CN102168174B

CN102168174B - 一种高磷赤铁矿的脱磷方法

Info

Publication number: CN102168174B
Application number: CN201110086239A
Authority: CN
Inventors: 金艳; 潘勇; 肖红艳; 雷新荣
Original assignee: China University of Geosciences
Current assignee: China University of Geosciences
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: CN102168174A

Abstract

本发明涉及一种高磷赤铁矿的脱磷方法。一种高磷赤铁矿的脱磷方法，其特征在于按如下步骤进行：对高磷赤铁矿进行破碎、粉磨，得到粒径小于0.1mm的高磷赤铁矿粉；将高磷赤铁矿粉与有机酸按照1∶0.1～1.0的重量比混合，再按照固-液比为1∶4～77的重量比加入蒸馏水，进行搅拌、分离、洗涤、干燥，得到磷含量低于0.2％的赤铁矿。本发明工艺简单、生产周期短、成本低，并且使用了有机酸而不是无机酸，从而避免了盐酸、硫酸等无机酸带来的恶劣工作条件和严重的环境污染，回收的废水可循环利用也使得生产成本大为降低。

Description

一种高磷赤铁矿的脱磷方法

技术领域

本发明属于选矿工艺技术领域，具体涉及一种高磷赤铁矿的脱磷方法。

背景技术

高磷铁矿脱磷是目前国内外尚未解决的一大技术难题。铁矿石中含磷过高，在炼铁和炼钢过程中，磷进入金属中，使钢冷却时变脆，严重影响生铁和钢的质量，炼钢工艺要求铁精矿中磷的含量在0.20％以下。

我国铁矿资源总储量虽然相当丰富，但现已探测到的铁矿资源：贫矿多、富矿少，原矿平均品位只有33.00％，而且矿床类型、赋存条件十分复杂，有用组分的嵌布粒度细，多组分共生铁矿石则较多，硫、磷、二氧化硅等有害杂质的含量高，因此造成选矿难度大、效果低、产品质量差。现已探明的储量中高磷铁矿石占到全国铁矿资源的15％。赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物，也是重要的炼铁原料，世界各国各类矿石的选矿量所占比例为：赤铁矿(包括赤铁矿-磁铁矿矿石)83.7％，褐铁矿、菱铁矿、镜铁矿矿石16.3％。当赤铁矿含磷量在0.5％(重量)以上时，则被认为是高磷赤铁矿。由于高磷赤铁矿难选难冶，铁矿产品不能满足钢铁工业技术指标，如何通过有效的降磷方法，使得高磷铁矿资源得以合理利用，已成为迫在眉睫的研究课题。

从兼顾技术的经济性、实用性、先进性等方面，且针对不同性质的含磷铁矿石，现阶段已提出的降磷方法主要有浮选、磁选法、复合聚团分选法微生物法、冶炼法和化学法，但由于这些方法大多存在工艺复杂、成本高、脱磷率低、污染环境等原因，其应用受到限制。特别是化学脱磷法通常使用硝酸、盐酸或硫酸对矿石进行酸浸脱磷，该方法虽然具有很好的脱磷效果，但传统的化学脱磷法耗酸量大、成本高、危害环境，且容易导致矿石中的可溶性铁矿物被溶解，从而造成铁的损失。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提出一种高磷赤铁矿的脱磷方法，该方法工艺简单、脱磷效果明显、时间短、环境污染小。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高磷赤铁矿的脱磷方法，其特征在于按如下步骤进行：对高磷赤铁矿进行破碎、粉磨，得到粒径小于0.1mm的高磷赤铁矿粉；将高磷赤铁矿粉与有机酸按照1∶0.1～1.0的重量比混合，再按照固-液比为1∶4～77的重量比加入蒸馏水，进行搅拌、分离、洗涤、干燥，得到磷含量低于0.2％(重量)的赤铁矿。

所述的有机酸为草酸或苯甲酸。

所述的干燥方法为烘干、喷雾干燥、冷冻干燥或真空干燥。

本发明的有益效果是：

(1)环境污染小，有机酸的使用避免了传统的无机酸化学除磷法的酸煮工艺带来的恶劣工作条件和严重的环境污染，对操作人员的健康损害较小；

(2)工艺简单，反应时间短，常温常压下处理也能达到明显的脱磷效果；

(3)该方法脱磷效果明显，可将高磷赤铁矿的含磷量降低到低于炼钢的国家标准0.2％以下(符合炼钢工艺的入炉的铁矿)。

附图说明

图1为未经本发明方法脱磷处理的赤铁矿粉X-射线粉晶衍射图

图2为实施例1中脱磷后的赤铁矿X-射线粉晶衍射图

图3为实施例2中脱磷后的赤铁矿X-射线粉晶衍射图

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

表1高磷赤铁矿经本发明方法脱磷处理前后的全分析数据

实施例1：

一种磷含量为0.85％(重量)的高磷赤铁矿，其全分析数据见表1，X-射线粉晶衍射检测结果如图1所示。对该高磷赤铁矿进行破碎、粉磨，得到粒径小于0.1mm的高磷赤铁矿粉；称取10g高磷赤铁矿粉置于玻璃杯中；按照高磷赤铁矿粉∶草酸为1∶0.3的重量比加入3g草酸，再按照固(即高磷赤铁矿粉+有机酸，以下相同)-液(即蒸馏水，以下相同)比为1∶15的重量比加入195ml蒸馏水，采用磁力搅拌器搅拌28分钟，常温常压下反应；然后对经过磁力搅拌处理的固-液混合物采用离心分离，用水洗涤至中性；取出洗涤后的赤铁矿并对其进行烘干，得到的赤铁矿粉末经化学分析检测，其磷含量从0.85％降低到0.13％，低于炼钢工艺的国家标准(0.2％)，其全分析数据见表1，脱磷后的赤铁矿X-射线粉晶衍射检测结果如图2所示。对比图1和图2可见，图1中有三个明显的衍射峰，分别为：Fe₂O₃、SiO₂和Ca₅(PO₄)3F，而图2中已经没有了Ca₅(PO₄)3F的XRD衍射峰峰形，说明本发明方法已达到了明显的脱磷效果。

实施例2：

对实施例1中的高磷赤铁矿粉进行脱磷处理。称取20g高磷赤铁矿粉，置于玻璃杯中，按照高磷赤铁矿粉∶苯甲酸为1∶0.3的重量比加入6g苯甲酸，再按照固-液比为1∶15的重量比加入390ml蒸馏水，在磁力搅拌器上搅拌30分钟，常温常压下反应；然后对经过磁力搅拌处理的固-液混合物，采用膜过滤设备进行分离，用水洗涤至中性；对洗涤后的赤铁矿进行喷雾干燥，得到脱磷后的赤铁矿粉末，经测量其磷含量从0.85％降低为0.13％，其X-射线粉晶衍射检测结果如图3所示，图3中未见Ca₅(PO₄)3F的XRD衍射峰，说明本发明方法达到了明显的脱磷效果。

实施例3：

对含磷量为0.94％的高磷赤铁矿进行破碎、粉磨得到粒径小于0.1mm的高磷赤铁矿粉，称取5g该高磷赤铁矿粉，置于玻璃杯中，按照高磷赤铁矿粉∶草酸为1∶0.6的比例加入3g草酸，再按照固-液比为1∶50的重量比加入400ml蒸馏水，在磁力搅拌器上搅拌35分钟，常温常压下反应；然后对经过磁力搅拌处理的固-液混合物，采用膜过滤设备进行分离，用水洗涤至中性；对洗涤后的赤铁矿进行喷雾干燥，得到脱磷后的赤铁矿粉末，经化学分析检测：其磷含量从0.94％降低为0.16％。

实施例4：

对含磷量为0.94％的高磷赤铁矿进行破碎、粉磨得到粒径小于0.1mm的高磷赤铁矿粉，称取20g高磷赤铁矿粉，置于玻璃杯中，按照高磷赤铁矿∶苯甲酸为1∶1的重量比加入20g苯甲酸，再按照固-液比为1∶77的重量比加入3080ml蒸馏水，在磁力搅拌器上搅拌20分钟，常温常压下反应；然后对经过磁力搅拌处理的固-液混合物，采用膜过滤设备进行分离，用水洗涤至中性；对洗涤后的赤铁矿进行真空干燥，得到脱磷后的赤铁矿粉末，经测量其磷含量为0.16％。

实施例5：

对含磷量为0.94％的高磷赤铁矿进行破碎、粉磨得到粒径小于0.1mm的高磷赤铁矿粉，称取100g高磷赤铁矿粉，置于玻璃杯中，按照高磷赤铁矿∶草酸为1∶0.1的重量比加入10g草酸，再按照固-液比为1∶4的重量比加入440ml蒸馏水，在磁力搅拌器上搅拌30分钟，常温常压下反应；然后对经过磁力搅拌处理的固-液混合物，采用离心分离并用水洗涤至中性；对洗涤后的赤铁矿进行烘干，得到脱磷后的赤铁矿粉末，经测量其磷含量为0.19％。

Claims

1.一种高磷赤铁矿的脱磷方法，其特征在于按如下步骤进行：对高磷赤铁矿进行破碎、粉磨，得到粒径小于0.1mm的高磷赤铁矿粉；将高磷赤铁矿粉与有机酸按照1:0.1~1.0的重量比混合，再按照固–液比为1：4~77的重量比加入蒸馏水，进行搅拌、分离、洗涤、干燥，得到磷含量低于0.2％的赤铁矿；

所述的有机酸为草酸或苯甲酸。

2.根据权利要求1所述的一种高磷赤铁矿的脱磷方法，其特征在于：所述的干燥方法为烘干、喷雾干燥、冷冻干燥或真空干燥。