[发明专利]利用磷矿粉生产磷矿粉球的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，具体来说是一种利用企业筛分下来的磷矿粉、或者矿山生产精矿剩下的矿粉和低浓度磷酸来生产磷矿粉球的方法。

背景技术

为了降低黄磷的生产成本,黄磷生产厂家所用磷矿原料以富矿为主(P2O5质量分数﹥28％)。矿山经数年过度乱采滥挖之后,富矿所剩不多,资源破坏严重。中国多数黄磷生产企业只用块矿,对能达到入炉要求的中低品位磷矿粉因无球团(块)烧结装置、技术而无法使用。有矿产资源和依靠采销矿的企业，多数是采块弃粉,资源浪费严重。在原料质优易得、价格低廉的过去,企业以低技术、高耗能、高浪费的粗放式经营尚可生存和发展；在磷矿资源日趋枯竭、贫化,矿价格不断上涨的今天和将来,黄磷产量较大的企业应开发使用烧结技术,黄磷生产用块矿改为块与烧结矿的混合料,即将原矿筛分,其中的粉矿采用新型烧结技术烧结后与筛分出的块矿混合用于生产黄磷,也可将弃之于矿山的较低品位的粉矿和运输干燥产生的粉矿,通过选矿提高品位之后再进行烧结,用于加工磷肥及磷制品。

现有技术中：

1、硅酸钠作粘合剂的成球技术

该技术选用硅酸钠作粘合剂，添加量10～15％，该技术成球的矿球热稳定性和强度基本能满足黄磷生产企业的要求，但是由于添加了硅酸钠，给炉内带来了钠离子，钠离子的活性、导电性使炉内的化学反应更加复杂，影响电炉的操控。同时，硅酸钠不能降低黄磷生产的有害因素，如碳酸盐和有机物。

2、伍德烧结成球技术

(1)黏土作黏结剂的弊病:①使磷矿品位下降，如原矿P₂O₅质量分数为25％，加8％的黏土制成球后,则干球中P₂O₅质量分数下降到23％；②炉渣量增加，以生产黄磷入炉磷矿中P₂O₅质量分数为25％计,若改用加黏土的烧结球，磷矿原料质量将由原来的1t增加至1.3～1.5t,烧结球内的黏土最终以炉渣的形态排出,炉渣质量将由原来的1t增加至1.9～2.0t；③经济效益减少，以化料量计算电耗,黏土(炉渣)带出的热量损失折电耗约1000kw/h/t,因炉渣量的增加导致带失的磷也增加,经济效益减少约500元/t；

(2)盘式造粒机造粒生产效率低,设备故障多,造粒现场粉尘含量高,操作环境差；

(3)带式焙烧机烧结磷矿的弊病：磷矿烧结球的强度与烧结温度成正比，因为带式烧结机的材料(钢材)耐热度不高,所以烧结球的强度往往因烧结温度不高而受影响；另外,带式烧结机烧结热损失大,使得黄磷尾气消耗偏(150Nm³/t矿),而且装置投资也偏高。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术存在的问题，提供一种利用磷矿粉生产磷矿粉球的方法，该方法以企业筛分的磷矿粉、矿山生产精矿剩下的矿粉为生产原料，解决现有生产中原矿浪费严重、利用率低等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用磷矿粉生产磷矿粉球的方法，包括筛分、配料、混料、压球、烘干和冷却步骤；

所述筛分为：将生产企业筛分的磷矿粉或矿山上生产精矿剩下的矿粉利用2～15目筛网进行筛分，块状矿料直接用于黄磷生产，筛分的粉料则进入配料步骤；

所述配料为：按磷矿粉100份、磷酸2～8份和磷酸盐粘合剂0.5～2份进行配料，然后搅拌均匀；

本发明搅拌时，既可以将磷矿粉、磷酸和磷酸盐粘合剂混合均匀，又可以去除混料中碳酸盐中的二氧化碳和大部分有机物；

所述压球为：将混合均匀的粉料送入压球机在压力为20～200吨的压力下进行压球；

所述烘干为：压球成型后送入烘干机中在200～500℃下进行烘干。

进一步的，所述配料时，磷酸的质量百分浓度为10～50％。

进一步的，所述磷酸盐粘合剂由磷酸镁、磷酸钙和磷酸铝中的一种或两种及以上的组合组成。

进一步的，所述混料采用双辊混料器进行混料；

采用双辊进一步将矿料进行混合均匀，同时释放出混料中的二氧化碳和有机物。

进一步的，所述烘干机为高塔烘干机。

本发明的有益技术效果是：

(1)本发明中，由于采用磷酸和磷酸盐粘合剂，磷酸和磷酸盐粘合剂中的P₂O₅最终进入炉内参与制磷反应，提高了磷矿石中P₂O₅的含量，提高了磷矿石的品位；