隨著經(jīng)濟(jì)的增長我國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展， 鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生大量的除塵灰， 除塵灰的不斷堆積就會造成環(huán)境污染，還占用大量土地資源。除塵灰中含有比例較高的貴金屬元素， 是具有很高回收價值的冶金二次回收資源。國內(nèi)外企業(yè)普遍采用的處理方式有三種：配入燒結(jié)、外售、填埋。其中配入燒結(jié)是最主要的粉塵處理方法。但應(yīng)用在燒結(jié)礦中，會使其質(zhì)量下降且易造成二次污染[1-4]。
       本文以貴州某企業(yè)的除塵灰為研究對象， 利用球團(tuán)法處理除塵灰， 對影響球團(tuán)強(qiáng)度的粘結(jié)劑進(jìn)行了試驗，為工業(yè)生產(chǎn)做試驗研究。
1 除塵灰造球試驗方案
1.1 除塵灰造球所需物料以及試驗設(shè)備
       本文利用河南某企業(yè)除塵灰為研究對象，此除塵灰粒度小、干燥，如果直接二次冶煉，會造成爐況不穩(wěn)定，難以控制。
          造球物料：除塵灰，粘結(jié)劑A，葡萄糖，淀粉。
        試驗所需的儀器設(shè)備有：壓球裝置（用于球團(tuán)礦的制造）；SDW-20 電子萬能試驗機(jī)(用于球團(tuán)抗壓強(qiáng)度的測試）；HXYP-1000 型圓盤造球機(jī)(用于球團(tuán)的壓制成型）；TT30-13 型箱式電阻爐(用于球團(tuán)的干燥）；50 mm 厚鋼板(用于球團(tuán)礦落下強(qiáng)度的測量)；恒溫干燥箱(用于原料的干燥)。
1.2 試驗方法
        將稱好的除塵灰和粘結(jié)劑按一定比例充分混合，再加水混合均勻后以一定的壓力壓制成球團(tuán)，球團(tuán)直徑大約20 mm，造好的球團(tuán)放在空氣中干燥24h，然后將其放入馬弗爐中，加熱到300 ℃保溫2 h，取出冷卻到室溫測量其強(qiáng)度。
取10 個球團(tuán)置于壓力機(jī)上測試，當(dāng)球團(tuán)出現(xiàn)破裂時停止， 取平均值。取10 個球團(tuán)將其置于0.5 m高度處自由下落，當(dāng)球團(tuán)破裂時停止，取平均值。
2 粘結(jié)劑使用原理
        粘結(jié)劑一般分為無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑，各種粘結(jié)劑的作用機(jī)理都不一樣，總的來說，無機(jī)粘結(jié)劑是通過改變物料之間的孔隙率，使物料比表面積發(fā)生改變，造成球團(tuán)內(nèi)毛細(xì)管直徑減小，物料顆粒之間的緊密度增加，進(jìn)而使毛細(xì)力增加，球團(tuán)強(qiáng)度提高。利用易溶解性和毛細(xì)水的再分配能力，這樣就可在粉料間形成一種具有粘性的溶液，形如膠水，使礦粒之間呈薄膜狀連接，提高了球團(tuán)強(qiáng)度。粘結(jié)劑與礦粒之間的粘結(jié)作用，由于其化學(xué)、機(jī)械、物理等多種因素，粘結(jié)劑的利用就會出現(xiàn)很多問題，但共同點就是粘結(jié)劑通過水的溶解，均勻的混合和充分的接觸，最后粘結(jié)成為固體球團(tuán)，可承受一定程度的外部力
 淀粉分子包括支鏈淀粉和直鏈淀粉兩種成分，淀粉之所以能夠成為一種良好的膠粘劑， 就是因為具備了可生成糊的支鏈淀粉， 一部分直鏈淀粉又能促進(jìn)其發(fā)生膠凝作用的緣故。常溫下放置24 h 的淀粉球團(tuán)，其內(nèi)部的淀粉并沒有發(fā)生糊化，所謂糊化是指淀粉受熱后形成均勻糊狀物的現(xiàn)象（一般淀粉發(fā)生糊化的溫度在50 ℃以上），而沒有發(fā)生糊化之前，只是淀粉的顆粒之間在水的作用下， 分子間作用力增加， 而在發(fā)生糊化之后就會形成粘度較高的淀粉漿，從而使球團(tuán)的強(qiáng)度得到很大提升。
       隨著粘結(jié)劑的逐漸增加，球團(tuán)強(qiáng)度逐漸上升。當(dāng)用量在6%時曲線變化較平穩(wěn)，從經(jīng)濟(jì)效益等綜合考慮，粘結(jié)劑在造球中的用量一般不會太高。
4 不同粘結(jié)劑成本估算
       試驗中添加100 g 除塵灰和不同添加量的粘結(jié)劑，粘結(jié)劑A 是添加量為3%，每噸除塵灰都需要30kg 的粘結(jié)劑A， 工業(yè)用的粘結(jié)劑A 價格一般為0.3元/kg，粘結(jié)劑A 的成本大約為9 元。葡萄糖的添加量是2%，折算為每噸布袋灰處理成本來算，每噸除塵灰都需要20 kg 的葡萄糖， 葡萄糖價格一般為2元/kg，葡萄糖的成本大約為40 元。淀粉的添加量是6%，折算為每噸布袋灰處理成本來算，每噸除塵灰都需要60 kg 的淀粉，淀粉的價格一般為3 元/kg，淀粉的成本大約為120 元。綜上， 無機(jī)粘結(jié)劑A 的成本最低，每噸除塵灰大約要花費9 元左右。
5 結(jié)語
       （1）球團(tuán)法能很好的使貴州某企業(yè)的除塵灰得到有效的利用，減少了污染，資源得到了二次利用。
       （2）有機(jī)粘結(jié)劑、無機(jī)粘結(jié)劑的作用機(jī)理都是與礦粒形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，可承受一定的強(qiáng)度。
       （3）從粘結(jié)劑的選擇上看，不同的粘結(jié)劑以及粘結(jié)劑的不同含量對球團(tuán)礦的強(qiáng)度都是有影響的。本文選擇的為無機(jī)粘結(jié)劑A 含量為3%時， 球團(tuán)的強(qiáng)度最好。從價格上無機(jī)粘結(jié)劑A 的成本最低，每噸除塵灰大約要花費9 元左右。