用磁铁矿石生产高含量铁红的方法技术

本发明专利技术是关于用铁矿粉做原料生产高含量的铁红的方法，其工艺是对普通铁矿粉进行选矿提纯得到ＴＦｅ７１．５％以上、ＳｉＯ↓［２］０．３％以下的高纯铁矿粉，将此矿粉焙烧，温度范围在５０℃至１０００℃，最终得到含Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］９８％以上的铁红，再经球磨加工达到用户所需的粒度要求，由于矿粉经选矿提纯，使此产品质量稳定含杂率极低，适用于高档磁性材料食品医药及军工产品要求。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产Fe2O3的方法，特别是用磁铁矿石生产高含量Fe2O3的方法。Fe2O3又称铁红，是工业上一种重要的原料，目前生产铁红的方法一种是用工业废料例如废轧钢皮或铁鳞经湿法制成，其基本反应方程式为用上述反应式得到的Fe3O4再经工艺热处理得到Fe2O3，用此法生产的铁红由于原料中化学成分复杂，直接影响产品质量，达不到高含量Fe2O3，很难适应高科技电子产品及军工产品的要求。另一种方法是从磁铁矿石生产合成氧化铁红颜料的方法(CN1082513A)，该方法公开了由磁铁矿石为原料制做铁红Fe2O3的方法，用矿石粉与不足反应量硫酸搅拌反应，烘干再将该料粉碎、煅烧、冷却、粉碎至所需粒度，得到颜料的原料铁红。第一种方法其原料来自工业废料，故不易充分供应，第二种方法是制做颜料的，上述二种方法由于原料中化学成分复杂，不能保证其含Fe2O3的量达到98％以上，很难适应我国电子军工产品的需要。且上述二种工艺对环境污染较大。随着电子工业的发展，电子产品中，高含量的三氧化二铁(含量大于98％)的用途越来越广泛，目前我国使用该产品大部分靠进口。本专利技术目的是提供一种用磁铁矿石生产高含量Fe2O3的方法，该方法简单，可大量生产，对环境无污染，产品中Fe2O3含量可达98％以上。本专利技术是按如下技术方案实现的。包括以下程序(1)选矿。将TFe(全铁)含量30％左右的磁铁石英岩加以破碎、磨碎、磁选，使达到TFe含量在65-68％，再经破碎、磨碎、磁选，使达到TFe含量为≥71.5％,SiO2≤0.3％的矿石粉。上述工作可用破碎机、球磨机、磁选机来完成。(2)焙烧。将该TFe含量≥71.5％、SiO2含量≤0.3％的矿石粉在从50至200℃升温至1000℃下焙烧，焙烧过程中不断翻动，并通以空气或氧气，然后冷却。(3)磨碎。由于矿粉在焙烧过程中产生部分结块，因此还需将其磨碎，可用球磨机完成。然后根据使用要求分级包装。由于高纯度的Fe2O3在自然界中并不多见，它总是与其它元素尤其是与SiO2混杂在一起形成磁铁石英岩，该石英岩矿石价格低廉，可大量收购做为原料。在选矿过程中，以选得TFe含量为≥71.5％,SiO2含量≤0.3％为最经济。当按破碎、磨碎、磁选工序选出的矿石粉达不到此含量时，可再经一次该选矿循环，使其达到。焙烧温度以从50℃至200℃起加热，均匀升温至1000℃，冷却至50℃为好，这样会使TFe充分转化成Fe2O3，特别是在910℃至1000℃之间是转化的关键温度，低于910℃会使矿石颗粒转化较慢，导致转化不够完全，高于1000℃时，易使矿石粉过热，质量变差。TFe为全铁，即Fe3O4，其结构为在矿粉颗粒内部的物质为FeO，颗粒外部被Fe2O3层包围，由于FeO的化学状态不稳定，当与氧接触时，会变成Fe2O3，形成了Fe2O3层。在焙烧过程中，不断翻动、通氧，目的是使TFe颗粒中的FeO能迅速、全部地转化成Fe2O3，以增加该矿石粉中Fe2O3的含量，其化学反应式如下采用密封容器来盛装矿石粉，避免由于矿石粉受热膨胀损耗和混入杂质影响产品质量，此外有利于搬运且不污染环境。密封容器内具有给氧或充气装置，密封容器可用CrNi合金制做。下面以实施例做具体介绍。本实施例采用磁铁石英岩矿石为原料，首先进行选矿，即制备矿石粉。将含TFe30％左右的矿石用破碎机破碎，用球磨机进一步磨细，用磁选机将磁铁矿石与杂质分开，使含TFe量达65-68％，再经上述过程进一步提纯，得到TFe≥71.5,SiO2≥0.3％的200目左右的矿粉。将此矿粉放在密封容器中焙烧。附图说明图1所示为用马弗窑、隧道窑、电窑焙烧示意图；图2所示为在立窑中焙烧示意图；图3所示为在旋转筒窑中焙烧示意图。如图1，装有约1/2容量矿石粉的密封容器1位于料车2上，料车2上具有旋转机构(未示出)使容器1回转，料车2由链条4带动行进，在容器1上具有进气口3以通入空气或氧气，容器1从50℃入窑，经10小时从预热区A至燃烧区B升温至1000℃，经同样时间从冷却区C出窑。如图2，装有约1/2容积矿石粉的密封容器1位于立窑外壳2内，由顶部的旋转系统(未示出)带动容器1回转，从顶部进气口3通入氧气或空气，以促进矿石粉转化，入窑温度为200℃，经3小时升温至1000℃，自然冷却至今50℃。此工艺焙烧速度快，节省生产时间。如图3，密封容器1即该旋转筒窑中的旋转筒，其一端封闭，另一端用布袋收集器5包住，将矿石粉用提升机4装入料仓2，用高压鼓风机3从端部入口处将矿石粉吹入旋转筒中，经预热区A、燃烧区B、冷却区C后，从另一端由布袋收集器5收集，此方式的焙烧入料均匀、加温快速，生产所用时间最少。将以上方式焙烧所得物质用球磨机磨至所需粒度，包装为成品。用本专利技术的方法制做以中国铁红为产品名称的Fe2O3，经冶金部质检部门检测，其各项指标均达到或优于国际水平，检测用本专利技术方法生产的Fe2O3产品含有的各组分(重量百分比)如表1所示。表1 该产品与国际上其它国家同类产品比较，如表2所示。表2 从表1中可看出，本产品含Fe2O3量达98.5-99.9％,SiO2≤0.3％，几乎不含有害的杂质。从表2可看出，本产品的Fe2O3含量达98.5-99.95％，达到了国际上英、美、德国同类产品水平。综上所述，本专利技术采用磁铁石英矿石为原料，原料易于取得，价格便宜；通过破碎、磨碎、磁选取得含TFe高的矿石粉；原料很纯，无需采用化学方法以硝酸、硫酸来处理该矿石粉，不会污染环境；焙烧时采用密封容器盛装，避免杂质掺入和矿石粉的损耗；焙烧时通入空气，使FeO能完全迅速转化成Fe2O3；且本专利技术方法工艺简单易行，适于大批量或流水线生产可达到高含量Fe2O3的铁红，用来制做高档磁性材料，以满足电子、国防工业等高技术产品需要，还可应用于医药食品工业上。权利要求1.用磁铁矿石生产高含量Fe2O3的方法，其特征是它包括以下程序(1)选矿，将TFe含量30％左右的磁铁石英岩，经破碎、磨碎、磁选，使达到TFe含量在65-68％，再经破碎、磨碎、磁选，使达到TFe含量为≥71.5％,SiO2含量≤0.3％的矿石粉；(2)焙烧，将所述TFe含量≥71.5％,SiO2含量≤0.3％的矿石粉从50℃至200℃开始，均匀加热至1000℃，并不断翻动，且通以空气或氧气然后冷却；(3)磨碎，将冷却后的物质磨碎至所需的粒度。2.根据权利要求1所述的用磁铁矿石生产高含量Fe2O3的方法，其特征是所述的矿石粉是装在密封容器中焙烧的，在该容器中通入氧气或空气。3.根据权利要求2所述的用磁铁矿石生产高含量Fe2O3的方法，其特征是所述密封容器是放在马弗窑、电窑或隧道窑中焙烧的，密封容器内具有给氧或给气装置，由旋转机构将该密封容器回转，由链条输送带将其输送。4.根据权利要求3所述的用磁铁矿石生产高含量Fe2O3的方法，其特征是所述焙烧过程为从50℃均匀升温，经5小时达1000℃，并以同样冷却速度冷却。5.根据权利要求2所述的用磁铁矿石生产高含量Fe2O3的方法，其特征是所述密封容器是放在立窑中焙烧的，由旋转机构将其回转，由给氧或给气装置供气。6.根据权利要求5所述的用磁铁矿石生产高含量Fe2O3的方法，其特征是所述焙烧过程为从200℃均匀升温，经3本文档来自技高网...

【技术保护点】
用磁铁矿石生产高含量Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］的方法，其特征是：它包括以下程序：（１）选矿，将ＴＦｅ含量３０％左右的磁铁石英岩，经破碎、磨碎、磁选，使达到ＴＦｅ含量在６５－６８％，再经破碎、磨碎、磁选，使达到ＴＦｅ含量为≥７１．５％，ＳｉＯ ↓［２］含量≤０．３％的矿石粉；（２）焙烧，将所述ＴＦｅ含量≥７１．５％，ＳｉＯ↓［２］含量≤０．３％的矿石粉从５０℃至２００℃开始，均匀加热至１０００℃，并不断翻动，且通以空气或氧气，然后冷却；（３）磨碎，将冷却后的物质磨碎至所需 的粒度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张东旭，张浩，
申请(专利权)人：张东旭，张浩，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]