冷固結球團法

冷固結球團法是指在低温下藉助於黏結劑發生物理-化學變化進行固結的鐵礦石球團法，又稱低温固結球團法，它是以從常温到大約250℃温度下的水化反應或熱液反應為基礎的，生球不經過高温焙燒，鐵礦顆粒未參與化學變化，仍然保持原來的特性。所用黏結劑不能對球團特性產生不良影響 ^[1]  。

常用的冷固結球團法有格蘭耶斯法、COBO法和MTU法、碳酸化固結法。

60年代由瑞典格蘭耶斯貝爾格公司研究提.出的。以波特蘭水泥作黏結劑的冷固結球團法。黏結劑用量為8%~12%。波特蘭水泥中2/3是石灰，其餘是SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，所用精礦中SiO₂含量不超過4%時，可獲得自熔性球團礦。固結機裏屬於結晶硬化和膠體硬化反應。水泥中各組成在水溶液中作用生成凝膠，有些凝膠溶於水，能再結晶，如氫氧化鈣和水化鋁酸鈣凝膠;有些則可溶性小，不易再結晶，如水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣凝膠。在硬化初期，整個凝膠是不緊密的，相互黏結力弱。只有經過較長的時間，水化反應逐漸向顆粒內部擴散，凝膠的水分減少，粒子互相接近，球團礦才有一定的強度。在水化反應開始階段，生球應當避免受到磨損和過大的壓力負荷作用。先把球團和適量的造球精礦(相當於球團礦質量的1/3)混合起來，使生球埋於精礦之中，彼此隔開，防止粘在一起結成大塊。初期硬化至少3~6d，當球團礦強度達最終強度70%左右時，將球團篩選出來，精礦返回造球工序，最終硬化是在堆棧或者硬化倉內完成。根據水泥的正常凝固過程，球團需要大約28d的貯存時間。為了加快球團硬化速度，可加入速凝劑和早強劑，如鋁酸鈣、鋁氧熟料複合劑(鋁氧熟料、碳酸鈉和石灰)、氯化鈣、碳酸鉀、氯化鈣、三乙醇胺等。此法需要在場地養生，故又稱場地養生固結法 ^[1]  。

用石灰和二氧化硅作黏結劑，生球經預乾燥後(水分從5%~6%降3%~4%)放入高壓釜中用過熱蒸汽進行蒸煮的冷固結球團法，又稱高壓蒸煮法。COBO法年由瑞典斯德哥爾摩皇家工學院研究提出，適用於各種金屬氧化物製成球團礦，如鉻礦、黃鐵礦燒渣以及冶金廠內金屬粉塵。MTU法是美國密執安工業大學在美國使用的冷固結球團法，用於處裏鋼鐵廠內各種含鐵粉塵.或生產含碳預還原球團礦。若鐵精擴中已有相當數量的SiO₂,則只需配加石灰，使球團礦鹼度保持在1~1.5。水蒸氣介質温度介於150~250℃(COBO法為175~190℃，壓力約為16x10⁵Pa( COBO法為8x10~1210⁵Pa ) ,固結時間約1~2h。固結機裏屬膠體硬化反應。在蒸壓釜內硬化的過程中，貂結劑在熱液條件下部分溶解，發生化學反應，反應產物是一種膠狀物質，生成鈣的水化硅酸鹽等凝膠 ^[2]  。

用消石灰(15%~20%)作黏結劑、用蒸糖渣作催化劑的冷固結球團法。固結機裏屬結晶硬化反應。含消石灰和催化劑的生球置於低温(40~70℃)和含有較濃的CO₂(20%~25%}的氣氛中(如石灰窯或熱風爐等工業廢氣中)，使Ca(OH)₃。經過碳酸化反應生成碳酸鈣微晶結構，從而使球團礦得到固結 ^[3]  。