[发明专利]一种萤石球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶金中化渣、脱磷硫的助熔剂技术，具体是一种萤石球及其制备方法。

背景技术

萤石在冶金行业应用广泛，它具有能降低难熔物质的熔点，促进炉渣流动，使渣和金属很好地分离，在冶炼过程中能改善脱硫、脱磷过程，增强金属的可锻性和抗张强度等特点。因此，它作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。中国是萤石制品的生产大国，也是一个消费大国。目前萤石块矿资源很少，且品位低。国内萤石块矿生产年年减产，国内萤石块矿市场缺口大。近年来，供应国内炼钢的萤石块矿品位低，不能适应钢厂生产速度，且化渣时间长、效果差，延误生产速度使生产力降低。

基于萤石供需之间越来越激烈的矛盾的状况，深加工、再加工人工合成萤石球代替萤石块矿成为发展趋势。其中，人工合成高压萤石球以其优越的、高效的生产力得到了良好的发展。而且我国萤石低品位资源较多，为人工合成高压萤石球制品工业的进一步发展提供了原料基础，用其开发人工合成高压萤石球制品也逐渐引起了人们的关注。

萤石中的主要成分氟对炉衬有较大的侵蚀作用，特别是使用过量时对炉衬的侵蚀可缩短炉体的寿命，同时在冶炼过程中氟化物经除尘后进人污水中，也会造成水中氟含量增高，污染环境。因此必然要求人工合成的萤石球品位高、成分稳定、有害杂质含量低、粒度均匀、水分含量低、防水防潮性能优良、抗压强度好、化渣速度快以缩短冶炼时间，减少对炉衬的侵蚀。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种萤石球及其制备方法。

为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：一种萤石球，CaF₂的含量≥90wt%，SiO₂的含量≤5.25 wt%，S的含量≤0.14 wt%，P的含量≤0.033 wt%，H₂O的含量≤1.02 wt%。

本发明还提供上述萤石球的制备方法，包括如下步骤。

步骤一、准备原料，其中浮选精矿萤石粉的量≥93 wt%，粘土的量≤7 wt%，将两者风干。

步骤二、将浮选精矿萤石粉和粘土均匀混合，得到混合原料。

步骤三，向混合原料中添加无机结合剂，并进一步均匀混合成混合料，其中无机结合剂的量不大于混合原料的7 wt%。

步骤四、将混合料送入强力压球机中制成萤石球。

步骤五、将成型的萤石球送到风房中于110℃保温8~9小时烘干。

而且，所述浮选精矿萤石粉是由品位在25%~38%之间的萤石原矿依次经过破碎工序、研磨工序、浮选工序、脱水工序获得；所述破碎工序，是将原矿经过30mm×30mm网格的筛子筛分后，筛下的料直接进入研磨工序，筛上的料输送到颚式破碎机中破碎至粒度≤Ф30mm后再进入研磨工序；所述研磨工序，是将经破碎后的原矿送入球磨机与螺旋分级机构成的闭路中磨细及分级，将原矿的70%磨至粒度小于200目；所述浮选工序，是将原矿粉置于分级机中溢流后，经2次搅拌进入浮选机进行一次粗选得到粗选精矿，粗选精矿经6次精选后得到萤石泡沫精矿，用砂浆泵将萤石泡沫精矿抽送到浓缩池脱水，粗选后的尾矿再经二次扫选后成最终尾矿，尾矿经尾矿泵送至尾矿坝；所述脱水工序，是将萤石泡沫精矿在浓缩池经浓缩沉淀后，矿浆自流进入过滤机脱水，在真空作用下可使得萤石泡沫精矿的水份含量小于10%。

而且，所述粘土是膨润土。

而且，所述无机结合剂是水玻璃。

本发明提供的人工合成的萤石球采用水玻璃加膨润土的复合结合剂系统，所产生的萤石球耐压强度高，符合冶金化渣的生产要求，避免了直接使用萤石矿粉加入到金属冶炼的设备中造成喷入深度不足而引起的金属冶炼脱硫、脱磷不均等问题。并且本发明提供的萤石球品位高（CaF₂的含量≥90wt%），有害杂质含量低（SiO₂≤5.25 wt%、S≤0.14 wt%、P≤0.033 wt%），成分稳定，粒度均匀，水分含量低，防水防潮性能优良，抗压强度好，化渣速度快以缩短冶炼时间，对炉衬的侵蚀小。

附图说明

图1是不同水玻璃加入量对样品CaF₂、SiO₂含量的影响。

图2是不同膨润土加入量对样品CaF₂、SiO₂含量的影响

图3是成型压力对水玻璃含量不同的样品的耐压强度的影响。

图4是成型压力对膨润土含量不同的样品的耐压强度的影响。