国内外有机粘结剂研究现状

1.2.3 有机粘结剂的应用现状

1.2.2.1国外有机粘结剂的应用现状 [37]

上世纪70年代有研究用有机粘结剂佩利多代替膨润土作球团粘结剂，1981年应用于欧美的工业生产。目前已有巴西和瑞典等国家采用佩利多作为赤铁矿粉和磁铁矿粉的有机粘结剂，进行直接还原球团矿的生产，美国米诺尔球团厂亦采用佩利多和膨润土两种粘结剂进行了生产球团矿和高炉冶炼试验研究。

以下几种是佩利多的研究结果[38～39]：

西德研究用1‰佩利多代替6.25‰膨润土，结果表明，配加佩利多后可使球团矿还原性提高0.22～0.28％/min，气孔率提高，生球、干球、成品球强度虽均低于膨润土球团，但能够满足工业要求。巴西里奥多斯铁矿公司球团厂生产表明，添加0.7‰佩利多时，生球抗压强度为9.31N/个，干球抗压强度为16.5N/个，落下强度为2.7次/0.5m，成品球抗压强度为3675N/个。荷兰恩卡公司的工程师们为了验证加佩利多的球团矿用于欧洲高炉是否与美国有相同的优越性，将佩利多与膨润土的添加量分别保持在0.8‰和8‰条件下进行对比试验，其结果表明，加佩利多的球团矿与加膨润土的球团矿相比，SiO2低0.3％～0.4％，成品球团矿含铁量提高0.6％～0.8％；加佩利多的生球抗压强度较加膨润土的球团矿低，但仍能符合生产要求，稍为增加佩利多的添加量，就可获得较高的生球强度值；加佩利多的生球爆裂温度较加膨润土的球团高得多；焙烧后，加佩利多的成品球团矿强度较加膨润土的球团矿低，但比较接近；加佩利多的球团矿在950℃和1050℃温度下的还原度（R40）较加膨润土的球团矿高；低温还原粉化指标，两者没有明显差别；软化和熔化性能，两者没有明显差别。

1995年俄罗斯研究了羧甲基纤维素钠，研究结果表明[40]：加入1.5‰羧甲基纤维素钠的球团不能保证达到加入1.5％～1.8％膨润土的球团的干球强度标准，所以推荐使用羧甲基纤维素钠和膨润土，在这种复合粘结剂中，羧甲基纤维素钠为0.5‰～1.0‰，膨润土为4‰～8‰，另外再加入少量工业碳酸钠，这时，球团

。

矿的含铁量提高0.4％～0.5％，还原性提高30％，高炉节焦约为5～6kg/t

铁英国布拉德弗尔德同族胶体有限公司研制的Alcotac粘结剂是加工丙烯酰胺和丙烯酸的单体（异分子聚合物）后得到的。没有改性的聚合物溶于水是典型的絮凝剂，改性后成了良好的粘结剂[40]。其中一种型号的成分是丙烯酰胺和丙烯酸钠的阴离子异分子聚合物。该聚合物混有碳酸钠（比例为10 :1）。Alcotac FE8的用量为0.33 ‰～0.4 ‰，球团矿粒度均匀，9.5～12.5mm的占75％～80％，焙烧后球团矿抗压强度大于2000N/个，产生粉末少，还原性好。

澳大利亚的瓦亚拉厂采用丙烯酞胺和丙烯酸钠乳液，其用量为0.05～0.1

kg/t ,收到良好效果[39]。此外，丙烯酸树脂粘结剂，常用于各种材料的粘合，其特点是无色、耐氧和耐油脂，通常是乳胶或溶液，广泛用于板材与不同表面材料的粘合。使用最多的是丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，2一乙基已酯与乙酸乙烯或丙烯酸甲酯的共聚物。乙酸乙烯与高比例的丙烯酸一2一乙基已酯的共聚物，可用作接触粘结剂（Contact Adhesive )，是一种具有永久粘性的粘合剂。

我国。

在我国，早在上世纪80年代，中南工业大学就研究过F粘结剂及用F粘结剂生产的球团矿，并于20世纪90年代应用于鲁中矿山公司作为直接还原球团矿的粘结剂。我国鞍钢钢研所，于1991年立项开展球团有机粘结剂代替膨润土的研究[41]，从17种粘结剂中筛选出S 型粘结剂代替膨润土。该粘结剂属羧甲基纤维素钠。我国某膨润土公司，生产一种复合粘结剂，主要是由2％～3％海藻酸钠、7％～8％碳酸钠、2％～3％硼泥和36％～88％膨润土混合而成。现在，拟作为膨润土代用品的有机粘结剂，重要的有：羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、变性淀粉。此外尚有丙烯酰胺和丙烯酸钠乳液、聚丙烯酰胺、腐植酸钠、磺化木质素等。目前，已知的名目繁多的各种牌号的复合粘合剂，大部分是由上述物质复合而成，为了降低成本，有些还要加入无机物，如膨润土或硼泥等。

含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用，原料制备方法是对膨润土进行配矿和人工钠化，同时添加高效的有机粘结剂，其产品名称为含有机粘结剂人工钠化膨润土，由首钢鹏飞新材料科技有限公司开发，在工业试验成功后用于球团生产并逐步推广，取得了很好的效果[42]。从2001年5月至今,宣钢两座竖炉生产都使用了含有机粘结剂人工钠化膨润土，外加润磨工艺。膨润土用量由以前的6％降低到1.5％以下，球团矿品位提高了近3％，给宣钢公司带来了良好的经济效益。从2001年4月至今,首钢济钢于2003年在球团膨润土中配加SF碱性粘结剂，采用雷蒙磨机细磨，试验成功以低SiO2含量、造球粘结性能良好的碱性复合球团用粘结剂，取代以SiO2含量为主的膨润土类粘结剂[43]。工业试验结果表明，配加SF碱性复合粘结剂，提高了球团矿品位，改善了球团矿性能，经济效益显著。

尽管球团界多年来致力于有机粘结剂的研究与开发，有机粘结剂的研究也历时几十年，但到目前为止，球团生产中占绝对支配地位的粘结剂仍然是膨润土。而有机粘结剂则因种种原因至今未能获得广泛应用，这些原因包括添加及混合、成球动力学、生球热性能、球团焙烧、生产成本等问题。