[发明专利]一种利用低品位磷矿粉生产磷矿粉球团的方法

说明书

本发明公开了一种利用低品位磷矿粉生产磷矿粉球团的方法，包括筛分、配料、混料、压球、烘干和冷却步骤，所述配料工序是在每100质量份的磷矿粉中，加入1～10质量份的磷酸、0.5～2质量份的磷酸硅、5～10质量份的碳质还原剂、5～10质量份的硅石粉和1～5质量份的稻壳灰。本发明工艺简单、原料易得，球团强度和热稳定性高，低品位磷矿粉利用率高，具有产生较好的经济效益和社会效益，易于推广使用。

技术领域

本发明属于磷化工技术领域，具体涉及一种利用低品位磷矿粉生产磷矿粉球团的方法。

背景技术

采用电炉法生产工业黄磷，通常要求磷矿石等入炉物料具有一定的粒度范围，炉料粒度的大小和高温下炉料的状态会直接影响电炉内反应的正常进行,只有符合要求的炉料才能高效、稳定的生产黄磷并降低泥磷比例。随着磷矿资源日趋枯竭、贫化，富矿价格不断上涨，对于不符合直接进料要求的碎磷矿或磷矿粉，目前的普遍做法主要有：①磨细作磷矿粉肥或供普钙生产，但其受生产条件限制；②烧结成型，该法生产的烧结矿性能良好，但其返粉量高达40%左右。所以，受地域或生产能力等限制，大量的磷矿粉被堆积、废弃，这样不仅使黄磷生产成本上升，而且大量堆存的磷矿粉得不到合理利用，既占用大量资金又造成资源浪费，污染环境。

在现有技术中，已有将磷矿粉加工成磷矿粉球团的报道。在磷矿粉造球过程中，粘结剂是关键辅助原料，它的性能优劣直接关系到球团质量。现有常用的粘接剂中，膨润土、腐殖酸、黏土和水玻璃等作为粘结剂时，会使磷矿粉球团的品位下降，炉渣量增加，且球团硬度和耐热度不够，易爆裂，导致炉内反应不稳定，矿粉回用难度大，效益较低；用硅酸盐作为粘接剂时，会因硅酸盐过量而导致炉内酸碱度失衡，影响电炉的操控；采用有机复合粘结剂时，也存在热强度低，操作不便，返粉率高等问题。采用球团法将矿粉制备成球团用于生产黄磷，既能实现低品位磷矿粉的利用，又能解决黄磷生产矿源短缺的问题，但一直以来，因未能获得最优化的球团粘接剂配方和加工方法，严重制约了该技术的推广应用。因此，研究开发一种工艺简单、原料易得、球团强度和热稳定性高的利用低品位磷矿粉生产磷矿粉球团的方法是客观需要的。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单、原料易得、球团强度和热稳定性高的利用低品位磷矿粉生产磷矿粉球团的方法。

本发明所述的一种利用低品位磷矿粉生产磷矿粉球团的方法，包括筛分、配料、混料、压球、烘干和冷却步骤，所述配料工序是在每100质量份的磷矿粉中，加入1～10质量份的磷酸和0.5～2质量份的磷酸硅。

进一步的,在配料工序，还添加有5～10质量份的碳质还原剂和5～10质量份的硅石粉，碳质还原剂为煤粉、焦炭粉或兰炭粉，所述碳质还原剂和硅石粉的粒度为50～200目。

进一步的, 在配料工序，还添加有1～5质量份的稻壳灰，所述稻壳灰的粒度为50～100目。

进一步的,所述磷酸的质量百分浓度为10～50%。所述磷矿粉为粒径小于8mm的磷矿粉。

进一步的,所述混料工序中，利用混料器将各原料混合搅拌均匀后控制混合物料的含水量为5～10%。

进一步的,所述压球工序中，利用压球装置将混合物料制作成粒径为10～50mm的磷矿粉球团，球团形状为圆球型、椭圆球或扁球型。所述球团的落下强度大于5次/0.5m，抗压强度大于12N/球，爆裂温度高于300℃。

进一步的,所述烘干工序是将压球工序制得的磷矿粉球团投入塔式烘干装置中，在200～500℃的温度下烘干2小时以上，烘干后球团水分小于2%。所述烘干后球团的落下强度大于300次/0.5m，抗压强度大于1000N/球，爆裂温度高于1200℃，且在1000℃温度下可保持2小时不爆裂。

本发明产生的有益效果是: