碳質球團及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶煉領域，具體地，涉及硅冶煉領域，更具體地，涉及碳質球團及其制備方法。
【背景技術】
[0002]氣孔率是碳質還原劑結構的重要標志，所謂氣孔率是指碳質還原劑中氣孔體積與總體積的比例百分比，氣孔率大的碳質還原劑電阻率大，表面積大，吸附氣體的能力強，化學活性較好，因此要求碳質還原劑要有較大的氣孔率。碳質球團是利用各種含碳的小粒物料通過成型工藝壓制而成的，是一種實現粉料資源綜合利用的產物，是硅冶煉生產的有效還原劑之一。傳統的碳質球團是將各種粉料按比例組配后加入一定的粘結劑通過成型設備壓制成球形、棒形或者橢球等形狀，是一種致密的碳質產品，氣孔率為2—5%，透氣性差，因透氣性差，投入工業硅生產后影響硅冶煉爐況，碳質球團在工業硅冶煉生產中的應用量也因此受到較大限制，碳質球團固定碳用量僅為硅冶煉固定碳總量的10%。粉料資源綜合回收利用率僅為46.5%。
[0003]因此，碳質球團的制備方法有待于進一步研宄。
【發明內容】
[0004]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一種增大球團氣孔率的方法，采用該方法制備的碳質球團，主要應用于冶煉領域，尤其是工業硅冶煉領域，可以解決常規碳質球團致密度高、透氣性差、投入生產后爐況惡化，影響生產技術指標，碳質球團使用量受限，資源綜合回收利用率低等問題。
[0005]根據本發明的一個方面，本發明提供了一種制備碳質球團的方法。根據本發明的實施例，該方法包括:將碳粉、碳酸鹽和粘結劑進行混合，以便得到第一混合物；將所述第一混合物進行混碾攪拌處理；將經過混碾攪拌處理的所述第一混合物進行壓制成型處理，以便得到濕球；以及將所述濕球進行風干處理，以便獲得所述碳質球團。
[0006]發明人驚奇的發現，采用本發明的方法制備的碳質球團，氣孔率和固定碳含量高，從而，碳質球團的致密度較低、透氣性好、投入生產后爐況好，各項生產技術性能指標，達到工業硅冶煉還原劑的要求，可以大量、廣泛地應用于工業冶煉，資源綜合回收利用率高。
[0007]根據本發明的另一方面，本發明還提供了一種碳質球團。根據本發明的實施例，所述碳質球團是利用前述方法制備的。
[0008]根據本發明的實施例，本發明的碳質球團，氣孔率和固定碳含量高，從而，碳質球團的致密度較低、透氣性好、投入生產后爐況好，各項生產技術性能指標，達到工業硅冶煉還原劑的要求，可以大量、廣泛地應用于工業冶煉，資源綜合回收利用率高。
[0009]根據本發明的實施例，利用本發明的方法制備的碳質球團，與現有的常用碳質球團相比，至少具有以下優點之一:
[0010](I)本發明的碳質球團的氣孔率大，達到了 20-40%，透氣性好。
[0011](2)本發明的碳質球團可以廣泛應用于工業硅生產，并且用量大，粉料回收利用率可以提尚24_31%。
[0012](3)本發明的碳質球團投入工業硅生產后，爐況穩定，產量上升，日產量增加0.98-1.21%。
[0013]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。
【附圖說明】
[0014]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:
[0015]圖1顯示了根據本發明一個實施例的制備碳質球團的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]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，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。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。
[0017]根據本發明的一個方面，本發明提供了一種制備碳質球團的方法。參考圖1，對制備碳質球團的方法進行解釋說明。根據本發明的實施例，該方法包括:
[0018]SlOO:混合
[0019]根據本發明的一些實施例，將碳粉、碳酸鹽和粘結劑進行混合，以便得到第一混合物。利用上述原料制備的碳質球團，氣孔率和固定碳含量高。
[0020]根據本發明的實施例，粘結劑的種類不受特別的限制，只要能增加碳粉和碳酸鹽之間的粘性即可。例如:瀝青和GY型煤球團干粉粘結劑等，優選地，該粘結劑為GY型煤球團干粉粘結劑。
[0021]根據本發明的具體實施例，所述碳粉和所述碳酸鹽的粒度均為至多3mm。由此，增加碳粉和碳酸鹽的接觸點，有利于得到氣孔密集的球團產品。
[0022]根據本發明的實施例，碳粉的種類不受特別的限制，所述碳粉選自石油焦粉、洗精煤粉、木炭粉、生物質炭粉的至少一種，由此，采用上述種類的碳粉，有利于控制混合碳質物料的化學成份，以便達到化學成份的優化組合，從而組配出較優的球團物料。
[0023]根據本發明的實施例，碳酸鹽的種類不受特別的限制，所述碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣、碳酸鋅和碳酸銨的至少一種。由此，可以增加球團產品的氣孔率。
[0024]根據本發明的具體實施例，碳粉為石油焦粉和洗精煤粉，碳酸鹽為碳酸鈉。其中，所述石油焦粉、所述洗精煤粉和所述碳酸鈉的質量比可以為(70-80):(10-20):(2-15) ο由此，制備獲得的碳質球團，氣孔率和固定碳含量高。
[0025]根據本發明的具體實施例，所述碳粉為所述石油焦粉，所述碳酸鹽為所述碳酸鈣。其中，所述石油焦粉和所述碳酸鈣的質量比為90:(2-10)。由此，制備獲得的碳質球團，氣孔率和固定碳含量高。
[0026]S200:混碾攪拌處理
[0027]根據本發明的實施例，將所述第一混合物進行混碾攪拌處理。由此，利用粘結劑增加熟碳酸鹽和碳粉之間的粘性，使二者易于成團。
[0028]根據本發明的具體實施例，可以利用混碾機進行混碾攪拌處理。由此，混碾攪拌處理效率高，效果好。
[0029]S300:壓制成型處理
[0030]將經過混碾攪拌處理的所述第一混合物進行壓制成型處理，以便得到濕球。由此，經過壓制成型的濕球冷強度高、大小均勻、化學成份較優，滿足工業硅冶煉還原劑質量要求。
[0031 ] 根據本發明的具體實施例，所述壓制成型處理為冷壓成型。
[0032]根據本發明的具體實施例，所述濕球的規格為(20-40) X (30-50) X (5_15)mm，優選地，為30 X 40 X 1mm0由此，球團粒度滿足工業硅冶煉物料粒度要求，且電阻率大，在保證爐料透氣的同時有利于電極深插，為工業硅冶煉穩定爐況的控制奠定基礎。
[0033]S400:風干處理
[0034]將所述濕球進行風干處理，以便獲得所述碳質球團。由此，經風干處理后，球團結構緊實，不易松散。
[0035]根據本發明的具體實施例，所述碳質球團的固定碳含量為至少72.8 %，氣孔率為20-40%。由此，碳質球團的致密度較低、透氣性好、投入生產后爐況好，各項生產技術性能指標，達到工業硅冶煉還原劑的要求
[0036]根據本發明的實施例，采用本發明的方法制備的碳質球團，氣孔率和固定碳含量高，從而，碳質球團的致密度較低、透氣性好、投入生產后爐況好，各項生產技術性能指標，達到工業硅冶煉還原劑的要求，可以大量、廣泛地