專利名稱：煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑及其制備方法
技術領域：
本發明屬于煤化工工業廢渣在冶金行業中應用的循環經濟技術領域，具體涉及一種用煤直接液化殘渣制備鋼鐵行業球團燒結礦用球團粘結劑。
背景技術：
眾所周知，在煤制油技術中，煤直接液化技術在我國已經開始大規模工業化應用， 但是在煤直接液化過程中產生的殘渣的處理卻仍然沒有得到很好的解決。煤直接液化殘渣中含有三類物質一定量的有機質和未反應的炭，一定量的無機灰質和一定量的無機催化劑。如果單獨利用殘渣中的任何一類或兩類物質，都存在要分離去除剩余物質的技術問題，為殘渣利用帶來了新的技術問題和成本的增加，這是現行煤直接液化殘渣綜合利用過程中存在的主要問題，而如何利用煤直接液化殘渣中所有物質，并且在不對煤直接液化殘渣進行分離的前提下，減少綜合利用過程的加工成本，是本發明專利主要解決的問題。球團燒結礦是冶金行業普遍采用的冶金爐用熟料，而球團粘結劑正是球團礦燒結時必備的量大面廣的原料。長期以來，為了降低成本，球團行業普遍采用膨潤土為粘結劑。膨潤土粘結劑引入二氧化硅是高爐煉鐵過程中的有害雜質，采用有機高分子材料代替膨潤土一直是該領域研究的主要內容，然而但凡高分子材料都存在成本高的問題，鋼鐵企業不易接受。本發明能取代或者部分取代膨潤土，降低粘合劑中膨潤土的用量且增加成本不多也是本發明要解決的問題。
發明內容
針對背景技術中煤直接液化殘渣利用中存在的難分離問題，以及冶金行業球團礦粘結劑存在的膨潤土引入過多的二氧化硅問題，本發明采用煤直接液化殘渣制備球團礦粘結劑，能夠有效解決以上兩個問題。為了實現上述技術任務，本發明采取如下具體的技術解決方案
一種煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑，其特征在于它是由下述固態原料按照如下質量百分比制成
煤直接液化殘渣75%_90% ； 膨潤土 9-20% ；
外加劑干粉0. 5-2% ；
純堿0. 5-3% ；
上述原料的質量百分比之和為100%。另外，煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑的制備方法，包括如下步驟 步驟一按照如下質量百分比選取如下固態原料
煤直接液化殘渣75%-90%，膨潤土 9-20%，外加劑干粉0. 5-2%，純堿0. 5-3%,上述固體原料的質量百分比之和為100% ；
步驟二 將上述所有固態原料和水按照質量比2、1的比例加入球磨機，球磨成料漿細度小于300目得到液體球團粘結劑；
步驟三將液體球團粘結劑料漿在100-150°C的溫度下進行烘干并粉碎成小于200目的粉體時，得到干粉球團粘結劑。本發明還具有以下技術特點
所述的煤直接液化殘渣是煤直接液化后從減壓蒸餾裝置排出的軟化點不高于180°C， 固體含量不超過80%重量百分比的煤直接液化殘渣。所述的膨潤土是指吸藍量大于30 (克/100克)的鈉基或鈣基膨潤土。所述的外加劑干粉為固含量大于90%的萘磺酸鹽甲醛縮合物水煤漿干粉分散劑。所述的純堿為總堿量大于98%的工業純堿；所述的水為工業用自來水。所述水為工業用自來水。本發明與現有技術相比具有以下技術優勢
首先，利用煤直接液化殘渣中超細固體顆粒的巨大比表面積實現對鐵精礦粉的粘結， 減少了配方中膨潤土的用量，減少了二氧化硅的引入。其次，煤直接液化殘渣中鐵系催化劑中的鐵元素，參與金屬鐵的冶煉，將殘渣中的鐵得到了充分利用。第三，殘渣中的有機物對鐵精粉具有良好的粘結作用，不僅取代膨潤土，而且具有替代燃料的作用，節約焦炭，使得殘渣中的有機物得到了充分利用。四，本發明制得的球團礦粘結劑綜合成本低，便于推廣。
具體實施例方式下面通過具體的優選實施例來對本發明作進一步詳細說明。選擇以下固態原料并按照如下質量百分比進行混合配比煤直接液化殘渣75%-90% ；膨潤土 9-20% ；外加劑干粉0. 5-2% ；純堿0. 5-3% ；上述原料的質量百分比之和為100%。將上述所有固態原料和水按照質量比2、1的比例加入球磨機，球磨成料漿細度小于300目得到液體球團粘結劑；
將液體球團粘結劑料漿在100-150°C的溫度下進行烘干并粉碎成小于200目的粉體時，得到干粉球團粘結劑。將干粉球團粘結劑(干基)，按照占干粉球團粘結劑總重量2. 5%加入鐵精粉中，圓盤成球機上成球后，200 oC下干燥，IlOO0C下煅燒，分別獲得濕球、干球、熟球，分別測量濕球、干球和熟球的強度，并計算氧化硅引入的變化量。實施例1
770克煤液化殘渣，200克鈉基膨潤土，10克純堿(碳酸鈉)，20克萘系分散劑，300克水， 球磨后4小時，獲得料漿全通過300目篩，為穩定液態球團粘結劑QTN-I。
850克煤液化殘渣，122克鈉基膨潤土，8克純堿(碳酸鈉)，20克萘系分散劑，300克水， 球磨后4小時，獲得料漿全通過300目篩，為穩定液態球團粘結劑QTN-2。
900克煤液化殘渣，75克鈉基膨潤土，6克純堿(碳酸鈉)，19克萘系分散劑，300克水，球磨后4小時，獲得料漿全通過300目篩，為穩定液態球團粘結劑QTN-3。
將干粉球團粘結劑(干基)，按照占干粉球團粘結劑總重量2. 5%加入鐵精粉中成球，干燥，燒結，測量濕球、干球和熟球的強度，見表1 表1強度試驗結果及
權利要求
1. 一種煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑，其特征在于它是由下述固態原料按照如下質量百分比制成煤直接液化殘渣75%-90% ；上述原料的質量百分比之和為100%。
2.如權利要求1所述的煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑，其特征在于所述的煤直接液化殘渣是煤直接液化后從減壓蒸餾裝置排出的軟化點不高于180°C，固體含量不超過80%重量百分比的煤直接液化殘渣。
3.如權利要求1所述的煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑，其特征在于膨潤土是指吸藍量大于30 (克/100克)的鈉基或鈣基膨潤土。
4.如權利要求1所述的煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑，其特征在于所述的外加劑干粉為固含量大于90%的萘磺酸鹽甲醛縮合物水煤漿干粉分散劑。
5.如權利要求1所述的煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑，其特征在于所述的純堿為總堿量大于98%的工業純堿。
6.制備權利要求1-5之中任意一項所述的煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑方法， 其特征在于包括如下步驟步驟一按照如下質量百分比選取如下固態原料煤直接液化殘渣75%-90%，膨潤土 9-20%，外加劑干粉0. 5-2%，純堿0. 5-3%，上述固體原料的質量百分比之和為100% ；步驟二 將上述所有固態原料和水按照質量比2、1的比例加入球磨機，球磨成料漿細度小于300目得到液體球團粘結劑；步驟三將液體球團粘結劑料漿在100-150°C的溫度下進行烘干并粉碎成小于200目的粉體時，得到干粉球團粘結劑。
7.如權利要求6所述的制備煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑方法，其特征在于 所述的煤直接液化殘渣是煤直接液化后從減壓蒸餾裝置排出的軟化點不高于180°C，固體含量不超過80%重量百分比的煤直接液化殘渣。
8.如權利要求6所述的制備煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑方法，其特征在于 所述的膨潤土是指吸藍量大于30 (克/100克)的鈉基或鈣基膨潤土。
9.如權利要求6所述的制備煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑方法，其特征在于 所述的外加劑干粉為固含量大于90%的萘磺酸鹽甲醛縮合物水煤漿干粉分散劑。
10.如權利要求6所述的制備煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑方法，其特征在于 所述的純堿為總堿量大于98%的工業純堿；所述的水為工業用自來水。膨潤土 外加劑干粉純堿9-20% ； 0. 5-2% ； 0. 5-3% ；
全文摘要
本發明公開了一種煤直接液化殘渣制備的球團礦粘結劑及其制備方法，它是通過將煤直接液化殘渣、膨潤土、分散劑、碳酸鈉和水按照一定比例配料、濕法球磨制漿，獲得穩定的液態球團粘結劑；也可將液態球團粘結劑烘干粉碎，獲得粉狀球團粘結劑。該類粘結劑成本低廉，產品中引入氧化硅含量少，引入了較多的氧化鐵和有機物，增加了鐵礦原料的品位，降低了焦炭消耗，是煤直接液化殘渣充分利用的有效途徑，變廢為寶，節能減排，具有良好的經濟和社會效應。
文檔編號C22B1/242GK102234720SQ201110200549
公開日2011年11月9日 申請日期2011年7月18日 優先權日2011年7月18日
發明者代戈, 周旭東, 張傳江, 趙鵬 申請人:長安大學