高纯超细磁铁矿粉的工业化生产方法技术

本发明专利技术涉及一种高纯超细磁铁矿粉的工业化生产方法，属于选矿技术领域，特别属于固固分离技术领域。该方法包括球磨磁选、浮选、超细研磨、化学除杂、烘干五个工序。与现有技术相比，本发明专利技术方法克服了传统浮选理论中矿物粒度不能小于５μｍ的偏见，用循环式砂磨机进行超细研磨，并首次将化学除杂方法引入磁铁矿选矿领域，在工业规模生产出的磁铁矿粉，平均粒度１μｍ以下，ＴＦｅ≥７２．３０％，铁氧化物纯度高达９９．９％以上，处于国际领先水平。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
高纯超细磁铁矿粉的工业化生产方法本专利技术涉及一种高纯超细磁铁矿粉的工业化生产方法，属于选矿
，特别属于固固分离
随着磁性材料、粉末冶金、化工、洗煤等行业的发展，对高纯磁铁矿粉的需求量逐年增大，同时，对品质也提出了高、纯、细等更高的要求，而目前国内外磁铁矿粉的含量偏低，如铁品位：美国71.50％，瑞典71.80％，国内最高也只有71.50％.纯度不高一般在98.5％左右，粒度较粗，约在40μm左右，不能适应上述行业日益增长的需要，究其原因，主要是：①现有浮选理论存在误区，选矿教科书关于浮选矿物粒度的下限确定为5μm，如1985.10.冶金部编《选矿专业基础理论》P59，认为“粒度过小(小于0.005mm)，质量轻，难于在气泡上浮着，它的表面活性大，会吸附大量的药剂和无选择地粘着在其它矿粒表面上，影响浮选的指标”。在此理论指导下，现有技术方法均将浮选前矿物粒度确定在320～400目，即45μm左右，以适应浮选要求，实际上在此粒度下，矿物很难完全彻底解离，浮选后产品纯度较低。②现有反浮选方法如专利申请号98113900中，需加入捕收剂、调整剂、抑制剂，在工业生产中几种药剂之间的配比不易控制，不仅影响产品纯度，且由于加入药剂量较大，成本也随之升高。③现有高纯磁铁矿粉只采用物理方法提纯，当纯度达到99％时，几乎已达到了物理提纯方法的极限，很难在有较大幅度的提高，而提纯效果较好的化学除杂方法在磁铁矿选矿领域基本没有应用，个别方法即使涉及到化学除杂，也因其认识有误，达不到预期效果，如专利申请号98113900中，提及了氟化去除SiO2的方法，该方法只用氟化物与铁精粉进行反应，认为SiO2与氟化物形成SiF4气体挥发，铁精粉纯度即可提高，本专利技术人经多次研究试验，SiF4气体挥发后，铁精粉中-->SiO2含量虽然降低，但氟化物不仅与SiO2反应，铝、钙、镁等亦形成氟化物沉淀，增加了总杂质含量，铁精粉纯度不仅得不到提高，反而下降1～1.5％左右。④现有选矿技术方法均采用滚动球磨机磨矿，磁铁矿粉的平均粒度至多在10μm左右，达不到磁性材料用氧化铁平均粒度1μm的要求。⑤现有技术方法中，以结晶粒度粗大的铁矿粉为原料，而我国结晶粒度粗大的矿源较少受到限制。本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种高纯超细磁铁矿粉的工业化生产方法。本专利技术的目的是这样实现的：该方法包括球磨磁选、浮选、超细研磨、化学除杂、烘干五个工序，具体工艺过程如下：以普通磁铁矿粉为原料，经过一段球磨机磨矿，球磨机排矿用旋流器分级，旋流器沉砂经一段磁选机磁选浓缩后，返回再磨，旋流器溢流经二段磁选机磁选后，进入二段球磨机，二段球磨机排矿用旋流器分级，旋流器沉砂经二段磁选机磁选浓缩后，返回二段球磨机再磨，旋流器溢流用细筛筛分，筛上物返回二段磁选机，经磁选浓缩后再磨，筛下矿浆经脱磁器脱磁，然后进入浮选工序；将球磨磁选后的矿浆引入浮选机进行反浮选，反浮选次数1～6次，捕收剂分次加入，浮选后的矿浆进入超细研磨工序；浮选后的矿浆用砂磨机进行超细研磨，平均粒度磨至10～0.5um；经过超细研磨的矿浆，经沉淀浓缩浓度提高到50～80％，然后加入氟化物，其加入量为矿浆中铁矿粉重量的1～20％，温度0～100℃，反应0.5～3小时，再用清水漂洗，以除去Ca、Ma等杂质，再沉淀浓缩，然后加入NaOH，其加入量为矿浆中铁精粉量的0.1～10％，温度0～100℃，反应0.5～3小时，以除去Al2O3等杂质，用压滤机过滤，滤液返回再用，然后用浓度2～10％的稀盐酸洗涤，用压滤机过滤，滤液返回再用，之后用清水冲洗，至PH值6～7，再用螺旋输送机送入以煤为热源的间接加热转筒烘干机，烘干至要求水份后，包装，即为成品。-->与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：1、本专利技术方法生产的高纯、超细磁铁矿粉纯度高达99.90％以上，处于国际领先水平。2、本专利技术方法纠正了选矿教科书关于浮选粒度不能小于5μm的错误认识，矿浆中有30％以上粒度在5μm以下，经过浮选，获得了优异的技术指标。3、本专利技术方法首次将化学除杂方法应用于磁铁矿选矿领域，使矿粉纯度提高到99.90％以上。4、本专利技术方法首次将循环式砂磨机应用于磁铁矿超细研磨中，矿粉平均粒度可达1μm以下。5、本专利技术方法首次以磁铁矿为原料，经球磨磁选后，再用砂磨机超细研磨，成为纯度达97～98％的氧化铁黑颜料。6、本专利技术方法各工序控制点多，产品质量一致性好。本专利技术方法连续生产，规模大，产量高，成本低，可以进行大规模工业化生产。7、本专利技术方法一条生产线能够生产出六个级别的产品，可以根据用户的需要组织生产，产品适应性强。附图图面说明：图1为本专利技术方法的总体工艺流程图。图2为本专利技术方法中球磨磁选工序流程图。图3为本专利技术方法中浮选工序流程图。图4为本专利技术方法中化学除杂烘干工序流程图。下面结合附图及实施例详述本专利技术。本专利技术方法以普通磁铁矿粉为原料，该普通磁铁矿粉中，TFe≥50％，优选TFe≥60％。球磨、磁选工序所用球磨机为长筒型滚动球磨机，钢球直径Φ40mm，长度/直径≥1.8，优选长度/直径≥3.5，矿浆浓度控制在70％左右，球磨机排矿用旋流器分级，粗粒级即沉砂经磁选机磁选浓缩后，返回球磨机再磨，细粒即溢流经磁选机一次或二次磁选后，进入二段球磨机，或者作为TFe≥69％的四级品出售。二段球磨机长度/直径≥1.8、钢球直径Φ30mm以下，矿浆-->浓度控制在50～60％左右，球磨机排矿用旋流器分级，粗粒级即沉砂返回磁选机磁选后再磨，细粒即溢流用细筛网筛分，进行粒度最后把关。细筛为高频细筛，筛网为60～200目，优选100～150目。筛上物返回磁选机磁选浓缩后再磨，筛下矿浆经脱磁器脱磁后进入浮选工序，或作为TFe≥71％的三级品出售，或经砂磨机进行超细研磨至平均粒度1μm，作为纯度97～98％的氧化铁黑颜料出售。球磨磁选后进入浮选工序的铁精粉平均粒度控制在10～1μm，最好30％左右的粒度在5μm以下。浮选作业在浮选机中进行，矿浆浓度20～35％，优选在30％左右，反浮选次数1～6次，优选3～4次。反浮选用捕收剂为胺类捕收剂，每吨铁精粉用量为100～500g，优选150～250g，分次加入，首次反浮选用量为总量的40～70％，其余次数加入量依此递减。各次浮选泡沫可以合并在一起作为五级品出售，供炼铁或洗煤使用，也可以将各次反浮选泡沫单独存放，还可以任意合并两次及两次以上的浮选泡沫出售，分别供应炼铁、洗煤、铁红、耐磨材料等行业使用。浮选后的铁矿粉TFe≥72.00％，也可以烘干后直接作为二级品出售。浮选后的矿浆其铁矿粉粒度仍然很粗，需进入超细研磨工序，用砂磨机进行超细研磨，优选用搅拌罐与研磨罐分开的循环式砂磨机，该种砂磨机效率高，产量大，成本低，尤其是矿浆温度得到有效控制，避免了矿浆在研磨过程中的氧化现象，这对于作为氧化铁黑颜料出售时尤为重要。最终产品研磨粒度一般磨至平均粒度10～0.5um，也可根据用户要求掌握、控制，用户不需要超细粒度时，也可以不用超细研磨，不经过此工序。要想获得纯度达99.9％的高纯铁矿粉，仅用以上物理方法提纯难以做到，有必要在以上工序的基础上进行化学除杂。其方法是：超细研磨的矿浆经沉淀浓缩浓度提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯超细磁铁矿粉的工业化生产方法，包括球磨磁选、浮选、超细研磨、化学除杂、烘干五个工序，其特征在于：ａ、以普通磁铁矿粉为原料，经过一段球磨机磨矿，球磨机排矿用旋流器分级，旋流器沉砂经一段磁选机磁选浓缩后，返回再磨，旋流器溢流经二段磁 选机磁选后，进入二段球磨机，二段球磨机排矿用旋流器分级，旋流器沉砂经二段磁选机磁选浓缩后，返回二段球磨机再磨，旋流器溢流用细筛筛分，筛上物返回二段磁选机，经磁选浓缩后再磨，筛下矿浆经脱磁器脱磁，然后进入浮选工序；ｂ、将球磨磁选后的矿浆引 入浮选机进行反浮选，反浮选次数１～６次，捕收剂分次加入，浮选后的矿浆进入超细研磨工序；ｃ、浮选后的矿浆用砂磨机进行超细研磨，平均粒度磨至１０～０．５ｕｍ；ｄ、经过超细研磨的矿浆，经沉淀浓缩浓度提高到５０～８０％，然后加入氟化物，其加 入量为矿浆中铁矿粉重量的１～２０％，温度０～１００℃，反应０．５～３小时，再用清水漂洗，以除去Ｃａ、Ｍａ等杂质，再沉淀浓缩，然后加入ＮａＯＨ，其加入量为矿浆中铁精粉量的０．１～１０％，温度０～１００℃，反应０．５～３小时，以除去Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］等杂质，用压滤机过滤，滤液返回再用，然后用浓度２～１０％的稀盐酸洗涤，用压滤机过滤，滤液返回再用，之后用清水冲洗，至ＰＨ值６～７，再用螺旋输送机送入以煤为热源的间接加热转筒烘干机，烘干至要求水份后，包装，即为成品。...

【技术特征摘要】
1、一种高纯超细磁铁矿粉的工业化生产方法，包括球磨磁选、浮选、超细研磨、化学除杂、烘干五个工序，其特征在于：a、以普通磁铁矿粉为原料，经过一段球磨机磨矿，球磨机排矿用旋流器分级，旋流器沉砂经一段磁选机磁选浓缩后，返回再磨，旋流器溢流经二段磁选机磁选后，进入二段球磨机，二段球磨机排矿用旋流器分级，旋流器沉砂经二段磁选机磁选浓缩后，返回二段球磨机再磨，旋流器溢流用细筛筛分，筛上物返回二段磁选机，经磁选浓缩后再磨，筛下矿浆经脱磁器脱磁，然后进入浮选工序；b、将球磨磁选后的矿浆引入浮选机进行反浮选，反浮选次数1～6次，捕收剂分次加入，浮选后的矿浆进入超细研磨工序；c、浮选后的矿浆用砂磨机进行超细研磨，平均粒度磨至10～0.5um；d、经过超细研磨的矿浆，经沉淀浓缩浓度提高到50～80％，然后加入氟化物，其加入量为矿浆中铁矿粉重量的1～20％，温度0～100℃，反应0.5～3小时，再用清水漂洗，以除去Ca、Ma等杂质，再沉淀浓缩，然后加入NaOH，其加入量为矿浆中铁精粉量的0.1～10％，温度0～100℃，反应0.5～3小时，以除去Al2O3等杂质，用压滤机过滤，滤液返回再用，然后用浓度2～10％的稀盐酸洗涤，用压滤机过滤，滤液返回再用，之后用清水冲洗，至PH值6～7，再用螺旋输送机送入以煤为热源的间接加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美焦，
申请(专利权)人：张美焦，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]