[發(fā)明專利]一種超級鐵精礦及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810231632.3
• 申請日: 2008-09-25
• 公開（公告）號: CN101376922A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍光明;祁米香;劉美英;張光輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C22B3/04
• 分類號: C22B3/04;B03C1/02
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 張英荷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超級鐵精礦的制備方法，尤其涉及一種由低品位鐵礦石經(jīng)過選礦得到的鐵精礦粉制備超級鐵精礦的方法，主要應(yīng)用于生產(chǎn)磁性材料、化工、環(huán)保、保鮮、醫(yī)藥、催化劑等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超級鐵精礦是指總鐵含量TFe超過70％，SiO₂含量小于2％的鐵精礦，主要應(yīng)用于生產(chǎn)直接還原鐵、生產(chǎn)海綿鐵球團(tuán)直接軋制鋼材、制取粉末冶金用鐵粉、生產(chǎn)磁性材料、合成氨催化劑等。在不同的應(yīng)用領(lǐng)域還可作為日趨緊張的軋鋼鐵鱗和價格昂貴的氧化鐵紅應(yīng)用。由于其結(jié)構(gòu)的特殊性具有比鐵鱗和氧化鐵紅更好的應(yīng)用效果，而且其應(yīng)用范圍可以超出鐵鱗和氧化鐵紅之外。

生產(chǎn)超級鐵精礦一般是以鐵礦石選礦得到的鐵精礦為原料進(jìn)行的，只有極富的礦石(如巴西的赤鐵礦含SiO僅0.5％左右)可直接提取超級鐵精礦。根據(jù)精礦中脈石礦物的種類、嵌布粒度及其與鐵礦物的共生關(guān)系主要有浮選、磁選、電選、細(xì)篩和重選等方法。

國外對超級鐵精礦的研究開發(fā)始于20世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)、加拿大、美國、挪威等國先后進(jìn)行了研究工作，并實現(xiàn)了一定規(guī)模的生產(chǎn)，生產(chǎn)出的超級鐵精礦鐵品位達(dá)到72％，二氧化硅含量小于0.5％。由于超級鐵精礦含鐵量接近于純礦物的理論值，利用常規(guī)的選礦法直接生產(chǎn)有一定的難度。中國大約在20世紀(jì)60年代就開始研發(fā)和應(yīng)用超級鐵精礦生產(chǎn)磁性材料，隨著超級鐵精礦應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，中國對超級鐵精礦的需求增大，生產(chǎn)超級鐵精礦的廠家也不斷增加，規(guī)模也不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)能力由最初的兩三千噸發(fā)展到幾萬噸。中國的南芬鐵礦、齊大山鐵礦、歪頭山鐵礦等已先后成功地生產(chǎn)出超級鐵精礦。

近年來，隨著超級鐵精礦應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，對超級鐵精礦總鐵含量要求更高，對二氧化硅含量的限制更為苛刻。不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Τ夎F精礦的質(zhì)量要求不同。對于用于直接還原生產(chǎn)海綿鐵和直接還原型材，要求Fe3O4的含量達(dá)到98％，SiO₂含量不超過1％；對于生產(chǎn)永磁材料、化工、環(huán)保、保鮮等領(lǐng)域，要求Fe₃O₄的含量達(dá)到99.5％，SiO₂含量不超過0.5％；對于應(yīng)用于軟磁材料和醫(yī)藥行業(yè)，則要求Fe₃O₄的含量達(dá)到99.9％，SiO2含量不超過0.03％。采用一般的選礦工藝僅可以提供適用于直接還原生產(chǎn)海綿鐵和型材應(yīng)用的超級鐵精礦，而對于應(yīng)用于其他領(lǐng)域的超級鐵精礦需要采用特殊的方法進(jìn)行生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種由低品位鐵礦石經(jīng)過選礦得到的鐵精礦制備超級鐵精礦的方法。

本發(fā)明制備超級鐵精礦的方法，包括以下工藝步驟：

①弱磁選：將TFe≥64％的鐵精礦通過一次磨細(xì)至顆粒不大于325目，顆粒占90％以上；再在磁選柱中進(jìn)行2～3次弱磁選，得精礦1。磁選柱的磁場強(qiáng)度為8～100kA/m，上升水流速度為0.5～10cm/s。磁選柱選出的精礦1，品位達(dá)到69％以上。

弱磁選的尾礦經(jīng)沉降、濃縮后并入原鐵精礦中礦繼續(xù)磨細(xì)。

②一次化學(xué)浸出：將磁選柱選出精礦1在水熱加壓條件下，采用燒堿溶液進(jìn)行化學(xué)浸出除硅。化學(xué)浸出液為燒堿、磷酸三鈉及三乙醇胺的混合水溶液，且化學(xué)浸出液中燒堿的質(zhì)量濃度為10～60％，磷酸三鈉的質(zhì)量濃度為0.5～10％，三乙醇胺的質(zhì)量濃度為0.2～4％；浸出過程的液固比為1：1～10：1，溫度為200～300℃，壓力為0.4～10MPa，浸出時間為1～8小時。浸出完成后，經(jīng)沉降、過濾、水洗滌至pH≤9，得精礦2。

濾液循環(huán)回浸出過程重復(fù)使用，并根據(jù)分離過程中母液的損失量補(bǔ)加原浸取液，使浸出液中燒堿的濃度保持在10～60％。直至浸出液中的氫氧化鈉濃度不足10％，排出存放或用鹽酸或硫酸酸化回收白炭黑。洗水可用于配制浸取液。

③二次化學(xué)浸出：將一次浸出得到的精礦2再用質(zhì)量濃度為5～38.2％的氫氟酸在密封的內(nèi)襯聚四氟乙烯的反應(yīng)罐中進(jìn)行常溫浸取除硅。浸取過程液固比為1：1～1：6，浸取時間為0.5～4小時。浸取完畢后進(jìn)行固液分離，固體經(jīng)水洗至近中性，干燥得到超級鐵精礦。

二次化學(xué)浸出的浸出液也可以是在一次浸出完畢后分離出的母液中直接加入質(zhì)量濃度為5～38.2％的氫氟酸，而且維持浸取過程中的液固比為1：3。

浸取完畢后固液分離的液體返回循環(huán)使用；洗水用石灰乳中和后排放；用1％的氫氧化鈉稀溶液吸收浸取過程排出的氣體，回收氟硅酸鈉。