[发明专利]一种磁铁矿制备天然氧化铁黑的方法

说明书

本发明提供了一种磁铁矿制备天然氧化铁黑的方法，括以下步骤：第一步，将磁铁矿石破碎得到细颗粒矿石；第二步，将细颗粒矿石进行阶段磨矿‑阶段磁选，得到铁精矿；第三步，将铁精矿进行反浮选深度除杂，得到高纯铁精矿；第四步，对高纯铁精矿进行分级处理，分级后进行超细磨粉碎，将三级粉碎后的料浆喷雾干燥，得到性能优异的氧化铁黑产品。相比较化工合成方法制备的氧化铁黑颜料，本方法采用天然矿物，通过物理选矿提纯，机械球磨制备而成的天然氧化铁黑颜料，性能更优异，且对环境伤害小。

技术领域

本发明涉及磁铁矿提纯制备颜料技术领域，具体涉及一种磁铁矿制备天然氧化铁黑的方法。

背景技术

氧化铁黑是一种具有磁性的黑色四氧化三铁晶体，是一种优异的黑色铁系颜料，铁系颜料作为重要的无机彩色颜料，其年产量居无机彩色颜料之首。由于世界环保意识的加强，无机铁系颜料以其无毒、无嗅、无污染等特点不断取代有机颜料及红丹、铅铬黄等铅系列、铬系列有毒的无机颜料。天然的四氧化三铁具有优异的物理化学性能，不溶于酸溶液，也不溶于水、碱溶液及乙醇、乙醚等有机溶剂，因此天然的四氧化三铁做出的氧化铁黑颜料产品，性能更优异。磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，晶体属等轴晶系的氧化物矿物，晶体常呈八面体和菱形十二面体、集合体呈粒状或块状。

目前氧化铁黑的生产方法主要为直接合成法、氢氧化亚铁氧化法。直接合成是将三氧化二铁和氢氧化亚铁在一定温度和pH值条件下，直接进行加成反应，再经脱水、干燥得产品，该方法流程长，所得产品颜料性能不稳定，产生废水污染环境；氢氧化亚铁氧化法将含有氢氧化亚铁沉淀的水溶液加热到70℃以上，进行缓慢的氧化，就可以得到由棱长大约0.2μm的相当均匀的正八面体或立方单晶粒子组成的四氧化三铁粉末，该方法生产缓慢，不适合量产。且现存工艺利用磁铁矿生产制备天然氧化铁黑也面临纯度不高、质量不稳定等缺点。

发明内容

本发明提出了一种磁铁矿制备天然氧化铁黑的方法，该方法针对氧化铁黑产品常用的直接合成法流程长，产品性能不稳定，产生废水废气污染严重等问题。

实现本发明的技术方案是：

一种磁铁矿制备天然氧化铁黑的方法，包括以下步骤：

（1）将磁铁矿石破碎到15mm以下，得到细颗粒矿石；

（2）将步骤（1）得到细颗粒矿石进行阶段磨矿-阶段磁选，得到铁精矿；

（3）将步骤（2）得到的铁精矿进行反浮选深度除杂，得到反浮选精矿；

（4）对步骤（3）得到反浮选精矿进行分级处理，分级后颗粒进行超细磨，超细磨后的料浆喷雾干燥，得到氧化铁黑产品。

所述步骤（4）三级串联超细磨后所得产品颗粒均匀，粒径D₅₀≤0.9μm。

所述步骤（2）中阶段磨矿-阶段磁选具体步骤如下：

（a）将细颗粒矿石进入球磨机进行一段球磨，磨矿细度在200目以下的占95%以上，球磨后的矿浆泵入磁滚筒，通过磁滚筒进行一段磁选，磁选精矿铁收率在95.26%以上，得到铁品位69%以上的精矿；

（b）将步骤（a）中一段磁选所得精矿泵入球磨机进行二段球磨，磨矿细度为325目以下颗粒占92%以上，球磨后的矿浆泵入搅拌桶中调浆，将调浆后的悬浊液缓缓泵入磁选柱，通过磁选柱进行二段磁选，磁选精矿收率为89%以上，铁品位70%以上；

（c）将步骤（b）中二段磁选所得精矿泵入球磨机进行三段球磨，磨矿细度为325目以下颗粒占98%以上，球磨后的矿浆泵入搅拌桶中调浆，将调浆后的悬浊液缓缓泵入磁选柱，通过磁选柱进行三段磁选，磁选精矿收率96%以上，铁品位71%以上。

所述步骤（3）中反浮选捕收剂为十二胺和醚胺的混合物，加入量为150g/t，混合物中十二胺和醚胺的质量比为10：1，反浮选过程中NaOH作为pH调节剂，加入量为150g/t。