[发明专利]黄磷矿粉成球粘结剂、矿粉球团及其制备方法

说明书

本发明公开了一种黄磷矿粉成球粘结剂、矿粉球团及其制备方法，属于矿物资源综合利用技术领域。本发明以硫酸和氢氧化铝为原料制备硫酸盐黄磷矿粉粘结剂；将磷矿粉、或者矿山生产精矿剩下的矿粉与硫酸盐黄磷矿粉粘结剂配料，通过双辊混料器混合均匀，经压球机成球后，烘干自行凝结即成矿粉球团。本发明制备的粘结剂成本低，所成矿粉球团抗压强度高，常温时，可达100公斤以上；热稳定好，经1000℃高温不爆裂，完全满足黄磷生产要求，同时，可带走磷矿粉中的CO₂，降低黄磷生产电耗，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种黄磷矿粉成球粘结剂、矿粉球团及其制备方法，属于矿物资源综合利用技术领域。

背景技术

黄磷是一种重要的化工原料，采用黄磷为原料生产的各种磷化物和磷酸盐品种繁多，用途广泛。黄磷生产时需要高品位的块矿，然由于多年的开采，我国用于黄磷生产所剩的块矿已经不多，难以满足黄磷生产需求。现存黄磷矿石主要以低品位以及粉末状的黄磷矿石为主，低品位黄磷矿石在黄磷加工过程当中需要进行选矿，选矿后残留下来的矿粉需成球后才能再次进行黄磷生产。

如今在矿粉中加入粘结剂制备磷矿粉球团，进而生产黄磷的技术已被广泛研究。在现有技术中，黄磷矿粉成球粘结剂一类采用的为含钠离子的粘结剂。如专利号为201210000167.9中，采用腐殖酸与氢氧化钠配制成的粘结剂；专利号为201510336915.4中，将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制成的粘结剂；专利CN201610952966.4中采用水玻璃、粘土、纸浆配制成混浆作为粘结剂加入到磷矿粉中制成球团；专利CN201810001422.9中将氢氧化钠与氧化硅工业副产物反应制成矿粉成球粘结剂。由于钠离子的导电性和化学活性，使得黄磷生产时炉内的化学反应更加复杂化。与此同时，炉内产生的碳酸盐和有机物含量也不会降低。

另一类矿粉成球粘结剂为粘土。使用此类矿粉成球粘结剂时，不但会使原矿中磷的百分含量降低，还会增加炉矿渣量，和磷损失，减少经济效益。

综上所述，添加磷矿粉粘结剂来制备黄磷矿粉球团的方法较多，但目前尚未有将硫酸盐作为矿粉粘结剂，配以硫酸和磷矿粉来制备黄磷矿粉球团的技术文献。

发明内容

本发明的目的是提了一种黄磷矿粉成球粘结剂、该粘结剂制备的矿粉球团及其方法。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现。

一种黄磷矿粉成球粘结剂，由硫酸溶液与氢氧化铝混合而成，其中，硫酸溶液的质量浓度为50%，氢氧化铝的添加量为1wt%。

一种矿粉球团，由如下步骤制备：

步骤1，称取含水量为1~15%的磷矿粉，加入一定量的水，使得磷矿粉的含水量为15%，加入粘结剂4~6重量份配料，经双辊混料器混合均匀，混料过程中，粘结剂与磷矿粉发生反应，反应后除去碳酸盐中的二氧化碳和有机物；

步骤2，将混合均匀的料粉经皮带运送至压球机进行压球；

步骤3， 成好球体后送至立窑烘干装置经300℃，3h烘干干燥凝固，即为产品。

进一步的，步骤2中，混合均匀的粉料经皮带运送至压球机在20~50吨的压力下进行压球。

进一步的，所述的矿粉成球，球团的直径在35~38mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将硫酸与氢氧化铝混合制备成硫酸盐矿粉粘结剂，再配以磷矿粉来制备黄磷矿粉球团，本发明制备的硫酸盐矿粉粘结剂成本低，所成矿粉球团抗压强度高，常温时，可达100公斤以上；热稳定好，经1000℃高温不爆裂，完全满足黄磷生产要求。同时，可带走磷矿粉中的CO₂，降低黄磷生产电耗，节约成本。

附图说明