[发明专利]磷矿微粉球团及其制备方法

说明书

本发明涉及一种磷矿微粉球团及其制备方法，属于磷化工技术领域。本发明的磷矿微粉球团的制备方法包括以下步骤：a.将有机粘结剂、水、磷矿粉按照质量比0.2～0.6:10～15:100混合均匀，得混合物料；b.将所述混合物料在6～12MPa进行压球，得到磷矿微粉生球团；c.将所述磷矿微粉生球团进行干燥得到磷矿微粉球团。本发明的粘结剂用量少，不影响后续工艺的磷矿品位。同时，得到的制备的磷矿微粉球团强度高，成本也低，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种磷矿微粉球团及其制备方法，属于磷化工技术领域。

背景技术

黄磷是一种重要的化工原料，可用于生产各种磷化物和磷酸盐，用途广泛。我国黄磷生产主要采用电炉工艺，通常用的原料是磷矿块矿，然而我国磷矿中块矿磷矿仅占总磷储量的五十分之一，多数为磷矿粉料。同时，在块矿破碎加工的过程中，会产生大量磷矿粉矿，特别是在利用风化型磷矿粉矿时，产生的微粉矿通常达到20％以上，这部分微粉矿由于需要进行加工处理才能够进入黄磷电炉工艺，所以大部分企业并不愿意增加投资和成本，致使这些磷矿微粉料得不到合理利用。然而，随着我国磷工业的快速发展，生产黄磷所需高品质的块矿已经所剩不多，难以满足黄磷生产的需求。使用磷矿微粉料进行黄磷生产是磷化工企业不得不面对的现状。

由于磷矿微粉料的粒度细小，成型困难，成球率低，加工成本较高，且所制备的磷矿微粉球团强度低，在黄磷电炉生产过程中，容易粉化，使得电炉工艺生产黄磷时工作环境差，甚至影响正常生产。现有的磷矿微粉料成型技术中通常需要加入多种粘结剂和添加剂，如专利号201210074054.3的一种磷矿粉消化碳化成球的方法，加入了10％以上的消石灰，既降低了磷矿球团的品位，又增加了电耗。专利号201510686993.7的一种磷矿粉成型粘接胶及其应用，加入了聚乙烯醇、甲基纤维素、硫酸铁、硫氰酸钙、苯酚、丁醇、磷酸、铬酸钠、硼砂、氢氧化铜、马来酸酐等多种粘结剂和添加剂，如果只添加聚乙烯醇或甲基纤维素，生球团的抗压和跌落都会很差，生球团的运输和堆积过程会造成球团碎裂粉化，造成返料量加大。再如专利号201510336915.4中采用的粘结剂是采用Na₂O、Al₂O₃含量在0.1～1.2％的改性粗磷酸、硅酸盐、海泡石和膨润土；专利号201210000167.9采用的粘结剂是腐殖酸与氢氧化钠配置的混合粘结剂；专利号201410493117.8一种磷矿粉压球成型烘干的方法，通过加入30～40％的二水物法湿法磷酸生产的中间产物酸渣作为粘结剂，制备出黄磷生产使用的磷矿球团。现有技术虽然保证了能够使磷矿粉成型，但添加了多种添加剂或粘结剂，使得磷矿粉成型工艺变得复杂，工人操作很不方便，也难以控制球团生产过程，使得球团性能不稳定，且添加剂使得磷矿粉球团的品位降低，增加了电耗，增加了黄磷生产成本，增加的酸渣也会侵蚀炉衬，或者会加入大量石灰才能使工艺顺行，使得炉况变差，电炉维护时间缩短，严重影响了黄磷生产。

发明内容

本发明要解决的第一个问题是提供一种磷矿微粉球团的制备方法。

为解决本发明的第一个技术问题，所述磷矿微粉球团的制备方法包括以下步骤：

a.将有机粘结剂、水、磷矿粉按照质量比0.2～0.6:10～15:100混合均匀，得混合物料；有机粘结剂、水、磷矿粉的质量比优选为0.4～0.6:12～15:100；

b.将所述混合物料在6～12MPa进行压球，得到磷矿微粉生球团；所述磷矿微粉生球团的直径大小优选为8～30mm；

c.将所述磷矿微粉生球团进行干燥得到磷矿微粉球团。

优选的，所述有机粘结剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或甲基纤维素，优选为聚乙烯醇。

优选的，所述磷矿粉的粒度组成范围为：粒度≥74μm为5～15wt％、38μm＜粒度＜74μm为50～80wt％、粒度≤38μm为15～35wt％。