CN101717856A - 一种脱除矿物中铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脱除矿物中铁的方法，涉及一种用于生产耐火材料的矿物的处理方法。其特征在于其脱除矿物中铁的是将矿物磨细、制浆、加入还原剂和酸反应，经过滤、洗涤、干燥，得到脱除铁的矿物。本方法操作简单、能耗低、成本低，适宜工业化生产。能有效降低矿物中的铁含量，除铁率可达10％～99.7％。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱除矿物中铁的方法，涉及一种用于生产耐火材料的矿物的处理方法。
背景技术
耐火材料是工业生产的一种重要材料，在诸多方面有重要应用。在耐火材料生产过程中，如果生产原料中的铁含量高，会降低耐火材料的耐熔性，使耐火材料易受CO的侵蚀，造成耐火材料不应有的脱色。因此，对用于生产耐火材料的原料，通常要求Fe2O3的含量不超过2％-2.5％。
但随着矿产资源的日益减少，能够直接应用于生产耐火材料的矿物日益较少，越来越多的矿物需要通过除铁后才能应用于生产。近年来，针对如何降低矿物中的铁含量展开了较多的研究，取得了一定的成果。目前，主要的除铁的方法，包括物理法，化学法，生物法。物理法除铁主要有磁选、浮选或者磁选-浮选联合流程，采用较多的是磁选-浮选联合流程。上述方法对脱除铁矿物有一定效果，但存在一定的局限性，且对脱除晶格中铁无效。生物法除铁技术与传统工艺比较具有反应条件温和、设备要求简单、成本及能耗低、无二次污染等优点，其不足之处是生物反应速度慢，除铁时间长，铁的脱除率不高，难以实现工业化。化学法除铁研究较多，除铁效果较好，且在化学除铁机理、动力学等方面已有一定研究。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种操作简单、能耗低、成本低，适宜工业化生产的脱除矿物中铁的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于其脱除矿物中铁的是将矿物磨细、制浆、加入还原剂和酸反应，经过滤、洗涤、干燥，得到脱除铁的矿物。
本发明的一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于所述的还原剂为苯酚、抗坏血酸、苯胺、邻苯二胺、对苯二胺、间苯二胺中的一种，或它们中两种或两种以上的混合物；还原剂用量5kg～200kg/t-矿物。
本发明的一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于所述的酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、草酸、氢氟酸中的一种，或它们中两种或两种以上的混合物；酸加入量为50～800kg/t-矿物。
本发明的一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于其矿物磨细的粒度为-0.074mm为30％～100％，制浆后的矿浆矿物重量浓度为5％～75％。
本发明的一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于其反应过程的温度为20～100℃，反应时间为20min～24h。
本发明的一种脱除矿物中铁的方法，矿物可为铝土矿、铁矿、铝硅酸盐矿、硅酸盐矿以及它们的深加工产品。
本发明的方法，能够有效地降低无机非金属材料中的铁含量。本方法操作简单、能耗低、成本低，适宜工业化生产。能有效降低矿物中的铁含量，除铁率可达10％～99.7％。
具体实施方式
一种脱除矿物中铁的方法，其过程包括：将磨至细度、调制成矿浆转移至反应容器中，在搅拌作用下加入还原剂和酸反应，将矿浆沉降、过滤脱水、洗涤、干燥，得到除铁后的粉状物料。无机非金属材料可以为铝土矿(铝矾土)、铁矿(褐铁矿、赤铁矿)、铝硅酸盐矿(高岭石、硅藻土、钾长石)、硅酸盐矿(石英砂)以及它们的深加工产品。除铁反应中矿浆浓度为5～75％，矿物细度-200目为30％～100％，还原剂用量为5kg～200kg/t-矿物，酸加入量为50～800kg/t-矿物，反应时间为20min～24h，反应温度为20～100℃。还原剂为苯酚，抗坏血酸、苯胺、邻苯二胺、对苯二胺、间苯二胺中的一种，或它们中两种或两种以上的混合物。使用本方法进行的除铁实验中，在采用不同的反应温度、pH、药剂添加量时，可以得到不同的铁含量，有利于工艺的控制。
本发明中可以通过控制药剂添加量，得到不同含铁量的产品，具体的工艺步骤如下：
a.矿浆的制备：将矿石粉碎到一定细度，而后调至指定浓度。
步骤a中矿石的细度为-200目30～100％，浓度为5～75％。
b.铁矿物的脱除：将调至指定浓度的矿浆转移至反应容器中，在一定的搅拌速度下，加入还原剂和酸。
步骤b中的还原剂用量为5kg～200kg/t-矿物
步骤b中的酸用量为50～800kg/t-矿物
步骤b中的反应温度为20～100℃
步骤b中的反应时间为20min～24h
本发明的优点在于，通过湿法还原方法脱除无机非金属材料中的铁矿物，解决了除铁过程中能耗高，成本高，产品质量低的问题，为高品质耐火材料的生产，提供了条件。
实施例1
将含Fe2O33.2％的铝矾土矿石粉碎到细度为-200目含量88％，调至浓度为15％，向矿浆原料中加入10kg/t-矿物的苯胺还原剂，100kg/t-矿物的硫酸，50℃下反应20min，过滤、洗涤、干燥，得到除铁后的精料，经分析，精料中Fe2O3含量为0.67％，较好的满足了耐火材料原料的要求。
实施例2
将含Fe2O32.6％的高岭土矿石粉碎细度为到-200目含量85％，调至浓度为30％，向矿浆原料中加入15kg/t-矿物的苯酚∶抗坏血酸＝20∶1的还原剂，50kg/t-矿物的硫酸∶盐酸＝3∶1的混酸，20℃下反应5h，过滤、洗涤、干燥，得到除铁后的精料，经分析，精料中Fe2O3含量为1.1％，较好的满足了耐火材料原料的要求。
实施例3
将含Fe2O312％的铝矾土矿石粉碎到细度为-200目含量88％，调至浓度为50％，向矿浆原料中加入还原剂40kg/t-矿物的邻苯二胺，200kg/t-矿物的硝酸，100℃下反应2h，过滤、洗涤、干燥，得到除铁后的精料，经分析，精料中Fe2O3含量为0.3％，较好的满足了耐火材料原料的要求。
实施例4
将含Fe2O31.8％的钾长石矿石粉碎到细度为-200目含量95％，调至浓度为75％，向矿浆原料中加入还原剂5kg/t-矿物的抗坏血酸，300kg/t-矿物的磷酸，80℃下反应2h，过滤、洗涤、干燥，得到除铁后的精料，经分析，精料中Fe2O3含量为0.2％，较好的满足了耐火材料原料的要求。
实施例5
将含Fe2O31.3％的高岭土矿石粉碎到细度为-200目含量100％，调至浓度为45％，向矿浆原料中加入还原剂100kg/t-矿物的对苯二胺，150kg/t--矿物的硫酸∶草酸＝1∶1的混酸，20℃下反应24h，过滤、洗涤、干燥，得到除铁后的精料，经分析，精料中Fe2O3含量为0.2％，较好的满足了耐火材料原料的要求。
实施例6
将含Fe2O315％的铝矾土矿石粉碎到细度为-200目含量89％，调至浓度为5％，向矿浆原料中加入还原剂200kg/t-矿物的苯酚，800kg/t-矿物的硫酸∶柠檬酸＝1∶2的混酸，90℃下反应5h，过滤、洗涤、干燥，得到除铁后的精料，经分析，精料中Fe2O3含量为0.15％，较好的满足了耐火材料原料的要求。
实施例7
将含Fe2O32.5％的铝矾土矿石粉碎到细度为-200目含量30％，调至浓度为35％，向矿浆原料中加入20kg/t-矿物的苯酚还原剂，220kg/t-矿物的硫酸，50℃下反应40min，过滤、洗涤、干燥，得到除铁后的精料，经分析，精料中Fe2O3含量为1.3％，较好的满足了耐火材料原料的要求。
Claims (5)
1.一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于其脱除矿物中铁的是将矿物磨细、制浆、加入还原剂和酸反应，经过滤、洗涤、干燥，得到脱除铁的矿物。
2.根据权利要求1所述的一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于所述的还原剂为苯酚、抗坏血酸、苯胺、邻苯二胺、对苯二胺、间苯二胺中的一种，或它们中两种或两种以上的混合物；还原剂用量5kg～200kg/t-矿物。
3.根据权利要求1所述的一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于所述的酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、草酸、氢氟酸中的一种，或它们中两种或两种以上的混合物；酸加入量为50～800kg/t-矿物。
4.根据权利要求1所述的一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于其矿物磨细的粒度为-0.074mm为30％～100％，制浆后的矿浆矿物重量浓度为5％～75％。
5.根据权利要求1所述的一种脱除矿物中铁的方法，其特征在于其反应过程的温度为20～100℃，反应时间为20min～24h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20100602 |