本發(fā)明涉及冶金球團，尤其是涉及一種球團用復合膨潤土漿液的制備和使用方法。

背景技術(shù)：

1、膨潤土作為一種球團粘結(jié)劑，在冶金球團領域得到了廣泛的應用。蒙脫石作為膨潤土的主要成分，是一種2﹕1層狀硅酸鹽粘土礦物，其單位晶體層由兩層二氧化硅四面體夾一層氧化鋁八面體組成。由于蒙脫石結(jié)構(gòu)中的al3+和si4+很容易被低價陽離子取代，蒙脫石片層通常具有永久的電負性，為了達到電荷平衡，蒙脫石層間通常含有大量的交換陽離子(ca2+、k+、na+、li+等)，ca2+的結(jié)合能較大，ca2+更容易在蒙脫石層間吸附。因此，天然形成的膨潤土主要是鈣基膨潤土，但天然鈣基膨潤土性能普遍較差，隨著優(yōu)質(zhì)天然膨潤土資源儲量日趨減少，尋找改進天然膨潤土性能的方法迫在眉睫。

2、若使用鈉化劑、有機物+膨潤土制成復合膨潤土，不僅能夠降低膨潤土用量，而且高性能復合膨潤土還能提高物料的成球性和球團強度等，其本身也不會提高球團礦的成本，經(jīng)濟效益、社會效益都十分明顯。

3、目前，膨潤土復合工藝主要有干法、半干法和濕法三種，其中濕法工藝處理的效果最好。但是，膨潤土濕法工藝需要加入大量的水，同時還要使膨潤土與藥劑之間相互交融并充分分散在水中，得到的復合膨潤土還需要經(jīng)過高溫烘干，能耗高、耗時長。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為克服上述技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種球團用復合膨潤土漿液的制備和使用方法，可有效提高膨潤土的性能，從而提高成球性和球團強度。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種球團用復合膨潤土漿液的制備方法，包括以下步驟：

4、1)取膨潤土原土進行破碎、篩分，獲得膨潤土粉末；

5、2)將所述膨潤土粉末加入水中，攪拌使膨潤土粉末充分分散在水中，獲得膨潤土漿液；

6、3)將鈉化劑添加至所述膨潤土漿液中，超聲處理并不斷攪拌使其充分鈉化；

7、4)將高分子有機改性劑加入所述鈉化處理后的膨潤土漿液中，超聲處理并不斷攪拌；

8、5)將通過高分子有機改性劑處理后的膨潤土漿液進行沉淀聚合反應，反應1～3h，反應結(jié)束后，過濾去除濾渣，即得到復合膨潤土漿液。

9、優(yōu)選地，所述步驟1)中，破碎包括粗碎、細碎和細磨工藝；其中，粗碎使用顎式破碎機，細碎使用對輥破碎機；所述膨潤土粉末的粒級為-0.074mm以下。

10、優(yōu)選地，所述步驟2)中，膨潤土漿液中膨潤土的質(zhì)量百分含量為20％～40％；膨潤土漿液的ph為7.5～8.5。

11、優(yōu)選地，所述步驟2)中，膨潤土漿液中膨潤土的質(zhì)量百分含量為30％，膨潤土漿液的ph為8。

12、優(yōu)選地，所述步驟3)中，鈉化劑為焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉和碳酸鈉中的一種或多種；鈉化劑用量為膨潤土粉末質(zhì)量的1.5～2.0％。

13、優(yōu)選地，所述步驟4)中，高分子有機劑為cmc和/或腐殖酸；高分子有機劑用量為膨潤土粉末質(zhì)量的0.5～1.0％。

14、優(yōu)選地，所述步驟3)和4)中，超聲功率為250w，攪拌器轉(zhuǎn)速為200r/min，超聲處理時間為5～20min。

15、優(yōu)選地，所述步驟5)中，反應溫度為80℃，反應時間為2h。

16、一種球團用復合膨潤土漿液的使用方法，包括將所述復合膨潤土漿液直接噴灑在鐵精礦上從而制備球團；所述復合膨潤土漿液由上述制備方法制得。

17、優(yōu)選地，所述復合膨潤土漿液的噴灑速率由下式計算：m漿液＝m鐵精礦×i×7/3；式中，m漿液為復合膨潤土漿液噴灑速率，單位為t/h；m鐵精礦為鐵精礦加料速率，單位為t/h；i為原定膨潤土配比，％。

18、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

19、本發(fā)明復合膨潤土漿液制備方法集提純、鈉化和有機改性于一體，通過超聲的方式優(yōu)化膨潤土漿液的鈉化改型與有機協(xié)同改性效果，而且直接通過噴灑復合膨潤土漿液的形式制備球團，不僅有效提高了膨潤土的成球性和球團強度，節(jié)約了膨潤土漿液脫水的成本，還可以去掉膨潤土與鐵精礦混合工藝，大大節(jié)省了生產(chǎn)時間。

20、本發(fā)明通過使用超聲儀器處理復合膨潤土漿液，超聲處理能夠使膨潤土層間結(jié)構(gòu)剝離，擴大層與層之間的距離，從而提高膨潤土對鈉化劑和有機劑的吸附能力，實現(xiàn)鈉化改型協(xié)同有機改性制備優(yōu)良的膨潤土漿液，最后將復合膨潤土漿液噴灑添加入造球過程，可有效提高物料的成球性和球團強度，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種球團用復合膨潤土漿液的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，破碎包括粗碎、細碎和細磨工藝；其中，粗碎使用顎式破碎機，細碎使用對輥破碎機；所述膨潤土粉末的粒級為-0.074mm以下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，膨潤土漿液中膨潤土的質(zhì)量百分含量為20％～40％；膨潤土漿液的ph為7.5～8.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，膨潤土漿液中膨潤土的質(zhì)量百分含量為30％，膨潤土漿液的ph為8。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，鈉化劑為焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉和碳酸鈉中的一種或多種；鈉化劑用量為膨潤土粉末質(zhì)量的1.5～2.0％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中，高分子有機劑為cmc和/或腐殖酸；高分子有機劑用量為膨潤土粉末質(zhì)量的0.5～1.0％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3)和4)中，超聲功率為250w，攪拌器轉(zhuǎn)速為200r/min，超聲處理時間為5～20min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟5)中，反應溫度為80℃，反應時間為2h。

9.一種球團用復合膨潤土漿液的使用方法，其特征在于：包括將所述復合膨潤土漿液直接噴灑在鐵精礦上從而制備球團；所述復合膨潤土漿液由權(quán)利要求1～8任意一項所述制備方法制得。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的使用方法，其特征在于：所述復合膨潤土漿液的噴灑速率由下式計算：m漿液＝m鐵精礦×i×7/3；式中，m漿液為復合膨潤土漿液噴灑速率，單位為t/h；m鐵精礦為鐵精礦加料速率，單位為t/h；i為原定膨潤土配比，％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種球團用復合膨潤土漿液的制備和使用方法，包括以下步驟：取膨潤土原土進行破碎、篩分，獲得膨潤土粉末；將膨潤土粉末加入水中，攪拌分散，獲得膨潤土漿液；將鈉化劑、高分子有機改性劑依次加入膨潤土漿液中，每次加入后超聲處理并不斷攪拌；沉淀聚合反應，過濾即得到復合膨潤土漿液。使用方法為將復合膨潤土漿液直接噴灑在鐵精礦上即可制備球團。本發(fā)明方法集提純、鈉化和有機改性于一體，通過超聲的方式優(yōu)化膨潤土漿液的鈉化改型與有機協(xié)同改性效果，而且直接通過噴灑復合膨潤土漿液的形式制備球團，提高了膨潤土的成球性和球團強度，節(jié)約了膨潤土漿液脫水的成本，還可以去掉膨潤土與鐵精礦混合工藝，大大節(jié)省了生產(chǎn)時間。

技術(shù)研發(fā)人員：陳鐵軍,胡鉞,舒明勇,劉光輝,萬軍營,周仙霖,柴寶壽,秦志波,羅艷紅
受保護的技術(shù)使用者：武漢科技大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30