CN104789754A - 一种含氟铁矿的预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含氟铁矿的预处理方法，该方法主要包括以下步骤：(1)配料：将含氟铁矿和碱金属氢氧化物磨碎混合混匀；(2)配料的预处理：将上述混匀的配料与碱金属氯化物的水溶液搅拌混合，烘干；(3)低温烧结：将上述预处理后的配料在180-220℃的温下焙烧0.5h以上；(4)一次洗料：用碱金属氯化物的水溶液对上述低温烧结处理后的物料搅拌清洗；(5)二次洗料：用水将上述的一次洗料搅拌清洗；(6)烘干：将上述的二次洗料烘干。本发明的含氟铁矿的预处理方法，工艺简单，氟离子容易从含氟铁矿中游离出来并被洗涤液氯化物的水溶液吸收，洗涤后的含氟铁矿中的氟的重量百分比含量可以降低到0.25％；焙烧温度低，能耗小，可以避免高温焙烧时部分有毒氟化物的生成。
Description
技术领域
本发明属于化工冶金领域，具体涉及一种含氟铁矿的预处理方法。
背景技术
我国内蒙古白云鄂博矿是到目前为止已发现的矿石储量丰富的特大型铁矿，但其元素构成繁多复杂，并且含有许多有害元素，氟元素就是其中之一。一方面，氟为冶金过程中的有害元素，氟的存在明显影响烧结过程的熔体性质，影响烧结矿的强度和性能；另一方面，在冶金过程中氟元素主要以含氟气体，如SiF4、HF，或含氟粉尘排放进入大气，会造成氟污染。为了降低含氟铁矿中的氟含量，通常是应用选矿工艺，先经磁选工艺然后经浮选工艺去除氟元素，该种方法工艺复杂，限制条件较多，且氟元素去除控制力差，且除氟率偏低。为了提高除氟率，CN101791587A根据铁矿物及脉石矿物浮游性和浮游速度差异，采用弱碱性介质中反浮选降氟；CN102876883A将含氟铁矿与碳、碱金属氧化物或碱金属氢氧化物或碱土金属氧化物或碱土金属氢氧化物其中的一种或两种的混合物、碱金属氯化物或碱土金属氯化物其中的一种或两种的混合物，按比例混匀成混合物，将混合物置于焙烧炉内焙烧，焙烧后的混合物进行磁选分离；以上通过对浮选工艺的改进，虽然一定程度上提高了除氟率，但采用的还是浮选工艺，除氟率提高有限，工艺复杂。
发明内容
为了解决以上通过采用浮选工艺对含氟铁矿进行除氟，操作程序繁杂，影响因素较多，对于氟元素筛选去除的控制力差，除氟率偏低的问题，本发明提供一种如下的通过碱金属氯化物和碱金属氢氧化物强碱结合对含氟铁矿进行低温焙烧，然后再通过碱金属氯化物的水溶液对焙烧后的物料进行洗涤，对含氟铁矿进行除氟预处理的新的技术方案：
一种含氟铁矿的预处理方法，所述的方法包括以下步骤：
(1)配料：将含氟铁矿和碱金属氢氧化物磨碎混合均匀；
(2)配料的预处理：将上述混合均匀的配料与碱金属氯化物的水溶液搅拌混合，烘干；
(3)低温烧结：将上述预处理后的配料在180-220℃的温度下焙烧0.5h以上；
(4)一次洗料：用碱金属氯化物的水溶液对上述低温烧结后的物料搅拌清洗；
(5)二次洗料：用水将上述的一次洗料搅拌清洗；
(6)烘干：将上述的二次洗料烘干。
本发明的含氟铁矿的预处理方法，将含氟铁矿和碱金属氢氧化物磨碎混合均匀的配料与碱金属氯化物的水溶液搅拌混合，然后低温烘干，有利于含氟铁矿、碱金属氢氧化物和碱金属的氯化物之间的进一步融合吸附，从而在低温烧结时，有利于将含氟铁矿中的氟离子结构进一步破坏，接着，利用碱金属氯化物的水溶液进行洗涤，从而有利于氟离子析出进入碱金属氯化物的水溶液中，然后用清水进行洗涤除去碱金属氯化物的水溶液所引入的碱金属离子和氯离子，最后烘干便得到除氟后的铁矿粉。
本发明的含氟铁矿的预处理方法，一般来说，所述的含氟铁矿中氟的重量百分含量为6-15wt％，铁的重量百分含量为30-50％。本发明的含氟铁矿的预处理方法，为了使含氟铁矿能与碱金属氢氧化物充分均匀接触混合反应，所述的(1)配料步骤中，含氟铁矿和碱金属氢氧化物最好磨碎至200目以下混合均匀。其中，所述的含氟铁矿和碱金属氢氧化物可以分开磨碎至200目以下再均匀混合，也可以将含氟铁矿初步粉碎后，再将二者均匀混合后一起磨碎至200目以下，最好是将含氟铁矿初步粉碎后，再将二者均匀混合后一起磨碎至200目下。对于磨碎混合设备，可以采用现有技术中的各种常用的固体物料磨碎混合设备，例如，球磨机或搅拌机。
本发明的含氟铁矿的预处理方法，为了尽量去除氟离子，所述的(4)一次洗料步骤中，搅拌清洗的次数优选为3次以上，其中，清洗温度最好为75-80℃；对于所述的(5)二次洗料步骤中，水的清洗次数优选为2-3次。
本发明的含氟铁矿的预处理方法，所述的碱金属氢氧化物优选为氢氧化钠，所述(2)配料的预处理步骤中的碱金属氯化物的水溶液和所述(4)一次洗料步骤中的碱金属氯化物的水溶液均优选为氯化钠的水溶液。对于所述氢氧化钠，没有特别要求，一般常用的工业用氢氧化钠即可；对于所述(2)配料的预处理步骤中的氯化钠的水溶液优选为氯化钠重量百分含量2-5wt％的氯化钠的水溶液，进一步，该氯化钠的水溶液可以直接使用来源丰富、简便的海水；同样对于所述(4)一次洗料步骤中的氯化钠的水溶液优选为氯化钠重量百分含量2-5wt％的氯化钠的水溶液，进一步，该氯化钠的水溶液可以直接使用来源丰富、简便的海水。本发明的含氟铁矿的预处理方法，考虑到对含氟铁矿内原有组织结构的改变，使氟离子易于洗出，物料中各组分的用量，优选为相对于100重量份的含氟铁矿，氢氧化钠为100-150重量份，所述(2)配料的预处理步骤中的氯化钠的水溶液为75-85重量份。
本发明的含氟铁矿的预处理方法，对于(2)配料的预处理步骤和(6)烘干步骤中的烘干温度优选为80-100℃。
本发明的含氟铁矿的预处理方法，提供了一种对含氟铁矿进行除氟预处理的新的技术方案，与现有技术相比具有如下优点：1)含氟铁矿与碱金属氯化物和碱金属氢氧化物强碱结合焙烧，然后再通过碱金属氯化物的水溶液对氟离子进行洗涤吸收，工艺简单，氟离子容易从含氟铁矿中游离出来并被洗涤液氯化物的水溶液吸收，洗涤后的含氟铁矿中的氟的重量百分比含量可以降低到0.25％；2)含氟铁矿与碱金属氯化物和碱金属氢氧化物结合焙烧温度低，能耗小，同时可以避免高温焙烧时部分有毒氟化物的生成。
附图说明
图1是本发明的一种含氟铁矿的预处理方法工艺流程图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，以下结合具体的实施例对发明的一种含氟铁矿的预处理方法作进一步说明：
原料说明：
氢氧化钠为一般的工业用氢氧化钠；
氯化钠的水溶液为氯化钠重量百分含量3.5％的海水；
水为一般的民用自来水；
含氟铁矿为白云鄂博含氟铁矿，采用电感耦合全谱直读等离子发射光谱仪(ICP)检测白云鄂博含氟铁矿化学成分组成，下表1列出了该白云鄂博铁矿的相应组成。
表1 白云鄂博含氟铁矿
实施例1
(1)配料：
将表1所示组成的白云鄂博含氟铁矿进行初步粉碎，取初步粉碎后的该白云鄂博含氟铁矿1kg与1.2kg的氢氧化钠加入球磨机内共混磨碎至物料颗粒在200目以下；
(2)配料的预处理：
向上述磨碎好的配料中，加入0.8kg的氯化钠重量百分含量3.5％的海水搅拌混合，然后温度控制在80-100℃，烘干；
(3)低温烧结：
将上述预处理后的配料送入炉中，控温在200℃进行烧结，烧结时间为50分钟；
(4)一次洗料：
按照低温烧结处理后的物料与氯化钠重量百分含量3.5％的海水的配比为125g/1L的比例，往上述低温烧结处理后的物料中加入氯化钠重量百分含量3.5％的海水，温度控制在75-80℃，搅拌清洗，反复3次；
(5)二次洗料：
用水将上述的一次洗料搅拌清洗3次；
(6)烘干：
将上述的二次洗料温度控制在80-100℃下烘干；
烘干后所得到的混合物料即为除氟后的白云鄂博铁矿粉，除氟后的白云鄂博铁矿粉的氟的重量百分含量为0.25％，对应的除氟率为97％。
对比例1
(1)配料：
将表1所示组成的白云鄂博含氟铁矿进行初步粉碎，取初步粉碎后的该白云鄂博含氟铁矿1kg与1.2kg的氢氧化钠加入球磨机内共混磨碎至物料颗粒为200目以下；
(2)配料的预处理：
向上述磨碎好的配料中，加入0.8kg的水搅拌混合，然后温度控制在80-100℃，烘干；
(3)低温烧结：
将上述预处理后的配料送入炉中，控温在200℃进行烧结，烧结时间为50分钟；
(4)一次洗料：
按照低温烧结处理后的物料与水的配比为125g/1L的比例，往上述低温烧结处理后的物料中加入水，温度控制在75-80℃，搅拌清洗，反复3次；
(5)二次洗料：
用水将上述的一次洗料搅拌清洗3次；
(6)烘干：
将上述的二次洗料温度控制在80-100℃下烘干；
烘干后所得到的混合物料即为除氟后的白云鄂博铁矿粉，除氟后的白云鄂博铁矿粉的氟的重量百分含量为1.52％，对应的除氟率为82％。
Claims (6)
1.一种含氟铁矿的预处理方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：
(1)配料：将含氟铁矿和碱金属氢氧化物磨碎混合均匀；
(2)配料的预处理：将上述混合均匀的配料与碱金属氯化物的水溶液搅拌混合，烘干；
(3)低温烧结：将上述预处理后的配料在180-220℃的温度下焙烧0.5h以上；
(4)一次洗料：用碱金属氯化物的水溶液对上述低温烧结后的物料搅拌清洗；
(5)二次洗料：用水将上述的一次洗料搅拌清洗；
(6)烘干：将上述的二次洗料烘干。
2.根据权利要求1所述的含氟铁矿的预处理方法，其特征在于，所述的含氟铁矿中氟的重量百分含量为6-15wt％，铁的重量百分含量为30-50％。
3.根据权利要求1所述的含氟铁矿的预处理方法，其特征在于，所述的(1)配料步骤中，所述氟铁矿和碱金属氢氧化物磨碎至200目以下。
4.根据权利要求1所述的含氟铁矿的预处理方法，其特征在于，所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠，所述(2)配料的预处理步骤中的碱金属氯化物的水溶液和所述(4)一次洗料步骤中的碱金属氯化物的水溶液均为氯化钠的水溶液。
5.根据权利要求4所述的含氟铁矿的预处理方法，其特征在于，所述(2)配料的预处理步骤中的氯化钠的水溶液为氯化钠重量百分含量2-5wt％的氯化钠的水溶液；所述(4)一次洗料步骤中的氯化钠的水溶液为氯化钠重量百分含量2-5wt％的氯化钠的水溶液。
6.根据权利要求5所述的含氟铁矿的预处理方法，其特征在于，相对于100重量份的含氟铁矿，氢氧化钠为100-150重量份，所述(2)配料的预处理步骤中的氯化钠的水溶液为75-85重量份。
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