[发明专利]高纯度氧化铁及其生产方法

说明书

本发明涉及一种由铁矿石生产的，用作铁氧体原料的高纯度氧化铁，及其生产方法。

由铁矿石生产的、用作铁氧体原料的氧化铁的生产方法有多种。当原材料是赤铁矿或磁铁矿时，通常的方法包括破碎、分粒和选矿。选矿包括摇床重选精矿、浮选和磁力分离。这些方法可相互组合或接着进行化学处理。选矿方法的组合公开于日本专利公告4536/1990和日本专利公开11526/1988。选矿之后的化学处理公开于日本专利公开295239/1986和69527/1989。

上述所生产的氧化铁在铁氧体生产中与碳酸锶和碳酸钡混合。多种原料的混合是通过干法或湿法来完成的，前者是将干粉形式的原料在振动棒磨机或Eirich混合机中混合几小时，而后者是将浆料形式的原料（约50%浓度）在混合球磨机中混合几小时。

用作铁氧体原料的氧化铁有两类。一类是通过上述粉碎铁矿石来生产的，而另一类是由如氯化铁或硫酸铁这样的铁化合物生产的。前者不如后者，因为它含有大量的如SiO₂和Al₂O₃这样的杂质，从而使其不适于用作高质量铁氧体的原料。对于这个问题，本发明人进行了大量研究，结果，成功地由铁矿石生产出一种SiO₂含量低于0.15%和Al₂O₃含量低于0.1%的高纯度氧化铁。

本发明的目的是提供一种用作高质量铁氧体原料的高纯度氧化铁。

本发明另一目的是提供一种由铁矿石生产所述高纯度氧化铁的方法。

本发明的又一目的是提供一种生产具有均匀粒度、适用于作优质铁氧体原料的高纯度氧化铁细粉的方法。

本发明的目的是通过在分粒和湿法磁力分离步骤中完全去除脉石矿物而实现的，不是如在通常方法中那样过度粉碎。

本发明是基于以下的发现，即如果铁矿石是通过湿法或干法粉碎、分粒和湿法磁力分离的步骤而纯化，则就有可能生产出SiO₂含量低于0.15%、Al₂O₃含量低于0.1%的高纯度氧化铁。

根据本发明，高纯度氧化铁是通过使粉末具有20-150μm平均粒径的粉碎、去除过细颗粒的干法或湿法分粒以及在1000-15000高斯强度的磁场中进行的湿法磁力分离而生产的。

根据本发明，具有均匀粒度的、适用于生产铁氧体的氧化铁粉是按两步进行生产的。第一步是通过一组矿石粉碎、分粒和湿法磁力分离的步骤，完全去除脉石矿物而由铁矿石生产高纯度氧化铁的。第二步是通过湿式粉碎装置和旋液分离器组合而完成的二次粉碎和分粒。最后将由此得到的氧化铁细粉进行干燥和焙烧。

根据本发明，第一步的粉碎、分粒和湿法磁力分离步骤是按特定方式进行的。粉碎最好要使粉末的平均粒径为20-150μm。湿法磁力分离最好要在1000-15000高斯的磁场中进行。这样所得的氧化铁的SiO₂含量低于0.15%，和Al₂O₃含量低于0.1%。

根据本发明，二次粉碎和分粒应该通过湿式研磨机和旋液分离器（例如，直径25-75mm）组合使用来实施。如有必要，可使用不同直径的旋液分离器进行重复分粒。干燥和焙烧最好是在200℃或更高的温度下，在氧化气氛中进行。以上步骤可产生具有陡的粒度分布的高纯度氧化铁细粉，其平均粒度在0.8～2μm、2～10μm、和10-30μm范围内。

根据本发明，重要的是粉碎步骤要使得颗粒的粒度在上述特定的范围内，而不是过分细的颗粒。此外，用湿法磁力分离法进行纯化也是很重要的。（由于不良的分散作用，干法磁力分离不会产生高纯度的产品。）顺便说一下，本发明中的湿法磁力分离不同于在日本专利公告4536/1990和日本专利公开11526/1988中所采用的那些。前者需要加入铁磁粉而且不能产生高纯度产品。后者由于有易于产生不均匀聚集的过细颗粒而使分离和产品都不好。不同于这些现有技术，本发明的方法由于在粉碎步骤中形成了特定的平均粒径，因而产生一种高纯度的产品。

粉碎过程分离出呈细颗粒的脉石矿物（杂质），因为它们易于磨碎，由粉碎步骤得到的粗颗粒通过湿法磁力分离可以有高产率。

分粒除去了呈细颗粒形式的脉石矿物（杂质）。为防止在湿法磁力分离步骤中氧化铁粉末与脉石矿物的不均匀聚集，去除细颗粒是重要的，这也改善了分离。