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摘要:介绍了利用球团法对贵州某企业废弃的除尘灰进行回收利用,对粘结剂的使用原理、球团矿粘结剂的选择以及粘结剂的用量做了说明及试验研究。最佳粘结剂为A,最佳用量为3%,球团的抗压强度为476N,落下强度4次/个。
关键词:除尘灰 球团 粘结剂
前言
随着经济的增长我国钢铁工业快速发展,钢铁企业产生大量的除尘灰,除尘灰的不断堆积就会造成环境污染,还占用大量土地资源。除尘灰中含有比例较高的贵金属元素,是具有很高回收价值的冶金二次回收资源。国内外企业普遍采用的处理方式有三种:配入烧结、外售、填埋。其中配入烧结是最主要的粉尘处理方法。但应用在烧结矿中,会使其质量下降且易造成二次污染[1-4]。
本文以贵州某企业的除尘灰为研究对象,利用球团法处理除尘灰,对影响球团强度的粘结剂进行了试验,为工业生产做试验研究。
1除尘灰造球试验方案
1.1除尘灰造球所需物料以及试验设备
本文利用贵州某企业的除尘灰为研究对象,此除尘灰粒度小、干燥,如果直接二次冶炼,会造成炉况不稳定,难以控制。造球物料:除尘灰,粘结剂A,葡萄糖,淀粉。试验所需的仪器设备有:压球装置(用于球团矿的制造);SDW-20电子万能试验机(用于球团抗压强度的测试);HXYP-1000型圆盘造球机(用于球团的压制成型);TT30-13型箱式电阻炉(用于球团的干燥);50mm厚钢板(用于球团矿落下强度的测量);恒温干燥箱(用于原料的干燥)。
1.2试验方法
将称好的除尘灰和粘结剂按一定比例充分混合,再加水混合均匀后以一定的压力压制成球团,球团直径大约20mm,造好的球团放在空气中干燥24h,然后将其放入马弗炉中,加热到300℃保温2h,取出冷却到室温测量其强度。取10个球团置于压力机上测试,当球团出现破裂时停止,取平均值。取10个球团将其置于0.5m高度处自由下落,当球团破裂时停止,取平均值。
2粘结剂使用原理
粘结剂一般分为无机粘结剂和有机粘结剂,各种粘结剂的作用机理都不一样,总的来说,无机粘结剂是通过改变物料之间的孔隙率,使物料比表面积发生改变,造成球团内毛细管直径减小,物料颗粒之间的紧密度增加,进而使毛细力增加,球团强度提高。利用易溶解性和毛细水的再分配能力,这样就可在粉料间形成一种具有粘性的溶液,形如胶水,使矿粒之间呈薄膜状连接,提高了球团强度。粘结剂与矿粒之间的粘结作用,由于其化学、机械、物理等多种因素,粘结剂的利用就会出现很多问题,但共同点就是粘结剂通过水的溶解,均匀的混合和充分的接触,最后粘结成为固体球团,可承受一定程度的外部力[5-8]。
3试验过程的基本现象与分析
3.1粘结剂A试验过程分析
粘结剂A配入量不同时,球团的抗压强度和落下强度的变化见图1-2。
由图1-2可知,粘结剂A与水作用产生凝胶,其中一部分在水中溶解再结晶,容易结晶者先结晶,粒子互相靠近粘连而使球团具有一定强度,随着温度的变化,伴随失水过程粘结剂A发生收缩水。加水量的多少对粘结剂A强度有直接影响;根据试验数据粘结剂A最佳用量为3%,球团强度最好。
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