铁矿粉团块生产方法和造块产品.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113166844A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号201980078562.9(74)专利代理机构北京律盟知识产权代理有限(22)申请日2019.11.08责任公司11287代理人张晓媛(30)优先权数据BR10201902319552019.11.05BR(51)Int.Cl.C22B1/243(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2021.05.28(86)PCT国际申请的申请数据PCT/BR2019/0504852019.11.08(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/087582PT2021.05.14(71)申请人淡水河谷公司地址巴西里约热内卢(72)发明人F·D·C·杜尔塔V·G·德雷森迪F·V·帕雷拉权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称铁矿粉团块生产方法和造块产品(57)摘要本发明涉及一种用于生产耐搬运、耐运输且耐水的铁矿粉团块的方法。所述方法包括将铁矿粉与硅酸钠、纳米材料、催化剂、助熔剂和增塑剂混合；然后调节混合物的湿度；接着通过球团、压块或挤压对混合物造块；最后在室温下进行固化。所述方法无需能量输入进行热处理，可以生产具有高物理性能和高冶金性能的造块产品，以替代还原炉金属装料(包括烧结体)，并且不会排放二氧化碳(CO2)、二恶英、呋喃和硫氧化物(SOx)等有害气体。CN113166844ACN113166844A权利要求书1/2页1.一种用于生产铁矿粉团块以替代还原炉金属装料的方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将纳米材料和催化剂与硅酸钠相混合，以制备粘合剂混合物；b)将所述步骤a)中1‑5％的所述粘合剂混合物与70‑100％的铁矿粉、0‑30％的助熔剂粉和0‑5％的增塑剂在强力混合机中混合；c)调节湿度，使得混合物中的重量含水量为0‑30％；d)通过球团、压块或挤压进行造块；e)将团块保存在室温下2‑10天进行固化；其中，采用以下剂量：纳米材料与硅酸钠的重量比为0.05～2％；以及催化剂与硅酸钠的重量比为0.05～5％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不使用化石燃料，无需能量输入进行热处理，不会排放二氧化碳、二恶英、呋喃和硫氧化物等有害气体。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中使用的纳米材料系由下列各物组成的群组中选出：纳米碳管、石墨片、官能化微硅酸盐、纳米硅管、卤素管、纳米碳纤维和石墨烯。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中使用的催化剂系由下列各物组成的群组中选出：焦磷酸钠、氢氧化镁、碳酸丙烯酯、碳酸甘油酯、氢氧化钙、氧化钙、三乙酸甘油酯、氯化铝、氢氧化铝、三醋素、二醋素和金属铝。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中使用的硅酸钠的SiO2/Na2O摩尔比为1.8～4.5，固体百分比为36～48％。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中使用的铁矿粉的粒径小于10mm，铁含量(FeTotal)为30～68％，且可以使用烧结料、球团料和超细尾矿。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中使用的助熔剂系由下列各物组成的群组中选出：氢氧化钙、钙质石灰石、白云质石灰石、煅烧镁石、蛇纹石、滑石、纯橄榄岩和橄榄石。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中使用的增塑剂系由下列各物组成的群组中选出：膨润土、玉米淀粉、木薯淀粉、甘油和CMC(羧基甲基纤维素)。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中的混合在强力混合机中进行10～180秒。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤e)中的固化在有遮盖的地方在室温条件下持续2天，直到耐水性足以应对恶劣天气和运输为止。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤e)中可在温度为100～550℃的水平烘箱中进行10～30分钟的干燥。12.一种用根据权利要求1至10所述的方法生产的铁矿粉团块，其特征在于，具有良好的化学、物理和冶金质量，可替代还原炉金属装料。13.根据权利要求12所述的团块，其特征在于，具有耐搬运、耐运输、耐水、耐候等特性。14.根据权利要求12所述的团块，其特征在于，形状为“枕头”性压块，尺寸为20‑40mm×10‑30mm×5x20mm。2CN113166844A权利要求书2/2页15.根据权利要求12所述的团块，其特征在于，形状为球团，直径为10‑30mm。16.根据权利要求12所述的团块，其特征在于，挤压后的形状为圆柱形，直径为5‑30mm，高度为5‑30mm。3CN113166844A说明书1/9页铁矿粉团块生产方法和造块产品技术领域[0001]本发明涉及矿物冶金技术领域，特别