专利名称：利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法
技术领域：
本发明属于铁精矿生产技术领域。具体涉及一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。
背景技术：
选矿粒度变细是当代选矿面临的困难之一，粒度越细，解离目的矿物需要的能量越高，使得选矿成本上升。以铁矿为例，从上世纪七十年代到八十年代，选矿的入选粒度由-74微米70%上升到80%，到九十年代，-74微米上升到90%，进入二十一世纪，粒度进一步下降，许多矿山的入选粒度需要用-44微米或更细的-37微米来衡量。入选粒度变细， 需要增加磨矿段数或加大磨矿功率，将导致选矿能耗增加，且增加的主要能耗用于细粒磨矿。超细磨矿一般利用机械力的磨、剥作用，虽然能解离细粒或超细粒嵌布的磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、菱铁矿、镜铁矿、钒钛铁矿、钛铁矿、镍铁矿、硅酸铁类铁矿石，但磨矿成本高。硅、铝类物质是常见用于提铁原料中的主要脉石物相，因此选择性破坏硅、铝类物相结构，特别是有效浸蚀硅、铝与含铁物相界面，是提高磨矿效率，减少磨矿成本的关键。另外，利用机械力的超细磨对从硅酸铁或铁橄榄石类物相中解离氧化铁无能为力。硅酸铁普遍存在于超细粒嵌布的铁矿石，特别是工业渣料，如硫铁矿烧渣及金属冶炼炉渣中。很难利用传统选矿工艺从这类含硅、铝类铁矿石或渣料中生产出合格的铁精矿。为了提高磨矿效率，有效解离铁氧化物与硅、铝类物相，特别是有效解离铁橄榄石类物相，机械磨矿应与化学活化有机结合，以便选择性同步浸蚀硅、铝与含铁物相界面，加速含铁物相与硅、铝组分的解离。固体物质在机械力作用下会产生一系列的机械化学效应，如使物料在产生裂纹的同时产生各种类型的缺陷，包括晶格畸变，晶体结晶程度降低乃至无定形化，从而使固体活性提高和发生改性。在强机械力作用的瞬间，固体因受剧烈冲击而使结构发生强烈破坏并在局部产生等离子状态，过程中还伴有受激电子辐射等现象，因而能使固体物质热化学反应的温度降低，诱发物质间发生化学反应。这类化学反应在机理上，热力学和动力学特性等方面显著不同于常规的化学反应。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简化、设备简单和生产效率高的利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下在活化温度为0 100°C和活化压力为常压 0. 2MPa条件下，将100份质量的适磨物料和0. 01 300份质量的化学活化剂进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。所述的适磨物料为铁矿石或工业渣料；其中铁矿石为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石、针铁矿石、菱铁矿石、镜铁矿石、钒钛铁矿石、钛铁矿石、镍铁矿石和硅酸铁矿石中的
3一种以上；所述工业渣料为硫铁矿烧渣、金属冶炼渣、煤渣和矿山尾渣中的一种以上。所述的化学活化剂为碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的硅酸盐，碱土金属的碳酸盐、碱金属的酸式碳酸盐、碱金属的氟化物、碱土金属的氟化物、有机碱、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵和氟化铵中的一种以上。所述的湿磨所采用的设备为滚筒式磨机、振动磨机、搅拌磨机和行星磨机中的一种以上。本发明是在对含硅、铝、硫及磷类组分物相与碱及氟化物类化学活化剂在机械力作用下发生一系列的机械化学效应的机理、热力学和动力学特性等方面的深入研究和试验的基础上提出的。能使适磨物料在产生裂纹的同时产生各种类型的缺陷，包括晶格畸变，晶体结晶程度降低乃至无定形化，从而使固体活性提高和发生改性。在强机械力作用的瞬间， 固体因受剧烈冲击而使结构发生强烈破坏并在局部产生等离子状态，其过程中还伴有受激电子辐射等现象，因而能使固体物质热化学反应的温度降低，诱发物质间发生化学反应。这类化学反应的机理在热力学和动力学等方面显著不同于常规的化学反应。利用添加碱或氟化物类活化剂改变机械化学作用的环境条件，通过化学活化的方式有效地把含铁相选择性从连生体中分离出来。因此，本发明与现有技术相比，具有以下积极效果首先，固体物质在机械力作用下会产生一系列的机械化学效应，如使物料在产生裂纹的同时产生各种类型的缺陷，化学活化剂在机械活化过程中渗透到高表面能的新生缺陷中，加快了含铁物相与硅、铝类物相及硫、磷类物相的机械解离。机械化学活化可以有效解离硅酸铁物相中的氧化铁，这是常规磨矿方法难以实现的，故化学活化剂显著提高了磨矿设备的效率。其次，利用现有处理铁矿石或工业渣料的工艺设备，只需要在磨矿设备中添加适量化学活化剂，有效产生机械化学反应，加快了含铁物相与硅、铝类物相及硫、磷类物相的选择性机械解离，提高了磨矿效率，为利用后续的常规选矿工艺生产合格铁精矿创造条件。 解决了现有选矿技术无法从硅酸铁类铁矿石、高磷超细嵌布赤铁矿类铁矿石或硅酸铁类工业渣料中分选合格铁精矿的技术难题。因此，本发明具有工艺简化、设备简单和生产效率高的特点，广泛适用于难选铁矿石的分选，以及从工业渣料中得到铁精矿。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行详细描述，但本发明不局限于所给出的例子。实施例1一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。在活化温度为80 100°C和活化压力为0. 18 0. 2MPa条件下，将100份质量的适磨物料和0. 01 0. 1份质量的化学活化剂采用搅拌磨机和行星磨机进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。本实施例中适磨物料为磁铁矿石；化学活化剂为有机碱和碱金属硅酸盐。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为86 88%，铁精矿的品位是铁为65 67%，硫为 0. 03 0. 04%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例2一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为金属冶炼渣；化学活化剂为碱金属氧化物和有机碱。其余同实施例1。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为65 67%，铁精矿的品位是铁为60 61. 5%，硫为 0. 25 0. 32%，磷为 0. 01 0. 02%。实施例3一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。在活化温度为60 80°C和活化压力为0. 12 0. 15MPa条件下，将100份质量的适磨物料和0. 1 1份质量的化学活化剂采用滚筒式磨机、搅拌磨机、振动磨机和行星磨机进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。本实施例中适磨物料为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石和镜铁矿石；化学活化剂为碱金属氧化物、碱金属氟化物和碱金属硅酸盐。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为82 84%，铁精矿的品位是铁为61 64%，硫为 0. 02 0. 03%，磷为 0. 02 0. 04%。实施例4一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石、镜铁矿石和硅酸铁矿石； 化学活化剂为碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属硅酸盐和氟化铵。其余同实施例3。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为80 83%，铁精矿的品位是铁为60 63%，硫为 0. 02 0. 03%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例5一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为金属冶炼渣和硫铁矿烧渣；化学活化剂为碱金属氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属氟化物、氟化铵和碱土金属碳酸盐。其余同实施例3。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为77 79%，铁精矿的品位是铁为61 63%，硫为 0. 18 0. 20%，磷为 0. 01 0. 02%。实施例6—种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本施例中适磨物料为金属冶炼渣、硫铁矿烧渣和煤渣；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、碱金属氟化物和碱土金属氟化物。其余同实施例3。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为74 76%，铁精矿的品位是铁为61 63%，硫为 0. 22 0. 25%，磷为 0. 01 0. 02%。实施例7一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为硫铁矿烧渣、煤渣和矿山尾渣；化学活化剂为有机碱、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐、氨水、氟化铵、碳酸铵和碳酸氢铵。其余同实施例3。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为71 73%，铁精矿的品位是铁为60 62%，硫为 0. 19 0. 22%，磷为 0. 01 0. 02%。实施例8一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。在活化温度为20 45°C和活化压力为常压条件下，将100份质量的适磨物料和1 10份质量的化学活化剂采用搅拌磨机进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。本实施例中适磨物料为磁铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为87 88%，铁精矿的品位是铁为67 68%，硫为 0. 03 0. 04%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例9一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为磁铁矿石和镜铁矿石；化学活化剂为碱金属氧化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为86 87%，铁精矿的品位是铁为66 68%，硫为 0. 02 0. 03%，磷为 0. 03 0. 04%。实施例10一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和碱金属氟化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为82 84%，铁精矿的品位是铁为60 61%，硫为 0. 02 0. 03%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例11—种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石和磁铁矿石；化学活化剂为碱金属氟化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为84 86%，铁精矿的品位是铁为62 64%，硫为 0. 02 0. 03%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例12一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为褐铁矿石；化学活化剂为碱金属氧化物和碱金属碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为82 83%，铁精矿的品位是铁为60 61%，硫为 0. 06 0. 08%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例13一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为褐铁矿石和赤铁矿石；化学活化剂为碱金属碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为79 81%，铁精矿的品位是铁为58 60%，硫为 0. 12 0. 15%，磷为 0. 05 0. 08%。实施例14一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为菱铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和碱金属酸式碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为75 76%，铁精矿的品位是铁为57 58%，硫为 0. 04 0. 05%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例15—种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为菱铁矿石和褐铁矿石；化学活化剂为碱金属酸式碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为73 75%，铁精矿的品位是铁为56 57%，硫为 0. 08 0. 11%，磷为 0. 07 0. 09%。实施例16一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为镜铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和碱土金属氧化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为77 78%，铁精矿的品位是铁为58 59%，硫为 0. 04 0. 05%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例17一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为镜铁矿石、赤铁矿石和褐铁矿石；化学活化剂为碱土金属氧化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为72 75%，铁精矿的品位是铁为56 58%，硫为 0. 12 0. 14%，磷为 0. 08 0. 11%。实施例18一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为硅酸铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为75 76. 5%，铁精矿的品位是铁为59 60%，硫为 0. 04 0. 05%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例19一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为硅酸铁矿石和磁铁矿石；化学活化剂为碱土金属氢氧化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为76 78%，铁精矿的品位是铁为60 63%，硫为 0. 12 0. 14%，磷为 0. 09 0. 12%。实施例20一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。
本实施例中适磨物料为钒钛铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和碱金属硅酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为75 76%，铁精矿的品位是铁为61 61. 5%，硫为 0. 19 0. 22%，磷为 0. 16 0. 18%。实施例21—种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为钒钛铁矿石、赤铁矿石和褐铁矿石；化学活化剂为碱金属硅酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为75 76%，铁精矿的品位是铁为60 61%，硫为 0. 21 0. 23%，磷为 0. 16 0. 18%。实施例22一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为钛铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和碱土金属碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为78 79%，铁精矿的品位是铁为47 48%，硫为 0. 18 0. 21%，磷为 0. 13 0. 15%。实施例23一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为钛铁矿石和钒钛铁矿石；化学活化剂为碱土金属碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为74 77%，铁精矿的品位是铁为50 52%，硫为 0. 21 0. 23%，磷为 0. 14 0. 15%。实施例M一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为镍铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和碱土金属氟化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为72 73%，铁精矿的品位是铁为50 51%，硫为 0. 03 0. 04%，磷为 0. 03 0. 04%。实施例25一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为镍铁矿石；化学活化剂为碱土金属氟化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为68 71%，铁精矿的品位是铁为45 48%，硫为 0. 11 0. 13%，磷为 0. 09 0. 14%。实施例沈一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为针铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和有机碱。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为80 82%，铁精矿的品位是铁为60 61%，硫为 0. 02 0. 03%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例27一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为针铁矿石和硅酸铁矿石；化学活化剂为有机碱。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为81 83%，铁精矿的品位是铁为61 63%，硫为 0. 02 0. 03%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例观一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为钛铁矿石、钒钛铁矿石和镍铁矿石；化学活化剂为氨水。 其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为73 76%，铁精矿的品位是铁为50 52%，硫为 0. 18 0. 22%，磷为 0. 09 0. 11%。实施例四一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石和针铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物和碱金属氧化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为81 83%，铁精矿的品位是铁为60 61%，硫为 0. 02 0. 03%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例30一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石、针铁矿石和镜铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物和碱金属氟化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为79 82%，铁精矿的品位是铁为59 61%，硫为 0. 03 0. 04%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例31一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石、针铁矿石、镜铁矿石和硅酸铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物和碱金属碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为78 81%，铁精矿的品位是铁为58 61%，硫为 0. 03 0. 05%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例32一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石、针铁矿石、镜铁矿石、硅酸铁矿石和磁铁矿石； 化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐和碱金属酸式碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为82 84%，铁精矿的品位是铁为61 63%，硫为 0. 03 0. 05%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例33
一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石、针铁矿石、镜铁矿石、硅酸铁矿石、褐铁矿石和菱铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐和碱土金属氧化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为77 80%，铁精矿的品位是铁为57 60%，硫为 0. 06 0. 09%，磷为 0. 07 0. 10%。实施例34一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石、针铁矿石、镜铁矿石、硅酸铁矿石、褐铁矿石、 菱铁矿石和钛铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物和碱土金属氢氧化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为76 79%，铁精矿的品位是铁为56 59%，硫为 0. 06 0. 09%，磷为 0. 08 0. 11%。实施例35一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石、针铁矿石、镜铁矿石、硅酸铁矿石、褐铁矿石、 菱铁矿石、钛铁矿石和镍铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物和碱金属硅酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为76 79%，铁精矿的品位是铁为55 58%，硫为 0. 07 0. 10%，磷为 0. 08 0. 11%。实施例36一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为磁铁矿石、赤铁矿石、针铁矿石、镜铁矿石、硅酸铁矿石、 褐铁矿石、菱铁矿石、钒钛铁矿石和钛铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属硅酸盐和碱土金属碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为77 80%，铁精矿的品位是铁为55 58%，硫为 0. 07 0. 09%，磷为 0. 07 0. 11%。实施例37一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为磁铁矿石、赤铁矿石、针铁矿石、镜铁矿石、硅酸铁矿石、 褐铁矿石、菱铁矿石、钒钛铁矿石、钛铁矿石和镍铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐和碱土金属氟化物。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为76 79%，铁精矿的品位是铁为55 58%，硫为 0. 08 0. 11%，磷为 0. 09 0. 12%。实施例38一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。
10
本实施例中适磨物料为硫铁矿烧渣；化学活化剂为碳酸铵。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为77 79%，铁精矿的品位是铁为59 61%，硫为 0. 23 0. 25%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例39一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为硫铁矿烧渣；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐、碱土金属氟化物和有机碱。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为79 81%，铁精矿的品位是铁为60 62%，硫为 0. 21 0. 23%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例40一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为金属冶炼渣；化学活化剂为碳酸氢铵。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为77 79%，铁精矿的品位是铁为60 62%，硫为 0. 21 0. 23%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例41一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为金属冶炼渣；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐、碱土金属氟化物、有机碱和氨水。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为79 82%，铁精矿的品位是铁为61 63. 5%，硫为 0. 18 0. 21%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例42一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为矿山尾渣；化学活化剂为氟化铵。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为58 61%，铁精矿的品位是铁为55 57%，硫为 0. 01 0. 02%，磷为 0. 01 0. 02%。实施例43一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为矿山尾渣和煤渣；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐、碱土金属氟化物、有机碱、氨水和碳酸铵。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为56 58%，铁精矿的品位是铁为M 55%，硫为 0. 01 0. 02%，磷为 0. 01 0. 02%。实施例44一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为煤渣；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱
金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐、碱土金属氟化物、有机碱、氨水、碳酸铵和碳酸氢铵。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为60 63%，铁精矿的品位是铁为58 59%，硫为 0. 13 0. 15%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例45一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为硫铁矿烧渣和金属冶炼渣；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐、碱土金属氟化物、有机碱、氨水、碳酸铵、 碳酸氢铵和氟化铵。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为78 80%，铁精矿的品位是铁为60 63%，硫为 0. 21 0. 23%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例46一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为硫铁矿烧渣、金属冶炼渣和煤渣；化学活化剂为碱金属氢氧化物、有机碱和碱金属碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为76 78%，铁精矿的品位是铁为58 61%，硫为 0. 23 0. 25%，磷为 0. 02 0. 03%。实施例47一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为金属冶炼渣、硫铁矿烧渣、煤渣和矿山尾渣；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物和碱金属碳酸盐。其余同实施例8。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为73 75%，铁精矿的品位是铁为57 60%，硫为 0. 25 0.，磷为 0. 02 0. 03%。实施例48一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。在活化温度为0 20°C和活化压力为0. 15 0. 18MPa条件下，将100份质量的适磨物料和10 50份质量的化学活化剂采用滚筒式磨机、搅拌磨机和振动磨机进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。在本实施例中适磨物料为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石、镜铁矿石和针铁矿石； 化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱金属氟化物、碱金属氧化物和碱金属碳酸盐。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为84 86%，铁精矿的品位是铁为62 64%，硫为 0. 03 0. 04%，磷为 0. 04 0. 05%。实施例49一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为钛铁矿石和镍铁矿石；化学活化剂为碱土金属碳酸盐、 碱土金属氟化物和有机碱。其余同实施例48。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为76 79%，铁精矿的品位是铁为55 58%，硫为 0. 08 0. 11%，磷为 0. 09 0. 12%。实施例50
一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为镜铁矿石和硅酸铁矿石；化学活化剂为氟化铵、氨水和碳酸氢铵。其余同实施例48。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为82 84%，铁精矿的品位是铁为61 63%，硫为 0. 04 0. 06%，磷为 0. 04 0. 06%。实施例51一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为菱铁矿石、钒钛铁矿石、钛铁矿石和镍铁矿石；化学活化剂为碱金属氟化物、有机碱和氨水。其余同实施例48。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为77 80%，铁精矿的品位是铁为61 63%，硫为 0. 18 0. 22%，磷为 0. 03 0. 04%。实施例52一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。在活化温度为0 20°C和活化压力为大于常压小于等于0. 12MPa条件下，将100份质量的适磨物料和50 100份质量的化学活化剂采用振动磨机进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。在本实施例中适磨物料为菱铁矿石、针铁矿石和镜铁矿石；化学活化剂为碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐和碱土金属氢氧化物。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为80 83%，铁精矿的品位是铁为62 64%，硫为 0. 12 0. 15%，磷为 0. 01 0. 02%。实施例53一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为褐铁矿石、镜铁矿石和硅酸铁矿石；化学活化剂为碱金属氟化物、碱金属碳酸盐、碱金属酸式碳酸盐、碱土金属氧化物、碳酸铵和氟化铵。其余同实施例52。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为83 84. 5%，铁精矿的品位是铁为62 63. 5%，硫为 0. 05 0. 08%，磷为 0. 08 0. 11%。实施例M一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为针铁矿石、菱铁矿石和镍铁矿石；化学活化剂为碱土金属氟化物、碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属氟化物和碱金属碳酸盐。其余同实施例 52。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为78 81%，铁精矿的品位是铁为57 60%，硫为 0. 06 0. 09%，磷为 0. 04 0. 08%。实施例55一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。在活化温度为45 60°C和活化压力为常压条件下，将100份质量的适磨物料和100 200份质量的化学活化剂采用行星磨机进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。在本实施例中适磨物料为针铁矿石、镜铁矿石和硅酸铁矿石；化学活化剂为碱金属氟化物、碱金属碳酸盐和碱金属氢氧化物。
本实施例得到的铁精矿的铁回收率为85 87%，铁精矿的品位是铁为62 64%，硫为 0. 11 0. 13%，磷为 0. 03 0. 04%。实施例56—种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石、镜铁矿石和针铁矿石； 化学活化剂为碱金属氟化物、碱土金属碳酸盐、氨水和碳酸氢铵。其余同实施例55。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为89 92%，铁精矿的品位是铁为62 65%，硫为 0. 03 0. 04%，磷为 0. 05 0. 08%。实施例57一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。在活化温度为20 45°C和活化压力为常压条件下，将100份质量的适磨物料和200 300份质量的化学活化剂采用滚筒式磨机进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。在本实施例中适磨物料为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石、镜铁矿石、针铁矿石和钒钛铁矿石；化学活化剂为氟化铵、碱金属氧化物、碱金属酸式碳酸盐和碱金属硅酸盐。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为86 89%，铁精矿的品位是铁为62 64%，硫为 0. 04 0. 06%，磷为 0. 07 0. 09%。实施例58一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为镜铁矿石、硅酸铁矿石、磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石、 钒钛铁矿石和钛铁矿石；化学活化剂为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐、氨水、氟化铵和碳酸铵。其余同实施例57。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为85 88%，铁精矿的品位是铁为58 61%，硫为 0. 07 0. 11%，磷为 0. 08 0. 11%。实施例59一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为赤铁矿石、针铁矿石、镜铁矿石、硅酸铁矿石、褐铁矿石、 菱铁矿石、钒钛铁矿石和钛铁矿石；化学活化剂为有机碱、碱金属硅酸盐、碱土金属碳酸盐、 氨水、氟化铵、碳酸铵和碳酸氢铵。其余同实施例57。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为84 86%，铁精矿的品位是铁为56 58%，硫为 0. 10 0. 11%，磷为 0. 01 0. 02%。实施例60一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。本实施例中适磨物料为金属冶炼渣和矿山尾渣；化学活化剂为碱金属氟化物、 碱土金属氟化物、氟化铵、碱金属硅酸盐和碱土金属氢氧化物。其余同实施例57。本实施例得到的铁精矿的铁回收率为83 85%，铁精矿的品位是铁为62 63. 5%，硫为 0. 12 0. 14%，磷为 0. 04 0. 05%。本具体实施方式
与现有技术相比，具有以下积极效果首先，固体物质在机械力作用下会产生一系列的机械化学效应，如使物料在产生裂纹的同时产生各种类型的缺陷，化学活化剂在机械活化过程中渗透到高表面能的新生缺陷中，加快了含铁物相与硅、铝类物相及硫、磷类物相的机械解离。机械化学活化可以有效解离硅酸铁物相中的氧化铁，这是常规磨矿方法难以实现的，故化学活化剂显著提高了磨矿设备的效率。其次，利用现有处理铁矿石或工业渣料的工艺设备，只需要在磨矿设备中添加适量化学活化剂，有效产生机械化学反应，加快了含铁物相与硅、铝类物相及硫、磷类物相的选择性机械解离，提高了磨矿效率，为利用后续的常规选矿工艺生产合格铁精矿创造条件。 解决了现有选矿技术无法从硅酸铁类铁矿石、高磷超细嵌布赤铁矿类铁矿石或硅酸铁类工业渣料中分选合格铁精矿的技术难题。因此，本具体实施方式
具有工艺简化、设备简单和生产效率高的特点，广泛适用于难选铁矿石的分选，以及从工业渣料中得到铁精矿。
权利要求
1.一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法，其特征在于在活化温度为0 100°C和活化压力为常压 0. 2MPa条件下，将100份质量的适磨物料和0. 01 300份质量的化学活化剂进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。
2.根据权利要求1所述的利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法，其特征在于所述的适磨物料为铁矿石或工业渣料；所述铁矿石为磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石、针铁矿石、菱铁矿石、镜铁矿石、钒钛铁矿石、钛铁矿石、镍铁矿石和硅酸铁矿石中的一种以上；所述工业渣料为硫铁矿烧渣、金属冶炼渣、煤渣和矿山尾渣中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法，其特征在于所述的化学活化剂为碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的硅酸盐，碱土金属的碳酸盐、碱金属的酸式碳酸盐、碱金属的氟化物、碱土金属的氟化物、有机碱、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵和氟化铵中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法，其特征在于所述的湿磨所采用的设备为滚筒式磨机、振动磨机、搅拌磨机和行星磨机中的一种以上。
全文摘要
本发明具体涉及一种利用机械化学活化预处理生产铁精矿的方法。其技术方案如下在活化温度为0～100℃和活化压力为常压～0.2MPa条件下，将100份质量的适磨物料和0.01～300份质量的化学活化剂进行湿磨；再利用常规选矿方法得到铁精矿。适磨物料为铁矿石或工业渣料；化学活化剂为碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的硅酸盐，碱土金属的碳酸盐、碱金属的酸式碳酸盐、碱金属的氟化物、碱土金属的氟化物、有机碱、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵和氟化铵中的一种以上。本发明具有工艺简化、设备简单和生产效率高的特点，广泛适用于难选铁矿石的分选，以及从工业渣料中得到铁精矿。
文档编号C22B1/00GK102345010SQ20111028675
公开日2012年2月8日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者冯定五, 黄自力 申请人:武汉科技大学