[发明专利]制备高纯铁粉的方法

说明书

本发明涉及一种在普通铁精矿粉中提取高纯铁精矿粉，使其可以制备高纯铁粉的方法，它包括选矿、粗还原和精还原等步骤。

高纯铁粉是指铁含量99.80％以上的铁粉，它应用于高级粉末冶金、机械、电子、化工和静电复印等行业，它能产生抗冲击、抗磨损、抗腐蚀、高强度、高质量等独特优异性能。在国内铁粉生产的现有技术中，主要以低碳轧钢铁鳞和铁矿砂为原料，经过磨矿和选别后用固体碳和氢气还原，去除全部氧气，成为铁粉。由于钢中所含的金属和非金属杂质(总含量不低于1％)不能去除，海砂铁矿的纯度也不高，因此经过两次还原后的产成品不能达到高纯铁粉水平。国外高纯铁粉生产的现有技术，是依据特定铁矿资源的优势，采用多级磁选手段制职高纯铁精矿粉，再经过固体碳和氢气二步脱氧还原。由于磁选过程中磁团聚现象的存在，用多级磁选方法去除非金属夹杂难度很大。

本发明的任务是提供一种制各高纯铁精矿粉的方法，它在选别中增加了细磨、反浮选和化学选等简单步骤，即可还原出合格的高纯铁粉。

本发明包括选矿、粗还原和精还原步骤，在上述选矿步骤完成后进入粗还原前还包括以下步骤：

以含铁量65％以上的铁精矿粉为原料，经再次细磨使Fe₃O₄晶体与晶间杂质完全解离，即粒度达到-320～-420目时，将矿浆注入脱水槽和磁选机进行二次选别，此时铁精矿粉含铁为70％～71％,SiO₂为0.5～1.0％；再将磁选后的矿浆注入浮选机中进行选别，使铁矿物与脉石矿物达到基本分离，在浮选过程中还需添加一定量的调整剂、抑制剂和捕放剂，反浮选后的铁精矿含量，铁为72.10～72.20％,SiO₂为0.10～0.20％；再将反浮后的铁精矿粉装入容器，根据铁精矿粉中硅的残留量加入相应量的氟酸或水解氟化物，进一步除铁精矿粉中的杂质。此步骤完成后，使铁含量达到72.25～72.30％,SiO₂低于0.08％时，即可进行还原。还原后的铁粉纯度即可达到99.80％以上。

上述的捕收剂选用胺类及皂类化合物，最好选用阳离子捕收剂。

上述的抑制剂选用淀粉。

上述的调整剂选用酸类物质，在中性介质条件下(PH=7)可以不加调整，调整介质PH值为7～6时，选别更好。

下面结合实施例对本发明作进一步详述。

本发明所采用的细磨、再磁选、反浮、化学选、粗还原和精还原过程，其中粗还原和精还原是已知技术，原有的细磨和再磁选也不是以解离全部连生体，使全部Fe₃O₄晶体实现单体解离为目的。因此，这里除对已知技术不再多作说明外，有必要对自细磨开始的流程详细说明。

制取高纯铁精矿粉的原料普通铁精矿粉，其磁选后的纯度最高只能达到70％,SiO₂等非金属和金属夹杂大于3％，主要由磁团骤和晶格杂质形成，其中连生体占相当比例。本发明依据这一分析将原料铁精矿粉进一步细磨至-320～-420目，达到充分的单体解离，然后注入脱水槽和磁选机二次磁选。脱水槽和磁选机均为现有技术设备。

反浮选在浮选机中进行，浮选机也为现有技术设备。首先要调整矿浆浓度为30％左右，再加入适量的调整剂、抑制剂和捕收剂。当介质PH值为中性时，调整剂可以不加，介质PH值要控制在7～6范围内，需加酸200g/t左右(依酸类不同而有所变化)，抑制剂如选用淀粉，加入淀粉500g/t，捕收剂选用16胺，加16胺200g/t。

化学选在非玻璃质容器中进行，根据精矿粉的量及测定出其中SiO₂的残留量，经计算加入药剂，最好是氟酸；如精矿粉为1吨，SiO₂残留量为0.15％，根据反应式：

计算后可知，氟本加入量为3000g/t左右(由于生产中反应难以彻底，SiO₂仍有少量残留)。SiF₄是有毒气体，应采用高空定量排放或化学吸附加以处理。

对于晶粒较大、晶间杂质少、可选性较好的铁矿来说，经过上述工艺过程选出的高纯铁精矿粉，其非金属和金属杂质总量可以控制在0.17％以下。经过固体碳和氢气二步脱氧还原后，可以生产出纯度为99.80％以上的高纯铁粉。