專利名稱：用煉鋼含鐵煙塵生產(chǎn)磁粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁粉的生產(chǎn)方法，特別適合于煉鋼含鐵煙塵為原料生產(chǎn)紅磁粉和黑磁粉的方法，屬于磁性材料的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)磁粉的方法是將軋鋼鐵磷清洗、磁選、粉碎、研磨、焙燒還原再研磨、篩分制得黑磁粉;或?qū)④堜撹F磷與酸溶液進(jìn)行反應(yīng)，化學(xué)法生產(chǎn)黑磁粉。紅磁粉是由黑磁粉經(jīng)低溫氧化制得。這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，不僅生產(chǎn)工藝復(fù)雜，流程長，而且能耗大，成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重。
1986年天津建新化工廠和楊文林報(bào)導(dǎo)了以煉鋼煙道灰為原料生產(chǎn)磁性氧化鐵黑的方法(專利申請(qǐng)?zhí)枮?6103643A和86106586A)，是直接以煉鋼煙道灰為原料，經(jīng)過水洗、磁選、過濾、加成反應(yīng)、過濾、水洗、脫水干燥制得磁性氧化鐵黑。該方法綜合利用了煉鋼煙道灰，變廢為寶，化害為利，消除了環(huán)境污染。但其工藝仍較復(fù)雜，流程長，成本高。
本發(fā)明的目的是提供一種以煉鋼含鐵煙塵為原料，采用水力重選和干式磁選的方法，直接制取紅磁粉和黑磁粉。簡化工藝過程，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)消除煉鋼煙塵對(duì)環(huán)境的污染，有效地開展資源綜合利用。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的將煉鋼平爐靜電除塵所收集的合鐵煙塵在制漿攪拌槽內(nèi)，加水制成一定濃度的礦漿，用砂漿泵將其打入水力旋流器內(nèi)，在給定的給礦壓力下，礦漿隨即在旋流器的圓筒形器壁限制下作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于水力旋流器所產(chǎn)生的離心力通常要比重力大幾十倍乃至幾百倍，粗顆粒因慣性離心力大而被拋向器壁，并逐漸沿器壁向下流動(dòng)，由圓錐體下部沉砂口排出成為沉砂。而細(xì)顆粒向器壁移動(dòng)的速度較小，被朝向中心流動(dòng)的砂漿帶動(dòng)，由中心溢流管向上流動(dòng)，最后從溢流口溢出成為溢流。將其溢流細(xì)礦漿放入一澄清槽內(nèi)，自然靜置沉降，棄去上清液，沉淀物在干燥焙燒窖中控制溫度烘干后即得紅磁粉。沉淀物在干燥焙燒窖中高溫焙燒即得氧化鐵紅。
從水力旋流器沉砂口排出的粗顆粒沉砂漿流入一貯礦攪拌槽內(nèi)，經(jīng)調(diào)制礦漿濃度后用砂漿泵打入皮帶溜槽，調(diào)節(jié)皮帶溜槽帶面坡度和皮帶的運(yùn)行速度，確定適當(dāng)?shù)慕o礦濃度和礦漿流量，在一定的洗滌水量和水壓下進(jìn)行重力選礦。選別作業(yè)是在帶面上進(jìn)行的，礦漿從首輪給礦均分板均勻地給入皮帶上，在斜面水流作用下，輕礦粒隨水流往下運(yùn)動(dòng)，從皮帶下方作為尾礦排出。皮帶運(yùn)動(dòng)方向與水流方向相反，沉積在皮帶面上的重礦料被皮帶帶上，經(jīng)洗滌水的沖洗，將混入其中的硅、鈣等輕礦粒的雜質(zhì)洗下，最后收集所需的含鐵粗礦物，經(jīng)烘干、焙燒得焙燒料，冷卻、研磨后經(jīng)干式磁選即得黑磁粉。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是與一般傳統(tǒng)方法相比，不需要進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程，工藝流程短，設(shè)備簡單，能耗少，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)。同時(shí)有效地綜合利用煉鋼含鐵煙塵。變廢為寶，化害為利，造福人類。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
工藝流程方框圖將煉鋼含鐵煙塵稱重計(jì)量投入盛有工業(yè)用水的帶有攪拌器的制漿槽內(nèi)，且邊加邊攪拌，配制濃度為3～8%(按重量計(jì))的礦漿，用砂漿泵打入直徑為φ75～125m/m，錐度角為7°～20°的水力旋流器內(nèi)，在給礦壓力為0.15～0.25MPa的條件下，從旋流器溢流口溢出的顆粒小于20μm的細(xì)礦漿，流入一沉淀槽內(nèi)靜置沉降，棄去上清液，取沉淀物置于干燥焙燒窖中，控制溫度在350～400℃下保溫1～2小時(shí)，干燥物料即為紅磁粉。若取沉淀物置于干燥焙燒窖內(nèi)，控制溫度在500～800℃下保溫2～3小時(shí)，焙燒料即為氧化鐵紅。
從旋流器沉砂口排出的粒度為20～75μm的粗礦漿流入一貯礦攪拌槽內(nèi)，調(diào)制濃度為25～35%的礦漿，用砂漿泵打入一皮帶溜槽進(jìn)行水力重力選礦，調(diào)節(jié)帶面坡度為13～17°，皮帶運(yùn)行速度為1.8m/min，礦漿流量為3.0～3.5L/min，洗滌水量為7～10m3/臺(tái).d，水壓為0.05MPa。棄去尾礦砂，所得的含鐵粗礦物置于焙燒窖內(nèi)，控制溫度在700～800℃下，保溫2～3小時(shí)，焙燒料冷卻、研磨后，用磁場(chǎng)強(qiáng)度為1000～2000奧斯托，磁鼓轉(zhuǎn)速為60～100轉(zhuǎn)/min的干式永磁磁選機(jī)進(jìn)行磁選，所得含磁性精礦即為黑磁粉。
實(shí)施例1取煉鋼平爐含鐵煙塵(主要化學(xué)成份與粒度列于表1和表2)稱重計(jì)量投入盛有工業(yè)用水的制漿槽內(nèi)，調(diào)制濃度為3～8%的礦漿，用砂漿泵打入直徑為φ75mm，錐度角為15°的水力旋流器內(nèi)，在給礦壓力為0.2MPa的條件下，從溢流口溢出粒度小于20μm的細(xì)礦漿流入沉淀槽內(nèi)，靜置沉降后，棄去上清液，沉淀物置于干燥焙燒窖中，在350℃保溫2小時(shí)，干燥物料即為紅磁粉，其主要化學(xué)成份列于表3。
從沉砂口排出的粒度為20～75μm的粗礦漿流入貯礦槽內(nèi)，調(diào)制濃度為25～35%的礦漿，用砂漿打入一皮帶溜槽選礦，帶面坡度為15°，皮帶運(yùn)行速度為1.8m/min，礦漿流量為3.0L/min，洗滌水量為7m3/臺(tái).d，水壓為0.05MPa，將所得的含鐵粗礦物置于焙燒窖內(nèi)，在700℃焙燒保溫3小時(shí)，焙燒料冷卻，研磨后，用磁場(chǎng)強(qiáng)度為2000奧斯托，磁鼓轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/min的干式永磁磁選機(jī)磁選即得黑磁粉，其主要化學(xué)成份列于表4。
實(shí)施例2仍以煉鋼平爐煙塵為原料，加水調(diào)漿，水力旋流器分級(jí)，從溢流口溢出的細(xì)礦漿經(jīng)沉降所得沉淀物在400℃保溫1小時(shí)。其它條件同實(shí)施例1。所得紅磁粉主要化學(xué)成份列于表3。
從沉砂口排出的粗礦漿經(jīng)調(diào)漿后打入皮帶溜槽選礦，礦漿流量為3.5L/min，洗滌水量為10m3/臺(tái).d，所得含鐵粗礦物在800℃下焙燒保溫2小時(shí)，焙燒料冷卻、研磨、磁選。其它條件同實(shí)施例1，所得黑磁粉主要化學(xué)成份列于表4。
黑磁粉經(jīng)冶金部鍋爐壓力容器安全檢驗(yàn)技術(shù)研究中心進(jìn)行部分性能測(cè)試，磁性稱量平均達(dá)10.5克，磁粉粒度大于300目，均高于《鋼制壓力容器磁粉探傷》標(biāo)準(zhǔn)JB3965-85規(guī)定的指標(biāo)磁性大于7克，粒度大于200目的要求。用其黑磁粉在磁粉探傷儀、靈敏度試片，配制磁懸液所用液體介質(zhì)等相同的條件下，與國產(chǎn)同類產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，該磁粉的磁痕顯示清晰度(即靈敏度)高于同類產(chǎn)品。其磁性指標(biāo)如下飽和磁感0.355特斯拉、剩磁0.0451特斯拉、內(nèi)稟矯頑力7.013×103(A/m)。
煉鋼平爐煙塵主要化學(xué)成份表1
權(quán)利要求
1.一種磁粉的生產(chǎn)方法，以煉鋼煙道灰為原料，經(jīng)水洗、磁選、過濾、加成反應(yīng)、過濾、洗滌、脫水干燥等工藝過程制備氧化鐵紅和氧化鐵黑，本發(fā)明的特征在于用煉鋼含鐵煙塵為原料，加水調(diào)漿，水力旋流器分級(jí)(1)從旋流器溢流口溢出的細(xì)顆粒礦漿，靜置沉淀，沉淀物干燥即得紅磁粉，沉淀物若經(jīng)高溫焙燒即得氧化鐵紅，(2)從旋流器沉砂口排出的粗顆粒礦漿，皮帶溜槽選礦得粗礦物經(jīng)焙燒、研磨、干式磁選即得黑磁粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉生產(chǎn)方法，其特征在于加水調(diào)制礦漿濃度為3～8%(按重量計(jì))。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁粉生產(chǎn)方法，其特征在于進(jìn)入水力旋流器的給礦壓力為0.15～0.25MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1(1)所述的磁粉生產(chǎn)方法，其特征在于制備紅磁粉的干燥溫度為350～400℃，保溫時(shí)間1～2小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1(1)所述的磁粉生產(chǎn)方法，其特征在于制備氧化鐵化的焙燒溫度為500～800℃，保溫時(shí)間2～3小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1(2)所述的磁粉生產(chǎn)方法，其特征在于進(jìn)入皮帶溜槽的給礦濃度為25～35%(按重量計(jì))，礦漿流量為3.0～5.0L/min，洗滌水量為7～10m3/臺(tái).d，水壓為0.05MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1(2)所述的磁粉生產(chǎn)方法，其特征在于制備黑磁粉的焙燒溫度為700～800℃，保溫時(shí)間2～3小時(shí)。
8.為完成本發(fā)明的任務(wù)而采用的選礦設(shè)備水力旋流器、皮帶溜槽和干式永磁磁選機(jī)，其特征在于(1)水力旋流器的直徑為φ75～125mm，錐度角為7～20°，(2)皮帶溜槽帶面坡度為13～17°，皮帶運(yùn)行速度為1.8m/min，(3)永磁磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為1000～2000奧斯托，磁鼓轉(zhuǎn)速為60～100轉(zhuǎn)/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁粉的生產(chǎn)方法，其特點(diǎn)是以煉鋼含鐵煙塵為原料，加水調(diào)漿，水力旋流器分級(jí)，從溢流口溢出的細(xì)礦漿，經(jīng)沉淀、干燥即得紅磁粉。若將其沉淀高溫焙燒即得氧化鐵紅。從沉砂口排出的粗礦漿，經(jīng)皮帶溜槽選礦，粗礦物焙燒、干式磁選及得黑磁粉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，能耗少，生產(chǎn)成本低，可獲得較顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C01G49/06GK1093682SQ9310446
公開日1994年10月19日 申請(qǐng)日期1993年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月15日
發(fā)明者馬云峰, 金剛, 周敬誠, 王全利 申請(qǐng)人:包鋼華津新技術(shù)開發(fā)公司