Aglutinante para Pellets Consolidados en Frío
Muchos materiales pueden requerir aglutinante en la producción de gránulos consolidados en frío. La elección del aglutinante varía según los diferentes procesos. De acuerdo con nuestra práctica, vamos a hacer una descripción general de la elección del ligante.
1. Principios de selección
En general, la selección de ligantes debe seguir estos principios:
• Disponible en el mercado local.
•Si es adecuado para el material.
•Precios bajos.
2. Tipos de aglutinantes
| Aglutinante inorgánico | 1. Silicato de sodio (R2O·nSiO2) 2. Arcilla de bentonita 3. Cemento refractario 4. Cemento estándar 5. Cal viva 6. hidróxido de calcio 7. Cloruro de magnesio | 1. Precio más bajo 2. Mejor resistencia a altas temperaturas 3. Aumenta la ceniza 4. La cantidad agregada es relativamente alta (generalmente 3%-10% para diferentes materiales) |
| Aglutinante orgánico | 1. Jarabe, líquido de desecho de pulpa 2. Carboximetilcelulosa de sodio (CMC) 3. Pegamento de almidón 4. PVA (alcohol polivinílico) 5. Ligante de asfalto 6. coque de petróleo 7. Peridur (peridur XC-3) 8. biciclo de sodio | 1. Menos ceniza involucrada, logra la mayor evaporación a alta temperatura. 2. baja resistencia a altas temperaturas 3. La cantidad agregada es relativamente baja (0.3% -10%) 4. Precio relativamente alto |
| Aglutinante compuesto | 1. Almíbar+cal apagada 2. 0,4% CMC + 8% arcilla bentonita 3. Otros tipos | 1. Tiene un buen rendimiento integral. 2. Precio relativamente alto |
3. Descripción del rendimiento del aglomerante inorgánico
3.1 Silicato de sodio
La fórmula química es R2O·nSiO2, donde R2O es óxido de metal alcalino y N es la relación entre el número molar de sílice y el óxido de metal alcalino, que se denomina número de fricción del silicato de sodio.
Índice técnico:
| Dióxido de silicio % | Sodio Óxido % | Sustancia insoluble en agua % | Hierro % | Grado Baume | Módulo | Sólidos solubles |
| ≥24,6 | ≥7.0 | ≤0.2 | ≤0.02 | 0,35-0,37 | 3.5-3.7 | ≥99 |
| ≥26,0 | ≥8.2 | ≤0.38 | ≤0.09 | 0,39-0,41 | 3.1-3.4 | ≥99 |
| ≥29,2 | ≥12,8 | ≤0.36 | ≤0.08 | 0.5-0.52 | 2.6-2.9 | ≥99 |
| ≥25,7 | ≥10,2 | ≤0.38 | ≤0.09 | 0,44-0,46 | 2.2-2.5 | ≥99 |
| Notas: 1. El módulo 3.3 y el módulo 2.4 más utilizados en el mercado. 2. El precio es de aproximadamente (800-1400) Yuan/t, depende de su módulo y concentración. 3. Método de suministro: Tambores con generalmente 300 kg y 1500 kg. También se utilizan camiones cisterna. | ||||||
El dióxido de silicio se usa más comúnmente en los gránulos consolidados en frío debido a su precio relativamente bajo.
Es efectivo para la mayoría de los polvos metálicos y no metálicos y generalmente se agrega en un rango de 3% a 10%. Los gránulos consolidados en frío tienen una buena resistencia a altas temperaturas, pero algunos materiales están restringidos porque traen elementos más dañinos.
Normalmente se agrega agua para diluir el dióxido de silicio. La proporción de masa de agua a dióxido de silicio es 4∶ 6, o 3：7. Algunos modificarán el tratamiento con silicato de sodio, agregando aditivos apropiados para mejorar su rendimiento de unión, reduciendo así el uso de silicato de sodio.
En la actualidad, utilizamos los siguientes materiales: metal de manganeso, polvo de mineral de manganeso, hierro inconel, mineral de níquel rojo, polvo de polvo que contiene hierro, óxido de hierro, etc., todos los cuales utilizan dióxido de silicio como aglutinante para preparar gránulos consolidados en frío.
3.2 Arcilla de bentonita
La bentonita es un mineral no metálico con montmorillonita como composición mineral principal, y tiene una fuerte propiedad higroscópica y expansiva:
① La fuerte absorción de agua es para controlar el agua libre y la regulación del agua para aumentar la fuerza capilar.
② La lubricación aumenta la fuerza molecular, y esta lubricación funciona como: Uno es reducir la fricción de las partículas, aumentar la plasticidad de los gránulos, reducir la porosidad, aumentar la densidad de los gránulos y aumentar la resistencia de los gránulos. Otra función es que la montmorillonita se puede recubrir en la superficie de partículas de polvo que contienen hierro y partículas de nianping para reducir la rugosidad de la superficie, reducir la distancia de contacto entre partículas y aumentar la atracción entre partículas. La atracción entre partículas proviene de las fuerzas de van der Waals (atracción intermolecular), fuerzas electrostáticas y fuerzas magnéticas. Estas fuerzas son pequeñas en la mayoría de los casos, pero aumentan significativamente a medida que disminuye la distancia entre el tamaño de las partículas.
③ La electronegatividad de la superficie aumenta la adherencia eléctrica. La bentonita une el polvo de hierro mediante propiedades eléctricas coloidales y fuerzas moleculares eléctricas.
La bentonita se usa ampliamente en la preparación de gránulos oxidados y se ha usado en gránulos consolidados en frío, pero no se usa mucho. Creemos que el contenido de humedad de los gránulos más consolidados en frío es en realidad más bajo que el de los gránulos oxidados, y la bentonita solo es efectiva cuando se encuentra con agua.
El precio de mercado actual de la bentonita es de aproximadamente (500-800) yuanes/t. Los gránulos se usan comúnmente para tener dos tipos de base de sodio y base de calcio. Debido a que el Ca2+ tiene el doble de carga positiva que el Na+, el número de Na+ es el doble del número de Ca2+ en condiciones de carga superficial similar de los minerales arcillosos. Por lo tanto, la capacidad de absorción de agua de la bentonita de sodio es mayor que la de la bentonita de calcio (la primera tasa de absorción de agua es 600%~700%, la última tasa de absorción de agua es 200%~300%). La relación de expansión de la bentonita de sodio es de 15 a 20 veces mayor que la de la bentonita de calcio.
La bentonita debe triturarse o enrollarse, secarse y molerse finamente antes de su uso. El contenido de humedad natural promedio es de 30% (25% ~ 50%) a 7% ~ 8%. Para mantener activa la bentonita, la temperatura de secado no debe exceder los 150 ℃. La bentonita molida tiene un tamaño de grano inferior a 0,044 mm y representa al menos el 90 %, lo que equivale a una superficie específica de 8000 cm2/g. La bentonita debe transportarse en contenedores sellados, como neumáticos, camión cisterna o en sacos.
En la preparación de gránulos consolidados en frío, se utiliza bentonita simple como aglomerante. Por ejemplo, la corporación Longmen Iron and Steel en Shanxi, China, mezcla desechos sólidos como polvo de alto horno, polvo de escoria de acero, polvo de convertidor y escamas de hierro con bentonita para hacer gránulos consolidados en frío. También existe el uso de bentonita y otros aditivos juntos como aglutinante.
3.3 Cal apagadaCa (OH)
La calcinación es la formación de partículas de hidróxido de calcio (Ca(OH) después de la digestión con agua o vapor. Es un tipo de adhesivo con tamaño de partícula pequeño, área de superficie específica grande, buena hidrofilia y capacidad de cementación. La adición de cal tuvo un buen efecto. en la resistencia a la compresión, la resistencia a la caída y la resistencia a la bola seca de la bola en bruto. Sin embargo, el buen efecto de la resistencia a la compresión solo se encontró en el concentrado con una gran área de superficie específica, pero tuvo poco efecto en la resistencia a la compresión del mineral en bruto. La fuerza de unión de La cal apagada es peor que la de la bentonita, y la fuerza de unión de la cal apagada añadida con un 2 % es igual a la de la bentonita añadida con un 0,5 %. Además, la densidad del listón es pequeña y la cantidad añadida no debe ser demasiado. De lo contrario, según el volumen,la proporción de tablillas en el material es demasiado grande, lo que reducirá la velocidad de migración del agua capilar en los gránulos y afectará la velocidad de formación de gránulos.
La cal generalmente se usa como aglutinante junto con aglutinantes orgánicos como la melaza.
3.4 Cal viva (CaO)
La cal viva es el producto de piedra caliza calcinada a 900 ℃. La cal viva (CaO) a granel debe romperse y molerse finamente antes de que pueda usarse como aglutinante de gránulos. La cal viva debe digerirse completamente después de agregar la mezcla antes de que sea apta para peletizar. La antigua Unión Soviética estudió el uso de cal viva activa en lugar de bentonita para reducir las impurezas traídas a los gránulos. Los resultados experimentales mostraron que el contenido de hierro de los gránulos se podía aumentar en un 0,4 %~0,8 % reemplazando la bentonita (0,7 %~0,8 %) con cal activa (1,2 %~1,5 %), pero la resistencia de los gránulos era menor que la de gránulos de bentonita, y la temperatura final de secado de los gránulos también fue más baja que la de los gránulos de bentonita.
Con la cal viva como aglutinante, se necesitan gránulos consolidados en frío para usar con cuidado para materiales como lodos de polvo de horno con alto contenido de agua, la cal viva puede subir para reducir el efecto de la humedad, pero necesita suficiente tiempo de digestión y el proceso es complicado. Si la cal no es buena para la digestión, entonces hay riesgos de que se rompan los gránulos consolidados en frío. En la práctica, es posible usar cal viva como aglutinante cuando se tratan materiales con un alto contenido de humedad, pero normalmente no se puede usar sola.
3.5 Cloruro de magnesio
El cloruro de magnesio no se recomienda como aglutinante, aunque tiene un endurecimiento rápido, calor espontáneo y otras propiedades únicas, pero contiene haluro de sal y otras sustancias nocivas que deben usarse con precaución. Algunas empresas utilizan cloruro de magnesio como aglutinante en gránulos de fijación en frío de cenizas de polvo metalúrgico, pero los usuarios actuales son muy pocos.
3.6 Cemento refractario, cemento estándar
El cemento no se recomienda como aglutinante de gránulos consolidados en frío, ya que puede aumentar el contenido de cenizas y elementos nocivos, pero se puede utilizar para algunos materiales. Hemos realizado un experimento de presión de sílice para uno de nuestros clientes canadienses, la humedad adecuada de la materia prima. sobre (3-5) % de cemento tiene un buen efecto de formación de bolas, viene con la extensión del tiempo de curado y alta resistencia de los gránulos.
