[发明专利]一种黄磷矿石粉成球方法

说明书

技术领域

本发明涉及黄磷矿石成球技术领域，尤其是一种黄磷矿石粉成球方法。

背景技术

在黄磷矿石比较丰富的前提下，对于黄磷生产，均是将黄磷矿石采用块矿，并将块矿加工成一定粒度的颗粒，再将其与硅石、焦炭按照一定的比例混合后，加入密闭的电炉内，通电加热后制备出黄磷；但随着黄磷矿石的不断开采，使得黄磷矿石的品位越来越低，使得现存黄磷矿石主要以低品位黄磷矿石和粉末状的黄磷矿石为主，而低品位黄磷矿石在加工黄磷的过程中，需要进行选矿，使得品位得到提高，但是在选矿后，磷矿就成为了矿粉，磷矿粉却难以直接用来生产黄磷，使得需要将黄磷矿石粉制备成球状，才能用于黄磷生产。

如现有技术中，专利号为201210000167.9的一种磷矿粉制成球团黄磷炉料的加工方法，通过将磷矿粉与粘结剂混合拌匀后，压制成球团后，煅烧制备成黄磷炉料；专利号为201510336915.4的利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法，通过将泥磷渣和磷矿粉按1:1.0～3.0的配比混合，加入粘结剂，得到混合物料，将所述混合物料均料压制成球团，经干燥、固结后，用作黄磷生产。

可见，对于磷矿粉制备球团后，再将其用于制备黄磷，在现有技术中已经得到了广泛的研究，并且都是采用磷矿粉中加入粘结剂，再将其压制成球团；但是，对于黄磷生产过程中，磷矿粉成球要求较高，需要成球后的粒度大小均匀，并且符合要求，而且获得的球团的强度必须要达到3kg/cm²以上，而且强度必须是低温强度和高温强度均要满足，否则将会导致再电炉中生产黄磷过程中，球团松散，影响黄磷品质和产率。

而现有技术中，对于黄磷成球过程中，采用的粘结剂是腐殖酸与氢氧化钠配制而成的，如专利号为201210000167.9中采用的粘结剂；或是采用Na₂O、Al₂O₃含量在0.1-1.2％范围内的改性粗磷酸、硅酸盐、海泡石和膨润土中的一种或多种，如专利号为201510336915.4等，而未见有任何技术文献关于采用水玻璃、粘土、纸浆配制成混合浆后，再将其加入到磷矿粉中，制备成球团的报道。

鉴于此，本研究者通过多年的实践以及不断的探索，采用水玻璃、粘土、纸浆作为磷矿粉粘结剂的原料，使得制备的球团在50-100℃的低温环境下的强度能够达到3kg/cm²以上，在500℃以上的高温环境下的强度能够达到5kg/cm²以上。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种黄磷矿石粉成球方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

采用水玻璃、粘土、纸浆按照质量比为1:1:1混合配制成混合浆后，再将混合浆加入到黄磷矿石粉中，按照占黄磷矿石粉的质量百分比为8-10％加入，搅拌均匀后，成球、干燥、焙烧、自然冷却而成。

通过该方法处理后，使得磷矿粉球团的强度至少达到了3kg/cm²以上，使得磷矿粉成球团后的强度完全满足生产黄磷要求，有效的将黄磷矿粉充分利用起来。

上述的干燥，是采用温度为30-50℃烘烤处理或者放置于自然环境中，自然风干。有效的避免过高温度导致刚刚成球的磷矿粉球团发生分裂，提高了球团的成球强度。

在焙烧过程中，采用的温度至少为200℃，使得粘结剂能够与黄磷矿粉相互作用，有效的提高黄磷矿石粉成球的强度。并且通过压制成球过程中，使得球的大小均匀，有效的使得成球粒度满足黄磷生产的要求，而且能够确保黄磷球团的强度，避免黄磷球团的松散。优选是将球团的直径控制在15-25mm，使得球团不会过大或过细，提高了黄磷品质和回收率。

在自然冷却过程中，采用风吹冷至60-80℃，能够避免黄磷球团快速冷却至常温，避免黄磷球团发生分裂，提高了球团的强度和提高黄磷矿石粉在粘结剂作用下的结合强度，改善了球团品质。

通过控制进入焙烧前的水分含量为4-6％，使得黄磷矿石粉结合成球团在焙烧过程中，能够伴随着少量蒸汽的产生，促进球团的孔隙生成，同时又能够避免大量的蒸汽产生，导致球团开裂，甚至破裂的缺陷产生，有效的提高了黄磷矿粉球团的成团质量。

优选是在焙烧过程中，采用变温焙烧，能够有效的提高球团的强度，改善球团的性能，使得球团中的有害杂质能够被进一步的脱除掉，降低黄磷生产过程中的电耗，减少污染的排放，降低生产黄磷成本。