[发明专利]一种磷矿专用耐磨球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨球技术领域，尤其涉及一种磷矿专用耐磨球及其制备方法。

背景技术

磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称，是一种重要的化工矿物原料。用它可以制取磷肥，也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类，以用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门。

我国磷矿资源储量丰富，但高品位磷矿储量低。我国磷矿储量居世界第2位，仅次于摩洛哥和西撒哈拉。我国磷矿已查明资源储量矿石量176亿吨，折算成标矿为105亿吨；而其中P₂O₅含量≥30％的富磷矿资源储量矿石量16.6亿吨，折算成标矿为17.6亿吨。如果仍按照目前“采富弃贫”的开采模式进行下降，20年后我国磷矿石开采殆尽。云南、贵州、四川、湖北是我国磷矿最为丰富的四个省份。其中湖北省磷矿年产量突破2000万吨，是磷矿产量最大的省份。但湖北省单厂磷矿产量只有21.4万吨，不仅低于云贵63.67万吨和54.43万吨的单厂水平，也明显低于全国平均31.86万吨的水平。未来湖北省以及全国的磷矿资源整合将是必然趋势。

中国磷矿有三大类型：岩浆岩型磷灰石、沉积岩型磷块岩和沉积变质岩型磷灰岩。其中沉积岩型磷块岩是世界各国磷矿的主要类型，我国此类型矿石贮量占总贮量的70％，主要分布在中南和西南地区，而云、贵、川、鄂、湘五省又占该类型贮量的78％；但这种矿选矿难度极大。

这种磷矿资源整合的必然趋势及我国磷矿难选的客观实际，迫使我们不断提高磷矿选矿中各个环节的高效化、节能化、环保化。球磨机破碎碾磨是磷矿选矿流程中一个重要环节，而其中的研磨体耐磨球的好坏直接关系着球磨机的使用效果和磨矿指标。现有的普通耐磨球不能很好的满足日益提高的磨矿需求，那么就要寻找一种超抗破碎、超耐磨、更适合磷矿磨矿需求的耐磨球。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种磷矿专用耐磨球及其制备方法，具有超抗破碎、超耐磨的性能，硬度和冲击值优异，硬度HRC达61-70，冲击值≥15J/cm²，而且使用寿命长，落球冲击疲劳寿命可达100000次以上，符合各方面性能要求，适于磷矿选矿中碾磨磷矿石。

本发明提出的一种磷矿专用耐磨球，其组分按重量百分比包括：C：2.2～3.5％，Si：0.3～1.2％，Mn：0.5～1.5％，Cr：8.0～11.0％，Mo：0.2～2.0％，Ni：0.2～1.5％，V：0.1～1.5％，S≤0.06％，P≤0.06％，余量为Fe及不可避免的杂质。

具体实施方式中，C的重量百分比可以为2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％，Si的重量百分比可以为0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％，Mn的重量百分比可以为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％，Cr的重量百分比可以为8.0％、8.2％、8.4％、8.6％、8.8％、9.0％、9.2％、9.4％、9.6％、9.8％、10.0％、10.2％、10.4％、10.6％、10.8％、11.0％，Mo的重量百分比可以为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.0％，Ni的重量百分比可以为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％，V的重量百分比可以为0.1％、0.3％、0.5％、0.7％、0.9％、1.1％、1.3％、1.5％。

优选地，Mo的含量和Cr的含量存在如下关系：Cr＝2×Mo+7％。

优选地，Mo的含量和Ni的含量存在如下关系：Mo＝2×Ni-0.5％。

优选地，C和Si的重量比为2.2～3.4：0.3～0.9。

优选地，Ni和V的重量比为0.5～1.5:0.5～1.5。

优选地，其组分按重量百分比包括：C：2.2～3.4％，Si：0.3～0.9％，Mn：0.5～1.5％，Cr：8.0～11.0％，Mo：0.5～2.0％，Ni：0.5～1.5％，V：0.5～1.5％，S≤0.06％，P≤0.06％，余量为Fe及不可避免的杂质。

在由铁矿石生产各种铁或铁合金时，由于铁矿中往往伴生有磷、硫等金属或非金属矿，导致最终的铁或铁合金中含有磷、硫等元素以及难以避免的杂质。