[发明专利]利用中低品位磷矿或磷矿粉的成球方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用中低品位磷矿或磷矿粉的成球方法。

背景技术

磷矿是不可再生的资源。主要用于生产黄磷及磷肥的主要原材料。矿产资源在中国主要分布在云、贵、川等地。但从目前开发的情况来看，适合用于黄磷和钙镁磷肥生产的高品位的磷矿资源在不断减少，中低品位的磷矿资源开发利用显得更加迫切，而且不管是富矿还是中低品位的磷矿，在开采和使用过程中，会产生很多的“粉矿”，而黄磷及钙镁磷肥的生产主要要使用的是磷矿“块矿”来生产的，对于粉矿的综合利用来说，是行业中的一大技术难题，其难度主要局限于粉矿成球的技术和成本上。

开发一种低成本的利用中低品位的磷矿及磷矿粉的成球技术，对于磷矿山开产、黄磷及钙镁磷肥生产行业来说，显得尤其重要。

前苏联是通过冶金烧结机烧结的方法，把粉矿通过大板烧结，并粉碎造球，达到综合利用的。但其缺点是在还原气氛中，矿粉加了焦丁，会有磷蒸汽产生燃烧发热造成磷损耗；大板烧结后，粉碎中一次成球率低，可用于黄磷生产的块状经粉碎后的收率约在60%左右，而且烧结机热利用率低，投资相对较大；燃料主要靠焦粉或焦丁，少量使用黄磷尾气，导致成本高，是目前国内外对于前苏联烧结机技术很难推广的主要原因。

中国国内，有企业单位和研究院等通过各种粘结剂的方法成球的技术。其主要缺点是：粘结剂成本高；粘结剂不耐温，在生产黄磷过程中又粉化，起不到效果；由于粘结剂的加入，贫化了磷矿的品位；由于粘结剂量少，拌料很难均匀，成球质量不稳定，成球率不高，而且不适合用于高灼烧失重的磷矿粉成球，并用于黄磷生产。因此能成功地大批量用于工业化生产的很少。如，中国专利CN101531351A公开了一种用低品位磷矿石制备黄磷的方法，其中就加入粘结剂，在成本增高的同时，竖窑烧结过程中也容易出现板结现象，出窑困难。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种无需使用粘结剂、低成本、不板结的利用中低品位磷矿或磷矿粉成球的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种利用中低品位磷矿或磷矿粉成球的方法，所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、备料

A、60～120目中低品位磷矿粉或者磷矿粉（不限制品位） 80～100份

B、水或者磷酸的水溶液1～10份

C、60～120目焦炭粉末2～8份

D、磷酸盐耐火泥、观音土、硅酸钠、纯碱、碳酸钙、氧化钙、蛇纹石中的一种或几种，磨细到60目以上，1～8份。

步骤二、搅拌

将步骤一中的A、C、D粉体物料加入搅拌机中，混合均匀，并在搅拌混合过程中，喷洒入将步骤一中的B所述的水或者磷酸的水溶液，待混合均匀后输送至外购的液压压力3～20MPa压力的干粉压球机加料料斗中，经预压密实、强力压球后制得的磷矿球，再由输送带输送到预干燥的带式干燥机上，用经净化的黄磷尾气在300摄氏度到600摄氏度燃烧预烘干，将其干燥至水分低于1%以下，预干燥好的磷矿球已有一定的强度，再通过带式输送机按燃气配比稳定加入到竖式煅烧窑中，仍用净化后的黄磷尾气，加热至850～950摄氏度，开始焙烧，焙烧后的成品磷矿球再经冷却、筛分和风选表面的粉末后，就可以直接适用于黄磷生产的磷矿石原料。

所述中低品位磷矿粉为：

灼烧失重含量在15%及以下，五氧化二磷含量在25%以下，碳酸盐含量在10%以上、二氧化硅含量低于12%的中低品位磷矿粉；

或者为：

五氧化二磷含量在25%以下、碳酸盐含量在10%以上的中低品位磷矿粉与五氧化二磷含量在23%以下、二氧化硅含量高于25%的低品位磷矿石 混合而成，二者的质量混合比为20：80～50：50；

或者为：单一的磷矿粉（不限制品位或成分）。

黄磷生产时，按含二氧化硅及氧化钙的摩尔比值即黄磷行业中称为酸度值要控制在0.75到0.85左右，钙镁磷肥生产时，按矿石镁含量的不同，还需增加一些含镁的蛇纹石成分。

本发明的有益效果是：