钢铁企业副产品种类多、产量大、成分杂、处理难，对环境影响十分突出。返矿是钢铁工业中一种典型的副产品，是烧结作业中无法避免的产物，粒度一般在5mm以下，块矿少粉矿多。目前国内大部分钢铁企业是将返矿返回烧结配料，生产实践中有30%～45%返矿会进入烧结系统循环再烧。既浪费人力、物力，又浪费能源，返矿量过多会影响烧结过程控制，烧结矿强度差，造成烧结生产恶性循环，炼铁成本上升[6]。因此，回收和利用好烧结返矿对钢铁企业提高资源利用水平、减少矿产资源的开采、释放炼铁原料供给压力、减少污染物排放量具有极强的现实意义。 冷压球团因其制备工艺无高温处理过程、能显著减少能耗和降低污染、可吸纳部分冶金固废、充分利用二次含铁原料，同时具有流程简单和投资少等优点，成为冶金固废处理和新型炉料制备的关注热点[7]。基于此，将返矿高效利用、固废协同运用与冷压球团有效衔接，形成与高炉运用相适配的返矿冷压球团技术，发挥更大的社会和经济效益，则是推动钢铁企业降碳增效的重要路径.

氧化球团是现代大型高炉炼铁必不可少的炉料，2016-2018年我国球团占炼铁炉料结构比例约13%，但与美国、瑞典等发达国家（80-90%球团入炉）相比，我国因球团矿产量严重不足，入炉比偏低。中国球团品种长期以酸性球团为主，缺乏生产碱性球团技术。此外，因回转窑生产碱性球团对原料条件要求苛刻，市场上低硅、低碱金属的优质精粉资源非常匮乏，且磁铁精矿严重短缺、价格高。因此，以来源广泛、价格低、传统球团企业难利用的镜铁精矿、粗粒赤铁粉矿为原料，开发资源宽口径的多元化配矿技术就成为解决上述难题的必然选择。但镜铁精矿和赤铁粉矿存在粒度粗、成球性差、生球强度低、预热和焙烧温度高、能耗高等技术特点，同时存在生产过程控制难度大，回转窑易结圈，产品存在还原膨胀率偏高等技术难题。 本项目开发了资源宽口径配矿及矿石表面改性技术。制定了粗粒烧结粉和镜铁矿组合磨矿、高压辊磨表面改性的技术标准，开发了载体沉降及强化过滤技术，打破了粗粒烧结粉用于球团的“技术壁垒”。使镜铁精矿的磨矿能耗下降30%，强亲水性的细磨赤铁粉矿沉降速度提高24.4%，过滤脱水效率提高10.6%，解决了微细颗粒对水体污染问题。非传统球团用烧结粉矿和镜铁矿配比达到80-85%，实现了资源多元化，显著提高了资源利用率，大幅度降低了原料成本。开发了链篦机-回转窑多元化球团制备技术，在高赤铁矿配比(80%～90%)下，生产镁质熔剂性球团，突破了国外镁质球团以带式焙烧机为主的工艺限制，及国内以磁铁矿为主的原料类型限制，具备在线切换生产碱性、镁质、酸性球团能力。开发了窑体精确定位与红外连续三维测定技术，建立了回转窑内结圈物厚度及分布的数学模型，研制了窑内结圈物三维分布可视化系统，通过及时测量和预测、精准调控、预防回转窑结圈，停机时间降低95.4%，作业率提高5%。开发了低温烟气高效脱硫脱硝技术，球团烟气脱硫已运行四年，实现球团绿色清洁生产。 获授权发明专利4项，企业技术秘密6项，发表学术论文49篇。项目成果已成功应用于宝钢湛江、武钢、安钢3家国内钢铁企业，优质球团产品长期供宝钢、武钢、安钢、日本制铁、韩国浦项、台湾中钢等国内外企业大型高炉使用，经济效益和社会效益显著。

目前世界上大型球团生产工艺技术主要有带式焙烧机和链篦机-回转窑两种。带式焙烧机将干燥、预热、焙烧、冷却工艺过程在一台机上完成，有诸多有点：1、原料适应性强，可以焙烧赤铁矿球团、钒钛矿球团、碱性球团、酸性球团、自熔性球团等；2、整个工艺过程物料静止，破损少，废气粉尘少，成品率高，环境更加清洁；3、炉罩和耐火材料固定，保温效果好，使用寿命长，有效降低热耗，节能环保；4、带式机生产流程短，生产工人需求少，生产人工成本相对低等。本技术已成功应用在首钢京唐一期400万吨带式球团工程、包钢新体系500万吨带式球团工程和首钢京唐二期2X400万吨带式球团工程。投产以来，各项技术经济指标均达到了国内领先、国际先进水平，本技术为提高我国球团的综合科技水平起到了重要的支撑作用，对我国球团行业推进科技进步具有重要意义。

带式焙烧机球团工艺是把细矿粉制成一定粒级的生球后进行封闭干燥、预热、焙烧和冷却，整个工艺过程在一个设备上完成。台车上均匀布满9-16mm的生球，形成300-550mm的厚度，通过台车的循环运行，依次完成各工艺段的生产过程。生球干燥采用抽风和鼓风相结合的方式，在预热带和焙烧带设置多组烧嘴，精准控制焙烧温度，灵活调节气流速度、温度、气氛和分段比例等工艺参数，不仅适合处理磁铁精矿，也适应其他方法难以处理的赤铁矿和褐铁矿。带式焙烧机主机操作简单，生产率高，因而适用于大规模球团生产。它的球层相对静止，故对预热球落下强度的要求不必太高。它采取直接回热和风箱热气回流等方式，最大可能地利用了冷却及焙烧废气的物理热。台车上使用小粒成品球团矿铺边铺底，不但保护了台车，延长了台车寿命，而且保证了台车上生球的充分焙烧，使球团质量趋于均匀。2010年8月8日京唐球团厂热试成功。目前主要使用首钢自有秘鲁矿，为高硫磁铁矿，具有较高碱金属含量。目前生产稳定，达到了日产1.2万吨的设计能力。作业率达到96.4%以上，球团品位接近66%，成品球的抗压强度2934N/个，筛分指数达到0.3%。燃料为焦炉煤气，在100%磁铁矿条件下，工序能耗仅为17.11kg/t。