為40— 52° Β ，溶液中的硅酸鈉的模數為3. 3-2. 2。
7.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于所述混料機為行星式輪碾混合機。
8.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于所述的高壓壓球機的線比壓為5— llt/cm。
9.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于所述的烘焙溫度為120-300°C。
10.根據權利要求1所述的以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，其特征在于將球烘焙、冷卻后，所得球體積為12. 51-41. 67cm3，密度為2. 75-2. 85g/cm3。
全文摘要
本發明公開了以硅酸鈉為結合劑進行高壓壓制螢石球的工藝，包括以下步驟將螢石浮選粉、螢石礦粉、硅酸鈉溶液先置入混料機混合均勻，將該混合物料置于高壓壓球機中擠壓成球，再將球烘焙、冷卻即可。本發明的硅酸鈉為結合劑的高壓壓制螢石球的品位高，范圍廣且高(CaF2的含量75—95wt%，一般≥85wt%)，有合理的反應比表面積，同時具備滿足金屬冶煉所要求助熔劑的性能和機械強度。本發明的螢石球廣泛應用于特殊鋼、不銹鋼(所有品種)、高爐、有色金屬等金屬冶煉，可提高化渣速度，縮短冶煉時間，與螢石塊相比，是使用量大幅減少，降低生產成本和排渣量。
文檔編號C22B1/243GK103060525SQ20121057321
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者翁水生 申請人:佛岡德宇螢石球有限公司