粘結劑
在物料中加入一定類型和數量的粘結劑, 不僅能使壓球過程順利, 提高球團的密度和強度, 而且能改善球團的熱穩定性和還原性, 有利于冶煉。用于冷固結成型的粘結劑主要有水玻璃、水泥、瀝青、腐植酸鹽、羧甲基纖維素、淀粉等。不過所有的無機粘結劑都必然存在使鐵精礦中有害元素增加的副作用, 而且有可能使球團冶金性能變差, 甚至造成環境污染。人們先后開發了煤焦油、瀝青、紙漿廢液、丙烯酰胺、佩利多、Alcotac、KLP 等有機粘結劑。有機粘結劑一個固有的優點就是它們在球團焙燒過程中被揮發或燒掉了, 而且大部分能使球團礦的機械強度有明顯改善, 有些還能使球團冶金性能變好。我國廣東南方化工廠開發出有機粘結劑KLP已在實驗室和工業實驗中取得了一定的效果。KLP是羧甲基纖維素鈉( CMC) 為主配方, 加入增強劑、增粘劑、改性劑、耐濕劑和防腐劑。具有較強的粘性、活性和吸附性。由于它獨有的特性, 在球團生產中可部分或全部代替膨潤土, 加入少量KLP 既可獲得高的生球強度, 而不會導致球團礦品位的貧化, 其存在的問題就是成本太高。國外開發的有機粘結劑有佩利多, Alcotac 等,都已在許多廠家得到商業性的應用。前者以羧甲基纖維素為基礎, 后者以丙烯胺, 丙烯酸異分之聚合物為基礎。它們的特點是能溶于水, 能顯著增加水的粘度, 從而改善細精礦的造球過程, 在干燥時降低水的蒸發速度, 提高了生球的爆裂溫度, 干燥后粘結劑在許多礦石顆粒接觸處形成薄膜狀的固相連接橋, 提高了干球的強度。但有機粘結劑在使用中都存在著共同的問題[ 5] : 配加時由于用量太少, 操作上難于 控制和混勻。有機物分解溫度較低, 生球經高溫干燥、水分蒸發后, 粘結劑也將大部分分解揮發, 固結作用自然下降。一般都價格太高。這些問題限制了有機粘結劑的推廣應用, 無機粘結劑與有機粘結劑在礦粉造塊過程中都有優點和不足, 于是就有人考慮將兩者結合起來, 揚長避短開發出復合粘結劑并獲得成功。開發的有機粘結劑與石灰混合, 同時提高了生球和干球的強度并在工業上獲得了應用。
此外開發出的粘土與膠化淀粉, 消石灰與糊精或廢糖漿, 羧甲基纖維素鈉( CMC) 與三聚磷酸鹽,高聚物與膨潤土等復合粘結劑都取得了較好的效果。中南大學研制的F 粘結劑也屬于此列, 并已成功應用于煤粉成型和鐵精礦冷固結成型方面[ 7]。復合粘結劑既能起粘結作用, 提高球團的強度, 又能起熔劑作用, 調整球團礦堿度并改善球團還原性, 因此復合粘結劑是粘結劑研究開發的一個重要方向。 成型工藝 在球團成型工藝方面, 國內外采用的圓盤( 圓筒) 成球法, 對輥壓塊法及高頻振壓團塊法三種工藝, 進行了大量對比試驗, 并以成品球團的質量, 作為選擇適宜團礦方法及設備的主要科學依據。圓盤( 圓筒) 成球法形成的小球密實, 抗壓強度和落地強度都很高, 且操作簡單, 容易控制成球的粒度范圍, 但是若原料的密度較低, 一般不適宜用圓盤法成球對輥壓塊法成球的強度相對較低, 對大型熔煉爐來說, 小球的強度相對較低。高頻振壓團塊法可以將以上兩種方法的缺點避免, 形成高強度的球團, 是大型熔煉爐造球團的主要生產方式.
