[发明专利]一种高磷赤铁矿中磷元素和铁元素流态化分离方法及装置

摘要

本发明属于有价资源低碳分离提取技术领域，特别涉及一种高磷赤铁矿中磷元素和铁元素流态化分离方法及装置。其特征是采用高速气流磨技术将常规80～200目细粒度的赤铁矿粉磨至平均粒度为2μm的超细粒度，细磨后的高磷赤铁矿粒径分布范围是102nm～104nm，磷元素、铁元素解离程度较高。进一步设计并制作超细高磷赤铁矿中磷元素、铁元素流态化分离装置，进行流态化分离。本发明在高炉炼铁工序之前，在非熔融状态下采用流态化方法实现高磷赤铁矿中铁元素与磷元素的分离、分别富集，获得富铁物质和富磷物质，避免在熔分过程中有害杂质被还原溶于铁熔体中。本发明技术无添加、无排放，过程温度低，符合清洁生产、低碳经济的要求。

主权项

一种高磷赤铁矿中磷元素和铁元素流态化分离方法及装置，其特征是采用高速气流磨技术将普通细粒度80～200目的赤铁矿粉磨至平均粒度为2μm、粒径分布范围为102～104nm的超细粒度，实现铁元素与磷、硫等杂质元素的初步解离；进一步设计并制作超细高磷赤铁矿中磷元素和铁元素流态化分离装置，进行流态化分离；其中赤铁矿粉高速气流磨技术是：将赤铁矿粗磨、筛分、烘干后使用超级涡流磨进行超细磨，矿粉超细磨过程中，参数控制如下：(1)研磨气体压力：＞0.6MPa；(2)分选机转速：5000～5500r/min；超细高磷赤铁矿中磷元素和铁元素流态化分离装置包括：矿粉(1)、分离装置(2)、富铁物料(3)、收集装置(4)和富磷物料(5)；高磷赤铁矿中磷元素和铁元素流态化分离过程为：分选气体由氮气源提供，气体携带矿粉沿切线方向进入分离装置，调整流体流速，使流速大于富P颗粒的悬浮终端速度而低于富Fe颗粒的悬浮终端速度，使得较轻富P颗粒被带出分离装置进入收集装置；而较重富Fe颗粒继续在分离装置内保持流态化状态，不被带出，最终实现Fe、P颗粒的分别富集；不同的细磨程度会造成矿粉颗粒不同的粒度分布以及磷元素和铁元素不同的解离情况，根据目标产品的要求确定相应的分选速度，并串联多个分离装置，进行逐级分离；流态化分离过程的参数控制为：(1)超细赤铁矿粉颗粒粒径分布范围为102nm～104nm；(2)分选气体流速为0.060～0.250m/s；(3)分选时间为30～60min。