专利名称：一种制备高分散性烧结灰悬浮液的方法
技术领域：
本发明属于选矿领域，特别涉及一种添加无机酸及分散剂制备高分散性烧结灰悬
浮液的方法。
背景技术：
烧结灰是钢铁厂铁矿石烧结过程中通过烧结机头烟气电除尘器收集的灰尘微粒 的简称和俗称。其平均粒度在20 y m左右，主要化学成分为Fe203、Fe304、FeO、CaO、MgO、Si02、 4103、KCl、NaCl、ZnO、PbCl2等，其中总铁含量达到30X以上。根据中国近年来节能减排和 环境保护政策的要求，目前国内一些钢铁企业正在开发对烧结灰进行水洗除杂和磁选回收 综合利用技术，以实现烧结灰的高效循环利用。但在水洗除杂和磁选过程中，由于烧结灰的 粒度小，颗粒的表面能高、疏水性强，加上？6304等磁性粒子受磁场引力作用，使得烧结灰极 易在水中发生团聚形成粒径较大的二次灰粒，铁矿颗粒被其他成分的灰粒包裹，从而影响 了烧结灰中有害杂质的去除及磁选所得的精铁矿品位。因此，开发一种制备高分散性烧结 灰悬浮液的方法，使烧结灰能够在水中高度分散，从而提高烧结灰水洗除杂和磁选效率，获 得高品位的精铁矿，具有重要的工业应用价值。
发明内容
本发明旨在提供一种添加无机酸及分散剂来制备高分散性烧结灰悬浮液的方法。 本发明方法主要通过以下步骤实现 (A)烧结灰的酸预处理先在工业水中加入无机酸调节pH值至2. 5 5，再在60 200r/min搅拌转速下加入烧结灰，搅拌3 10min，或者先在60 200r/min转速下将烧结 灰加入至工业水中，再加入无机酸保持体系的pH值在6 8范围，搅拌3 10min，制成烧
结灰悬浮液。 (B)悬浮液体系中添加分散剂于上述烧结灰悬浮液体系中添加质量分数为 0. 1% 3%分散剂(以烧结灰质量为基准)，在60 200r/min转速下搅拌15 30min，制 得高分散性烧结灰悬浮液。 所用工艺参数优选范围以物质重量份数当水=1000时，无机酸=5 25，烧结 灰=100 500，分散剂=1 30。 上述过程所述的水为工业水，所述的无机酸是质量浓度为5% 10%的工业硫酸 或盐酸或硝酸或工业废酸或它们的混合酸。 所述分散剂是离子型表面活性剂，包括以下中的一种或多种 (1)阳离子型分散剂十二烷基三甲基溴(氯)化铵、十六烷基三甲基溴(氯)化 铵等； (2)阴离子型分散剂①聚磷酸盐类如六偏磷酸钠、焦磷酸钠等；②磺酸盐类如 十二烷基苯磺酸钠、木素磺酸钠等；③聚丙烯酸类如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵等。
本发明的原理
(1)烧结灰颗粒表面具有很强的疏水性，少量无机酸的加入，可与颗粒表面的碱性 氧化物发生化学反应，从而破坏颗粒表面物质的疏水性结构，增大水对颗粒表面的润湿性， 达到提高烧结灰在水中分散的效果。 (2)表面活性剂的加入，可降低水-颗粒间的表面吸附自由能，增大固体颗粒表面 的亲水性，从而使水分子铺展在颗粒表面周围并形成一层水化膜，借助水化膜的作用对颗 粒进行隔离，达到分散的效果。 经过上述分散处理所制得的烧结灰悬浮液，可利用浊度仪测定烧结灰的分散效 果。即定量采取不同条件下制成的悬浮液置于量筒中，沉降一定时间，在量筒某一固定刻 度处取定量悬浊液，用水稀释至同样倍数，利用浊度仪测定其浊度。悬浊液的浊度越大，其 分散性越好，反之则分散性越差。 通过本发明方法制得的高分散性烧结灰悬浮液用于磁力选铁，可选得含铁量品位
为60%的铁精矿(原料含铁量为31%左右)，原料中总铁回收率达80%以上。 本发明的实质性特点和显著进步是通过添加无机酸及分散剂来制备高分散性烧
结灰悬浮液，使烧结灰颗粒在水中的分散速度快、悬浮液浓度均匀，分散过程所需的动力消
耗少、分散效果显著，可有效消除烧结灰悬浮液制备过程颗粒在水中的团聚现象，为烧结灰
的水洗除杂和磁选回收高品位铁精矿提供了新的工艺方法。
附图为高分散性烧结灰悬浮液制备工艺示意图。
具体实施方式
实施例1 : 取工业水1000mL，加入约4mL质量分数为10%的工业硫酸，将溶液的pH调节值至 2 3，在60 200rpm转速下搅拌加入200g烧结灰，再搅拌5min，使酸与烧结灰表面氧化 物发生反应，再加入3g六偏磷酸钠(分子量为10000)，搅拌15min，制得分散均匀的烧结灰 悬浮液，取样置于量筒中，沉降30min后测定其浊度为639FTU，此烧结灰悬浮液用于磁选， 选得的铁精矿品位为64% (原料含铁量为31%左右)，总铁回收率达86%。
实施例2 : 取工业水1000mL，加入约2. 5mL质量分数为10%的工业废盐酸，将溶液的pH调节 值至3. 0 4. 0，在60 200rpm转速下搅拌加入200g烧结灰，再搅拌5min，使酸与烧结灰 表面氧化物发生反应，再加入6g聚丙烯酸钠(分子量为10000)，搅拌15min，制得分散均匀 的烧结灰悬浮液，取样置于量筒中，沉降30min后测定其浊度为621FTU，此烧结灰悬浮液用 于磁选，选得的铁精矿品位为62% (原料含铁量为31 %左右)，总铁回收率达82% 。
实施例3 : 取工业水1000mL，加入500g烧结灰，在60 200rpm转速下搅拌加入质量分数为 10%的工业硫酸，搅拌8min，再加入6g十二烷基苯磺酸钠，搅拌15min，制得分散均匀的烧 结灰悬浮液，取样置于量筒中，沉降30min后测定其浊度为583FTU，此烧结灰悬浮液用于磁 选，选得的铁精矿品位为63% (原料含铁量为31%左右)，总铁回收率达80%。
权利要求
一种制备高分散性烧结灰悬浮液的方法，其特征在于包括以下工艺步骤(A)先在工业水中加入无机酸调节pH值至2.5～5，再在60～200r/min搅拌转速下加入烧结灰，搅拌3～10min，或者先在60～200r/min转速下，将烧结灰加入工业水中，再加入无机酸保持体系的pH值在6～8范围，搅拌3～10min，制成烧结灰悬浮液；(B)于上述烧结灰悬浮液体系中添加质量百分数为0.1％～3％分散剂，在60～200r/min转速下搅拌15～30min，制得高分散性烧结灰悬浮液。
2. 根据权利要求1所述的一种制备高分散性烧结灰悬浮液的方法，其特征在于所用 工艺参数优选范围以物质重量份数当水=1000时，无机酸=5 25，烧结灰=100 500， 分散剂=1 30。
3. 根据权利要求1所述的一种制备高分散性烧结灰悬浮液的方法，其特征在于所用 的无机酸是质量浓度为5% 10%的工业硫酸或盐酸或硝酸或工业废酸或它们的混合酸。
4. 根据权利要求1所述的一种制备高分散性烧结灰悬浮液的方法，其特征在于所述分散剂是离子型表面活性剂，包括以下中的一种或多种(1) 阳离子型分散剂十二烷基三甲基溴(氯)化铵、十六烷基三甲基溴(氯)化铵；(2) 阴离子型分散剂①聚磷酸盐类六偏磷酸钠、焦磷酸钠；②磺酸盐类十二烷基苯 磺酸钠、木素磺酸钠；③聚丙烯酸类聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵。
全文摘要
一种制备高分散性烧结灰悬浮液的方法，其特征在于包括以下步骤(A)先在工业水中加入无机酸调节pH值至2.5～5，再在60～200r/min搅拌转速下加入烧结灰，搅拌3～10min，或者先在60～200r/min转速下，将电除尘灰加入至工业水中，再加入无机酸保持体系的pH值在6～8范围，搅拌3～10min，制成烧结灰悬浮液；(B)于上述悬浮液体系中添加质量百分数为0.1％～3％分散剂，在60～200r/min转速下搅拌15～30min，制成高分散性烧结灰悬浮液。本发明的优点是烧结灰颗粒在水中的分散速度快，悬浮液浓度均匀，分散过程所需的动力消耗少，分散效果显著，可有效消除烧结灰悬浮液制备过程颗粒在水中的团聚现象，为烧结灰的水洗除杂和磁选回收高品位铁精矿提供了新的工艺方法。
文档编号B03B7/00GK101733193SQ20091022717
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者刘宪, 杨运泉, 蒋新民 申请人:湖南华菱湘潭钢铁有限公司;湘潭大学