Liant pour les pellets consolidés à froid
De nombreux matériaux peuvent nécessiter un liant dans la production de granulés consolidés à froid. Le choix du liant est variable selon les différents procédés. Selon notre pratique, nous allons faire une description générale du choix du liant.
1. Principes de sélection
En général, la sélection des liants doit suivre ces principes :
• Disponible sur le marché local.
•Si cela convient au matériel.
•Prix plus bas.
2. Types de liants
| Liant inorganique | 1. Silicate de sodium (R2O·nSiO2) 2. Argile bentonite 3. Ciment réfractaire 4. Ciment standard 5. Chaux vive 6. Hydroxyde de calcium 7. Chlorure de magnésium | 1. Prix inférieur 2. Meilleure résistance à haute température 3. Augmenter les cendres 4. La quantité d'ajout est relativement élevée (généralement 3 % à 10 % pour différents matériaux) |
| Liant organique | 1. Sirop, liquide résiduel de pulpe 2. Carboxyméthylcellulose sodique (CMC) 3. Colle d'amidon 4. PVA (alcool polyvinylique) 5. Liant d'asphalte 6. Coke de pétrole 7. Péridur (Péridur XC-3) 8. Bicyclo sodium | 1. Moins de cendres impliquées, réalisez le plus d'évaporation à haute température 2. faible résistance à haute température 3. La quantité d'ajout est relativement faible (0,3 % à 10 %) 4. Prix relativement élevé |
| Liant composite | 1. Sirop + citron vert 2. 0,4 % CMC + 8 % d'argile bentonite 3. Autres types | 1. Il a une bonne performance globale 2. Prix relativement élevé |
3. Description des performances du liant inorganique
3.1 Silicate de sodium
La formule chimique est R2O·nSiO2, où R2O est un oxyde de métal alcalin, et N est le rapport du nombre de moles de silice et d'oxyde de métal alcalin, qui est appelé le nombre de frottement du silicate de sodium.
Index technique：
| Dioxyde de silicone % | Sodium Oxyde % | Substance insoluble dans l'eau % | Fer % | Degré Baume | Module | Solides 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 |
| Remarques: 1. Le module 3.3 et le module 2.4 sont plus utilisés sur le marché. 2. Le prix est d'environ (800-1400) Yuan/t, cela dépend de son module et de sa concentration. 3. Méthode d'approvisionnement : Tambours avec habituellement 300kg et 1500kg. Des camions-citernes sont également utilisés. | ||||||
Le dioxyde de silicium est plus couramment utilisé dans les granulés consolidés à froid en raison de son prix relativement bas.
Il est efficace pour la plupart des poudres métalliques et non métalliques et est généralement ajouté dans la plage de 3 % à 10 %. Les granulés consolidés à froid ont une bonne résistance à haute température, mais certains matériaux sont limités car ils apportent plus d'éléments nocifs.
De l'eau est normalement ajoutée pour diluer le dioxyde de silicium. Le rapport massique de l'eau au dioxyde de silicium est de 4∶ 6, ou 3：7. Certains modifieront le traitement au silicate de sodium, en ajoutant des additifs appropriés pour améliorer ses performances de liaison, réduisant ainsi l'utilisation de silicate de sodium.
À l'heure actuelle, nous utilisons les matériaux suivants : manganèse métal, poudre de minerai de manganèse, fer inconel, minerai de nickel rouge, poussière de poussière contenant du fer, oxyde de fer, etc., qui utilisent tous du dioxyde de silicium comme liant pour préparer des granulés consolidés à froid.
3.2 Argile bentonite
La bentonite est un minéral non métallique avec la montmorillonite comme composition minérale principale, et elle a une forte propriété hygroscopique et expansive：
① Une forte absorption d'eau consiste à contrôler l'eau libre et la régulation de l'eau pour augmenter la force capillaire.
② La lubrification augmente la force moléculaire, et cette lubrification fonctionne comme : la première consiste à réduire le frottement des particules, à augmenter la plasticité des granulés, à réduire la porosité, à augmenter la densité des granulés et à augmenter la résistance des granulés. Une autre fonction est que la montmorillonite peut être enduite à la surface de particules de poudre contenant du fer et de particules de nianping pour réduire la rugosité de surface, réduire la distance de contact entre les particules et augmenter l'attraction entre les particules. L'attraction entre les particules provient des forces de van der Waals (attraction intermoléculaire), des forces électrostatiques et des forces magnétiques. Ces forces sont faibles dans la plupart des cas, mais augmentent considérablement à mesure que la distance entre la taille des particules diminue.
③ L'électronégativité de surface augmente l'adhérence électrique. La bentonite lie la poudre de fer grâce à des propriétés électriques colloïdales et à des forces moléculaires électriques.
La bentonite est largement utilisée dans la préparation de granulés oxydés et a été utilisée dans des granulés consolidés à froid, mais elle n'est pas largement utilisée. Nous pensons que la teneur en humidité des granulés consolidés plus froids est en fait inférieure à celle des granulés oxydés, et la bentonite n'est efficace que lorsqu'elle rencontre de l'eau.
Le prix actuel du marché de la bentonite est d'environ (500-800) Yuan/t. Les granulés sont couramment utilisés pour avoir deux types de base de sodium et de base de calcium. Parce que Ca2+ a deux fois plus de charge positive que Na+, le nombre de Na+ est deux fois plus que le nombre de Ca2+ dans des conditions de charge de surface similaire des minéraux argileux. Par conséquent, la capacité d'absorption d'eau de la bentonite de sodium est supérieure à celle de la bentonite de calcium (l'ancien taux d'absorption d'eau est de 600 % ~ 700 %, le dernier taux d'absorption d'eau est de 200 % ~ 300 %). Le taux d'expansion de la bentonite de sodium est 15 à 20 fois supérieur à celui de la bentonite de calcium.
La bentonite doit être concassée ou roulée, séchée et finement broyée avant utilisation. La teneur en humidité naturelle moyenne est de 30 % (25 % ~ 50 %) à 7 % ~ 8 %. Pour garder la bentonite active, la température de séchage ne doit pas dépasser 150℃. La bentonite broyée a une granulométrie inférieure à 0,044 mm représentant au moins 90 %, ce qui équivaut à une surface spécifique de 8 000 cm2/g. La bentonite doit être transportée dans des conteneurs scellés, tels que des pneumatiques, des camions-citernes ou des sacs.
Dans la préparation des granulés consolidés à froid, la bentonite simple est utilisée comme liant. Par exemple, Longmen Iron and Steel Corporation à Shanxi, en Chine, mélange des déchets solides tels que la poussière de haut fourneau, la poudre de laitier d'acier, la poussière de convertisseur et la calamine avec de la bentonite pour fabriquer des granulés consolidés à froid. On utilise également de la bentonite et d'autres additifs ensemble comme liant.
3.3 Chaux éteinte Ca (OH)
La calcination est la formation de particules d'hydroxyde de calcium (Ca(OH) après digestion avec de l'eau ou de la vapeur. C'est une sorte d'adhésif avec une petite taille de particules, une grande surface spécifique, une bonne hydrophilie et une bonne capacité de cémentation. L'ajout de chaux a eu un bon effet sur la résistance à la compression, la résistance à la chute et la résistance à la balle sèche de la balle brute.Cependant, le bon effet de la résistance à la compression n'a été trouvé que sur le concentré avec une grande surface spécifique, mais a eu peu d'effet sur la résistance à la compression du minerai brut.La force de liaison de la chaux éteinte est pire que celle de la bentonite, et la force de liaison de la chaux éteinte additionnée de 2 % est égale à celle de la bentonite additionnée de 0,5 %. De plus, la densité de la latte est faible et la quantité ajoutée ne doit pas être trop importante. Sinon, selon le volume,la proportion de lattes dans le matériau est trop importante, ce qui réduira la vitesse de migration de l'eau capillaire dans les granulés et affectera la vitesse de formation des granulés.
La chaux est généralement utilisée comme liant en conjonction avec des liants organiques tels que la mélasse.
3.4 Chaux vive（CaO）
La chaux vive est le produit de calcaire calciné à 900℃. La chaux vive (CaO) en vrac doit être concassée et finement broyée avant de pouvoir être utilisée comme liant pour granulés. La chaux vive doit être entièrement digérée après l'ajout du mélange avant de pouvoir être granulée. L'ex-Union soviétique a étudié l'utilisation de la chaux vive active au lieu de la bentonite pour réduire les impuretés introduites dans les granulés. Les résultats expérimentaux ont montré que la teneur en fer des granulés pouvait être augmentée de 0,4 % ~ 0,8 % en remplaçant la bentonite (0,7 % ~ 0,8 %) par de la chaux active (1,2 % ~ 1,5 %), mais la résistance des granulés était inférieure à celle de granulés de bentonite, et la température de séchage ultime des granulés était également inférieure à celle des granulés de bentonite.
Avec de la chaux vive comme liant, des granulés consolidés à froid doivent être utilisés avec précaution pour des matériaux tels que les boues de poussière de four à forte teneur en eau, la chaux vive peut monter pour réduire l'effet de l'humidité, mais elle nécessite suffisamment de temps de digestion et le processus est compliqué. Si la chaux n'est pas bonne à la digestion, il y a donc des risques de fissuration à froid des granulés consolidés. En pratique, il est possible d'utiliser la chaux vive comme liant lors du traitement de matériaux à forte teneur en humidité, mais elle ne peut généralement pas être utilisée seule.
3.5 Chlorure de magnésium
Le chlorure de magnésium n'est pas recommandé comme liant, bien qu'il ait un durcissement rapide, une chaleur spontanée et d'autres propriétés uniques, mais il contient de l'halogénure de sel et d'autres substances nocives qui doivent être utilisées avec prudence. Certaines entreprises utilisent le chlorure de magnésium comme liant dans les granulés de fixation à froid des cendres de poussière métallurgiques, mais les utilisateurs actuels sont très peu nombreux.
3.6 Ciment réfractaire, ciment standard
Le ciment n'est pas recommandé comme liant de granulés consolidés à froid, car il peut augmenter la teneur en cendres et les mauvais éléments, mais il peut être utilisé pour certains matériaux, nous avons fait une expérience de pression de silice pour l'un de nos clients canadiens, l'humidité de la matière première appropriée sur (3-5) % de ciment a un bon effet de formation de billes, il s'accompagne d'une extension du temps de durcissement et d'une résistance élevée des granulés.
