專利名稱:一種高磷赤鐵礦中磷元素和鐵元素物理解離的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有價資源低碳分離提取技術領域：
，特別涉及一種高磷赤鐵礦中磷元 素和鐵元素不經(jīng)熔化的物理解離方法。
背景技術：
在我國的湖北、云南、河南等地區(qū)擁有豐富的赤鐵礦資源，然而因為這些鐵礦 資源中磷含量非常高，有的甚至超過1.0%，這些赤鐵礦未能有效的使用。按我國鋼鐵 企業(yè)現(xiàn)行的生產(chǎn)技術水平要求，赤鐵礦中含磷低于0.2% 0.3%，才具有合理的工業(yè)應 用價值。近年來，國內高磷赤鐵礦的開發(fā)利用已有許多研究成果，如紀軍采用分散-選 擇性聚團脫泥_反浮選脫磷工藝、魯軍采用脫泥_選擇性聚團_反浮選工藝處理高磷赤 鐵礦。這些研究結果表明，由于礦中鐵元素、磷元素解離不充分，所以鐵精礦中鐵品 位富集有限。中國專利公開的“一種高磷赤鐵礦的選礦工藝及裝置”(公開號CN 101524665A)使用200 500目礦粉經(jīng)旋風分離器風選分離獲得品位63%以上、磷含量小 于0.15%的鐵精礦、鐵回收率大于78%，該工藝限制條件是鐵、磷化合物的解離程度、 礦粉粒度分布情況?？偠灾F(xiàn)有各種方法，不論是浮選反浮選法、磁選法，均存在 鐵、磷化合物解離不充分、磨后礦粉粒度不均勻的問題，高磷赤鐵礦的分選效果不佳。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是為了解決高磷赤鐵礦中的鐵、磷化合物解離不充分、磨后礦粉粒 度不均勻的問題。
一種高磷赤鐵礦中磷元素和鐵元素物理解離的方法，其特征是高磷赤鐵礦粗 磨、篩分、烘干后使用高速氣流磨技術進行超細磨，將普通粒度80 200目的高磷赤鐵 礦細磨至平均粒度為2 μ m的超細粒度，粒徑分布范圍是IO2Iim 104nm，以實現(xiàn)高磷赤 鐵礦中磷元素、鐵元素的物理解離。工藝過程為
干燥后礦粉采用高速氣流磨技術進行超細磨，礦粉超細磨過程中，參數(shù)控制如 下
(1)研磨氣體壓力> 0.6MPa ；
(2)分選輪轉速5000 5500r/min ；
(3)分選完畢后清洗設備，清洗時分選輪轉速為500 550r/min。
礦粉經(jīng)進料閥送入磨機，研磨氣體通過對置設置的噴嘴加速，氣體噴射后達到 高速而帶動粉料運動。礦粉高速運動互相碰撞，形成流化床，物料在流化床內碰撞而 變細，直至被分選出。破碎后的粉料隨氣流向出口處流動，通過分選輪，一臺變頻器控 制分選電機帶動分選輪旋轉，細粉末被分離出，粗顆粒由研磨機壁上滑回研磨區(qū)繼續(xù)研 磨。氣流和粉體的混合物在旋風分離器中旋轉而產(chǎn)生離心力，將物料甩出，超細礦粉 隨同氣體經(jīng)出風口流出?；诟昏F物料與富磷物料密度的不同F(xiàn)e2O3的密度為4.90 5.30g/cm3，而磷灰石(Ca5[P04]3(F，OH))的密度為 3.16 3.22g/cm3，兩者相差 1.55 1.65倍，以供后續(xù)工藝采用流態(tài)化方法實現(xiàn)富鐵物質和富磷物質的分離和分別富集。
本發(fā)明基于對典型的高磷赤鐵礦進行的化學分析，得知恩施地區(qū)高磷赤鐵礦中 TFe = 42.8%, P = 0.85%,即使最極端的情況——礦中的磷元素全部與鐵元素化學結 合，鐵元素和磷元素的摩爾比為1 1，折合質量比為56 31 = 1.8 1.0 ；即與0.86% 的磷元素以化合物形態(tài)存在的鐵元素僅為1.5%，礦中仍有41%以上的鐵元素單獨存在， 進而由掃描電鏡觀察和能譜分析，得知礦中磷元素、鐵元素并未以互相化合存在，若能 進行超細磨，有望予以分離。據(jù)之提出若將高磷赤鐵礦細磨到一定程度，就有可能實現(xiàn) 高磷赤鐵礦中磷元素、鐵元素的物理解離的推理設想。
本發(fā)明優(yōu)點是采用超細磨高磷赤鐵礦的方法實現(xiàn)高磷赤鐵礦中磷元素、鐵元素 的物理解離，有利于后步實現(xiàn)高品位富鐵物質和富磷物質的分別富集，分別獲得富鐵物 質和富磷物質。


圖1為高速氣流磨工藝設備示意圖，
圖中1自動給料機，2壓縮空氣，3研磨機，4旋風分離器，5粉料出口，6壓縮 空氣，7細粉出口，8過濾器，9壓縮機，10循環(huán)水，11補充氮氣。
圖2為超細磨后高磷赤鐵礦的粒度分布情況(平均粒徑2.924 μ m)，
圖中q為粒度分布；Q為累積分布。
具體實施內容
按照本發(fā)明將湖北恩施某高磷赤鐵礦粗磨、篩分、烘干后采用高速氣流磨技術 對其進行超細磨，細磨過程中研磨氣體壓力控制在>0.6MPa、分選輪轉速控制在5000 5500r/min ；而后分別使用激光衍射散射式粒度分布測定儀和電鏡激光衍射分析對超細 磨后的高磷赤鐵礦粉的粒度以及不同礦粉顆粒中鐵元素、磷元素含量進行測定，結果表 明采用高速氣流磨技術對高磷赤鐵礦進行超細磨，獲得了平均粒度為2 μ m，粒徑分布 范圍是IO2nm IO4nm的超細鐵礦粉，其中磷元素、鐵元素解離程度較高，分別如表1及 附圖2所示。
表1為超細磨后高磷赤鐵礦粉磷元素、鐵元素的解離情況
權利要求
1. 一種高磷赤鐵礦中磷元素和鐵元素物理解離的方法，其特征是高磷赤鐵礦粗磨、 篩分、烘干后使用高速氣流磨技術進行超細磨，將80 200目普通粒度的高磷赤鐵礦 細磨至平均粒度為2μιη的超細粒度，細磨后的高磷赤鐵礦粒徑分布范圍是IO2nm 104nm，磷元素、鐵元素解離程度高；工藝過程為干燥后礦粉使用高速氣流磨技術進行細磨，礦粉超細磨過程中，參數(shù)控制如下(1)研磨氣體壓力>0.6MPa ；(2)分選輪轉速5000 5500r/min；(3)分選完畢后清洗設備，清洗時分選輪轉速為500 550r/min；礦粉經(jīng)進料閥送入磨機，研磨氣體通過對置設置的噴嘴加速，氣體噴射后達到高速 而帶動粉料運動；礦粉高速運動互相碰撞，形成流化床，物料在流化床內碰撞而變細， 直至被分選出；破碎后的粉料隨氣流向出口處流動，通過分選輪，一臺變頻器控制分選 電機帶動分選輪旋轉，細粉末被分離出，粗顆粒由研磨機壁上滑回研磨區(qū)繼續(xù)研磨；氣 流和粉體的混合物在旋風分離器中旋轉而產(chǎn)生離心力，將物料甩出，超細礦粉隨同氣體 經(jīng)出風口流出；基于富鐵物料與富磷物料密度的不同F(xiàn)e2O3的密度為4.90 5.30g/ cm3,而磷灰石Ca5[P04]3 (F，OH)的密度為3.16 3.22g/cm3，兩者相差1.55 1.65倍， 以供后續(xù)工藝采用流態(tài)化方法實現(xiàn)富鐵物質和富磷物質的分離和分別富集。
專利摘要
本發(fā)明屬于有價資源低碳分離提取技術領域：
，特別涉及一種高磷赤鐵礦中磷元素和鐵元素物理解離的方法。其特征是高磷赤鐵礦粗磨、篩分、烘干后使用高速氣流磨技術進行超細磨，將普通粒度80～200目的高磷赤鐵礦細磨至平均粒度為2μm的超細粒度，細磨后的高磷赤鐵礦粒徑分布范圍是102nm～104nm，磷元素、鐵元素解離程度較高。本發(fā)明優(yōu)點是采用超細磨高磷赤鐵礦的方法實現(xiàn)高磷赤鐵礦中磷元素、鐵元素的物理解離，有利于后步實現(xiàn)高品位富鐵物質和富磷物質的分別富集，分別獲得富鐵物質和富磷物質。
文檔編號B02C23/18GKCN101767050 B發(fā)布類型授權 專利申請?zhí)朇N 201010033784
公開日2011年4月13日 申請日期2010年1月12日
發(fā)明者侯娜娜, 劉潤藻, 劉錦霞, 朱榮, 李士琦, 李瑾, 王玉剛, 谷林, 趙傳, 陳代明, 陳培鈺, 高金濤 申請人:李士琦導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan