低品位非晶质菱镁矿-氧化镁物理提纯新工艺

摘要

本发明涉及一种低品位非晶质菱镁矿-氧化镁物理提纯新工艺。其特征在于以非晶质菱镁矿为原料，通过烧结、自然冷却、筛分初选、砂轮碾磨、风力分级二次重选制得高纯氧化镁。选别后高纯轻烧氧化镁理化指标：MgO含量（重量百分比）为98%（±0.25），SiO

说明书

技术领域

    本发明涉及菱镁矿石选矿技术领域，特别是一种低品位非晶质菱镁矿-氧化镁物理提纯新工艺。

背景技术

目前，冶金、电子、化工等工业对高纯度、高密度镁砂的需求量不断增加，而菱镁矿的资源日趋减少，因此提高高纯氧化镁的选别品位和产率已成为当前主要的课题。

目前我国对菱镁矿的提纯主要是采用浮选，浮选提纯菱镁矿存在着工艺流程复杂，投资大等缺点，而且对白云石、方解石中以类质相存的二氧化硅、氧化铁和氧化钙等杂质分离困难或不能分离；也有采用化学选矿法，但此方法存在工艺过程复杂，工艺参数难以控制和成本高等缺点；也有采用轻烧物理提纯方法，这种简单提纯氧化镁粉方法的步骤是：首先使用选别后的MgO≥47%、SiO₂≤0.5%的高品位原矿，一般要求原矿粒径为100-150mm，入窑烧结，其烧结温度一般为800℃-900℃左右，烧结后的产物在窑前场地自然冷却至常温后，加热后菱镁矿分解，用小于1mm 的滚笼筛进行筛分，筛分出20-30%的筛上产品作为次口或尾矿处理，其中大部分杂质与50-70%的MgO伴生共存被淘汰；而70-80%的筛下料经通用的磨矿设备粉碎，如用雷蒙磨机将筛下料粉碎至-325目作为最终产品；通用的磨矿设备，如球磨、雷蒙磨机等有介质或用研磨力直接施加于被粉碎物料之上，产生的冲击力均为高强度的，“良莠”不分，一并被强制粉碎，为重选增添了难度。此筛下料含灼碱（未完全分解）3-5%，SiO_2、CaO、Fe₂ O₃等杂质合量达3%左右，尤其是SiO₂的含量约占0.8-1.5%之间，MgO含量在96-97.2%之间，只能为油烧高纯97级以下的产品提供中档原料，在辽宁菱镁矿总储量中非晶质（隐晶质）矿约占40%，其非晶质菱镁矿 n–clystalline magnesite 的主要成分为MgO含量为45%以上，其次SiO₂ 1%~2%，其他为CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃均小于1%。CO₂约50%左右，常含微量Mn、Cu、K、Na、S、P等组合。非晶质，呈胶状结构、结晶微小、致密块状构造，它的致命缺陷是SiO₂含量高，且呈富聚态；目前，尚无满足规模化生产MS98级高纯镁砂的轻烧氧化镁问世。

发明内容本发明的目的在于提供一种资源利用率高、提纯的产品纯度高的低品位非晶质菱镁矿-氧化镁物理提纯新工艺。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的低品位非晶质菱镁矿-氧化镁物理提纯新工艺，其特征在于以非晶质菱镁矿为原料，通过烧结、自然冷却、筛分初选、砂轮碾磨、风力分级二次重选制得高纯氧化镁，包括下列工艺步骤：

（1）烧结：将含MgO45%以上的100～150mm粒径的非晶质菱镁矿原矿加入竖窑内，在1000℃～1100℃温度下烧结4小时，得到轻烧氧化镁混料；

（2）冷却：自然冷却至常温；

（3）筛分：选用3mm孔径滚笼筛进行筛分初选，其筛上产品占10%作为尾矿；

（4）碾磨：将筛分后的占90%的筛下产品送入砂轮碾磨机进行一次碾磨，碾磨到-200～-250目；

（5）一次碾磨后的粗粒级送入砂轮碾磨机进行二次碾磨，碾磨到-200～-250目；

（6）风力分级：采用叶轮式风力分级机对砂轮碾磨机一次碾磨和二次碾磨后的-200～-250目细矿粉进行二次重选分级，细粒级产品给入旋风集尘器进行粉、气分离，二次碾磨后粗粒级作为尾矿由沉积厢收集；

（7）将-200～-250目细矿粉在风流的带动下进入旋风集尘器内沉积下来，与风或气分离，气体经布袋除尘器净化后排空或循环使用，旋风集尘器收集的-200～-250目细矿粉作为终端产品高纯轻烧氧化镁，选别后高纯轻烧氧化镁理化指标：MgO含量为98%（±0.25），SiO₂降至0.28～0.4%，CaO为0.7～1.0%、Fe₂ O₃ 为0.3～0.5%。

将所述的旋风集尘器收集的-200～-250目的轻烧氧化镁，送入雷蒙机细磨至-325目，即可作为重烧高纯氧化镁原料。

本发明的工艺方法理化指标是根据国家标准（GB/个2273-1998）[耐火材料标准汇编]第三版上册248页进行评价的。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1）原工艺的给矿原料需使用经选别后的含MgO≥47%、SiO₂≤0.5%的高品位菱镁矿原矿，而本发明的给矿原料只需要MgO≥45%以上的低品位非晶质菱镁矿都可以，原料不分级别，还可以选用废弃的天然菱镁矿为原料；

2）原工艺对烧结后的轻烧氧化镁采用通用的磨矿设备，如球磨、雷蒙磨机等有介质或用磨力直接施压于被粉碎物料之上，产生的冲击力均为高强度的，这样磨后的轻烧氧化镁混料“良莠”不分，一并被强制粉碎，为重选增添了难度，而本发明采用砂轮碾磨机对烧结后的轻烧氧化镁混料进行一次和二碾磨，其砂轮碾磨机砂辊转动产生的碾磨，磨削力相对是低强度的，针对轻烧后有活性、疏松易碎的氧化镁颗粒，轻易的碾磨即粉碎成-200目以下的细粉矿，而硬度较强的被MgO包裹的SiO₂颗粒被剥离出来，其砂轮碾磨机砂辊的碾磨力在碾碎破坏MgO颗粒的同时，却保留了SiO₂颗粒体，使目的物与杂质在后序风选（二次重选）中，粗、细分级被充分选别出来。

本发明原料便宜易得，设备简单，工艺流程合理，无污染，易操作，高纯轻烧氧化镁品位高，质量好，可生产出MS98级高纯轻烧氧化镁。

附图说明

图1为原菱镁矿-氧化镁物理提纯工艺。

图2为本发明低品位非晶质菱镁矿-氧化镁物理提纯新工艺。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图2所示，以下实施例以原料组分含量为：

MgO         SiO₂         CaO          Fe₂ O₃

45-47%     ≤0.5%  0.4-1.0%、0.3-0.5%

实施例1

以非晶质菱镁矿为原料，通过烧结、自然冷却、筛分初选、砂轮碾磨、风力分级二次重选制得高纯氧化镁，包括下列工艺步骤：

（1）烧结：将含MgO45%以上的100～150mm粒径的非晶质菱镁矿原矿加入竖窑内，在1050℃～1100℃温度下烧结4小时，得到轻烧氧化镁混料；

（2）冷却：自然冷却至常温；

（3）筛分：选用3mm孔径滚笼筛进行筛分初选，其筛上产品占10%作为尾矿；

（4）碾磨：将筛分后的占90%的筛下产品送入砂轮碾磨机进行一次碾磨，碾磨到-200～-250目；一般一次碾磨收率在60%～70%；

（5）一次碾磨后30%～40%的粗粒级送入砂轮碾磨机进行二次碾磨，碾磨到-200～-250目；二次碾磨收率也在60%～70%；经过砂轮碾磨机进二次碾磨，其总收率能在85～90%；

（6）风力分级：采用叶轮式风力分级机对砂轮碾磨机一次碾磨和二次碾磨后的-200～-250目细矿粉进行二次重选分级，细粒级产品给入旋风集尘器进行粉、气分离，二次碾磨后粗粒级作为尾矿由沉积厢收集；

（7）将-200～-250目细矿粉在风流的带动下进入旋风集尘器内沉积下来，与风或气分离，气体经布袋除尘器净化后排空或循环使用，旋风集尘器收集的-200～-250目细矿粉作为终端产品高纯轻烧氧化镁，选别后高纯轻烧氧化镁理化指标：MgO含量为98%（±0.25），SiO₂降至0.28～0.4%，CaO为0.7～1.0%、Fe₂ O₃ 为0.3～0.5%。

实施例2

包括下列工艺步骤：

（1）烧结：将含MgO45%以上的100～150mm粒径的非晶质菱镁矿原矿加入竖窑内，在1050℃温度下烧结4小时，得到轻烧氧化镁混料；

（2）冷却：自然冷却至常温；

（3）筛分：选用3mm孔径滚笼筛进行筛分，其筛上产品占10%作为尾矿；

（4）碾磨：将筛分后的占90%的筛下产品送入砂轮碾磨机进行一次碾磨，碾磨到-200目；

（5）一次碾磨后30%～40%的粗粒级送入砂轮碾磨机进行二次碾磨，碾磨到-200目；经过砂轮碾磨机进二次碾磨，其总收率能在85～90%；

（6）风力分级：采用叶轮式风力分级机对砂轮碾磨机一次碾磨和二次碾磨后的-200目细矿粉进行二次重选分级，细粒级产品给入旋风集尘器进行粉、气分离，二次碾磨后粗粒级作为尾矿由沉积厢收集；

（7）将-200目细矿粉在风流的带动下进入旋风集尘器内沉积下来，与风或气分离，气体经布袋除尘器净化后排空或循环使用，旋风集尘器收集的-200目细矿粉作为终端产品高纯轻烧氧化镁。 

其选别后轻烧氧化镁理化指标如下表：

本发明选别后高纯轻烧氧化镁理化指标       组分含量（重量%）

MgOSiO₂CaOFe₂>3Al₂>398.140.390.90.440.13

实施例3

（1）烧结：将含MgO45%以上的100～150mm粒径的非晶质菱镁矿原矿加入竖窑内，在1100℃温度下烧结4小时，得到轻烧氧化镁混料；

（2）冷却：自然冷却至常温；

（3）筛分：选用3mm孔径滚笼筛进行筛分初选，其筛上产品占10%作为尾矿；

（4）碾磨：将筛分后的占90%的筛下产品送入砂轮碾磨机进行一次碾磨，碾磨到-250目； 

（5）一次碾磨后30%～40%的粗粒级送入砂轮碾磨机进行二次碾磨，碾磨到-250目；经过砂轮碾磨机进二次碾磨，其总收率能在85～90%；

（6）风力分级：采用叶轮式风力分级机对砂轮碾磨机一次碾磨和二次碾磨后的-250目细矿粉进行二次重选分级，细粒级产品给入旋风集尘器进行粉、气分离，二次碾磨后粗粒级作为尾矿由沉积厢收集；

（7）将-250目细矿粉在风流的带动下进入旋风集尘器内沉积下来，与风或气分离，气体经布袋除尘器净化后排空或循环使用，旋风集尘器收集的-250目细矿粉作为终端产品高纯轻烧氧化镁。 

本发明选别后高纯轻烧氧化镁理化指标       组分含量（重量%）

MgOSiO₂CaOFe₂>3Al₂>398.250.280.900.440.13

如果将所述的旋风集尘器收集的-200目或-250目的轻烧氧化镁，送入雷蒙机细磨至-325目，即可作为高纯重烧氧化镁原料。