專利名稱：一種制備高分散性燒結(jié)灰懸浮液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于選礦領(lǐng)域，特別涉及一種添加無機(jī)酸及分散劑制備高分散性燒結(jié)灰懸
浮液的方法。
背景技術(shù)：
燒結(jié)灰是鋼鐵廠鐵礦石燒結(jié)過程中通過燒結(jié)機(jī)頭煙氣電除塵器收集的灰塵微粒 的簡稱和俗稱。其平均粒度在20 y m左右，主要化學(xué)成分為Fe203、Fe304、FeO、CaO、MgO、Si02、 4103、KCl、NaCl、ZnO、PbCl2等，其中總鐵含量達(dá)到30X以上。根據(jù)中國近年來節(jié)能減排和 環(huán)境保護(hù)政策的要求，目前國內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)正在開發(fā)對燒結(jié)灰進(jìn)行水洗除雜和磁選回收 綜合利用技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)灰的高效循環(huán)利用。但在水洗除雜和磁選過程中，由于燒結(jié)灰的 粒度小，顆粒的表面能高、疏水性強(qiáng)，加上？6304等磁性粒子受磁場引力作用，使得燒結(jié)灰極 易在水中發(fā)生團(tuán)聚形成粒徑較大的二次灰粒，鐵礦顆粒被其他成分的灰粒包裹，從而影響 了燒結(jié)灰中有害雜質(zhì)的去除及磁選所得的精鐵礦品位。因此，開發(fā)一種制備高分散性燒結(jié) 灰懸浮液的方法，使燒結(jié)灰能夠在水中高度分散，從而提高燒結(jié)灰水洗除雜和磁選效率，獲 得高品位的精鐵礦，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種添加無機(jī)酸及分散劑來制備高分散性燒結(jié)灰懸浮液的方法。 本發(fā)明方法主要通過以下步驟實(shí)現(xiàn) (A)燒結(jié)灰的酸預(yù)處理先在工業(yè)水中加入無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH值至2. 5 5，再在60 200r/min攪拌轉(zhuǎn)速下加入燒結(jié)灰，攪拌3 10min，或者先在60 200r/min轉(zhuǎn)速下將燒結(jié) 灰加入至工業(yè)水中，再加入無機(jī)酸保持體系的pH值在6 8范圍，攪拌3 10min，制成燒
結(jié)灰懸浮液。 (B)懸浮液體系中添加分散劑于上述燒結(jié)灰懸浮液體系中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 1% 3%分散劑(以燒結(jié)灰質(zhì)量為基準(zhǔn))，在60 200r/min轉(zhuǎn)速下攪拌15 30min，制 得高分散性燒結(jié)灰懸浮液。 所用工藝參數(shù)優(yōu)選范圍以物質(zhì)重量份數(shù)當(dāng)水=1000時(shí)，無機(jī)酸=5 25，燒結(jié) 灰=100 500，分散劑=1 30。 上述過程所述的水為工業(yè)水，所述的無機(jī)酸是質(zhì)量濃度為5% 10%的工業(yè)硫酸 或鹽酸或硝酸或工業(yè)廢酸或它們的混合酸。 所述分散劑是離子型表面活性劑，包括以下中的一種或多種 (1)陽離子型分散劑十二烷基三甲基溴(氯)化銨、十六烷基三甲基溴(氯)化 銨等； (2)陰離子型分散劑①聚磷酸鹽類如六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉等；②磺酸鹽類如 十二烷基苯磺酸鈉、木素磺酸鈉等；③聚丙烯酸類如聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨等。
本發(fā)明的原理
(1)燒結(jié)灰顆粒表面具有很強(qiáng)的疏水性，少量無機(jī)酸的加入，可與顆粒表面的堿性 氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而破壞顆粒表面物質(zhì)的疏水性結(jié)構(gòu)，增大水對顆粒表面的潤濕性， 達(dá)到提高燒結(jié)灰在水中分散的效果。 (2)表面活性劑的加入，可降低水-顆粒間的表面吸附自由能，增大固體顆粒表面 的親水性，從而使水分子鋪展在顆粒表面周圍并形成一層水化膜，借助水化膜的作用對顆 粒進(jìn)行隔離，達(dá)到分散的效果。 經(jīng)過上述分散處理所制得的燒結(jié)灰懸浮液，可利用濁度儀測定燒結(jié)灰的分散效 果。即定量采取不同條件下制成的懸浮液置于量筒中，沉降一定時(shí)間，在量筒某一固定刻 度處取定量懸濁液，用水稀釋至同樣倍數(shù)，利用濁度儀測定其濁度。懸濁液的濁度越大，其 分散性越好，反之則分散性越差。 通過本發(fā)明方法制得的高分散性燒結(jié)灰懸浮液用于磁力選鐵，可選得含鐵量品位
為60%的鐵精礦(原料含鐵量為31%左右)，原料中總鐵回收率達(dá)80%以上。 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步是通過添加無機(jī)酸及分散劑來制備高分散性燒
結(jié)灰懸浮液，使燒結(jié)灰顆粒在水中的分散速度快、懸浮液濃度均勻，分散過程所需的動(dòng)力消
耗少、分散效果顯著，可有效消除燒結(jié)灰懸浮液制備過程顆粒在水中的團(tuán)聚現(xiàn)象，為燒結(jié)灰
的水洗除雜和磁選回收高品位鐵精礦提供了新的工藝方法。


附圖為高分散性燒結(jié)灰懸浮液制備工藝示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 : 取工業(yè)水1000mL，加入約4mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的工業(yè)硫酸，將溶液的pH調(diào)節(jié)值至 2 3，在60 200rpm轉(zhuǎn)速下攪拌加入200g燒結(jié)灰，再攪拌5min，使酸與燒結(jié)灰表面氧化 物發(fā)生反應(yīng)，再加入3g六偏磷酸鈉(分子量為10000)，攪拌15min，制得分散均勻的燒結(jié)灰 懸浮液，取樣置于量筒中，沉降30min后測定其濁度為639FTU，此燒結(jié)灰懸浮液用于磁選， 選得的鐵精礦品位為64% (原料含鐵量為31%左右)，總鐵回收率達(dá)86%。
實(shí)施例2 : 取工業(yè)水1000mL，加入約2. 5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的工業(yè)廢鹽酸，將溶液的pH調(diào)節(jié) 值至3. 0 4. 0，在60 200rpm轉(zhuǎn)速下攪拌加入200g燒結(jié)灰，再攪拌5min，使酸與燒結(jié)灰 表面氧化物發(fā)生反應(yīng)，再加入6g聚丙烯酸鈉(分子量為10000)，攪拌15min，制得分散均勻 的燒結(jié)灰懸浮液，取樣置于量筒中，沉降30min后測定其濁度為621FTU，此燒結(jié)灰懸浮液用 于磁選，選得的鐵精礦品位為62% (原料含鐵量為31 %左右)，總鐵回收率達(dá)82% 。
實(shí)施例3 : 取工業(yè)水1000mL，加入500g燒結(jié)灰，在60 200rpm轉(zhuǎn)速下攪拌加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的工業(yè)硫酸，攪拌8min，再加入6g十二烷基苯磺酸鈉，攪拌15min，制得分散均勻的燒 結(jié)灰懸浮液，取樣置于量筒中，沉降30min后測定其濁度為583FTU，此燒結(jié)灰懸浮液用于磁 選，選得的鐵精礦品位為63% (原料含鐵量為31%左右)，總鐵回收率達(dá)80%。
權(quán)利要求
一種制備高分散性燒結(jié)灰懸浮液的方法，其特征在于包括以下工藝步驟(A)先在工業(yè)水中加入無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH值至2.5～5，再在60～200r/min攪拌轉(zhuǎn)速下加入燒結(jié)灰，攪拌3～10min，或者先在60～200r/min轉(zhuǎn)速下，將燒結(jié)灰加入工業(yè)水中，再加入無機(jī)酸保持體系的pH值在6～8范圍，攪拌3～10min，制成燒結(jié)灰懸浮液；(B)于上述燒結(jié)灰懸浮液體系中添加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1％～3％分散劑，在60～200r/min轉(zhuǎn)速下攪拌15～30min，制得高分散性燒結(jié)灰懸浮液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高分散性燒結(jié)灰懸浮液的方法，其特征在于所用 工藝參數(shù)優(yōu)選范圍以物質(zhì)重量份數(shù)當(dāng)水=1000時(shí)，無機(jī)酸=5 25，燒結(jié)灰=100 500， 分散劑=1 30。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高分散性燒結(jié)灰懸浮液的方法，其特征在于所用 的無機(jī)酸是質(zhì)量濃度為5% 10%的工業(yè)硫酸或鹽酸或硝酸或工業(yè)廢酸或它們的混合酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高分散性燒結(jié)灰懸浮液的方法，其特征在于所述分散劑是離子型表面活性劑，包括以下中的一種或多種(1) 陽離子型分散劑十二烷基三甲基溴(氯)化銨、十六烷基三甲基溴(氯)化銨；(2) 陰離子型分散劑①聚磷酸鹽類六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉；②磺酸鹽類十二烷基苯 磺酸鈉、木素磺酸鈉；③聚丙烯酸類聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨。
全文摘要
一種制備高分散性燒結(jié)灰懸浮液的方法，其特征在于包括以下步驟(A)先在工業(yè)水中加入無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH值至2.5～5，再在60～200r/min攪拌轉(zhuǎn)速下加入燒結(jié)灰，攪拌3～10min，或者先在60～200r/min轉(zhuǎn)速下，將電除塵灰加入至工業(yè)水中，再加入無機(jī)酸保持體系的pH值在6～8范圍，攪拌3～10min，制成燒結(jié)灰懸浮液；(B)于上述懸浮液體系中添加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1％～3％分散劑，在60～200r/min轉(zhuǎn)速下攪拌15～30min，制成高分散性燒結(jié)灰懸浮液。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是燒結(jié)灰顆粒在水中的分散速度快，懸浮液濃度均勻，分散過程所需的動(dòng)力消耗少，分散效果顯著，可有效消除燒結(jié)灰懸浮液制備過程顆粒在水中的團(tuán)聚現(xiàn)象，為燒結(jié)灰的水洗除雜和磁選回收高品位鐵精礦提供了新的工藝方法。
文檔編號(hào)B03B7/00GK101733193SQ20091022717
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者劉憲, 楊運(yùn)泉, 蔣新民 申請人:湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司;湘潭大學(xué)