專利名稱：一種冶金物料與碳酸鈉機械活化焙燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冶金物料與碳酸鈉焙燒方法，特別是一種冶金物料與碳酸鈉機械活化焙燒方法。
背景技術(shù)：
目前冶金過程中現(xiàn)有的冶金物料與碳酸鈉焙燒工藝是冶煉物料與工業(yè)無水碳酸鈉混合后直接焙燒，使物料中的主金屬或雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成可溶性的鈉鹽。眾所周知，在一定的反應溫度和反應時間的條件下，固-固反應的進行程度取決于反應物的比表面積。比表面積越大，反應物之間的接觸越好，反應進行得越徹底，工業(yè)無水碳酸鈉的粒度大多在60目以上，將工業(yè)無水碳酸鈉與冶煉物料混合后直接焙燒存在許多缺點。例如1、黑鎢精礦、白鎢精礦或低品位鎢中礦碳酸鈉焙燒，焙燒溫度一般控制在800-900度，焙燒時間5-7小時。因為工業(yè)無水碳酸鈉粒度很粗，混合后直接焙燒，只有當溫度達到或超過Na2CO3熔點730℃，反應物之間才能充分接觸，而反應生成的Na2WO4的溶點為695℃，因此焙燒過程物料容易粘結(jié)。如果鎢精礦與碳酸鈉焙燒在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行，必須加入大量返渣將WO3含量稀釋至20％，否則設(shè)備無法正常運行。若采用反射爐焙燒，操作工人的勞動強度很大；2、如果將工業(yè)無水碳酸鈉與高雜質(zhì)鉬鐵合金粉末混合后直接焙燒，無法實現(xiàn)，這是由于高雜質(zhì)鉬鐵合金軟化溫度較低，一般低于500℃，當溫度升到500℃左右，來不及反應，物料就已燒結(jié)成塊，所以反應無法繼續(xù)進行；3、工業(yè)無水碳酸鈉與稀土精礦混合后直接焙燒，也同樣存在問題，焙燒溫度高700℃，碳酸鈉加入量少，為混合稀土精礦重量的15-30％；但由于焙燒溫度高混合稀土精礦碳酸鈉焙燒過程中容易形成低共溶混合物555℃，物料粘結(jié)嚴重，設(shè)備難以正常進行；焙燒溫度低550℃，碳酸鈉加入量大，為混合稀土精礦重量的60％，由于碳酸鈉用量大，生產(chǎn)成本高。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)冶金物料與碳酸鈉混合焙燒方法的上述缺陷，提供一種焙燒溫度低，碳酸鈉耗量小，物料粘結(jié)少，焙燒結(jié)果好，生產(chǎn)成本低的冶金物料與碳酸鈉的焙燒方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種冶金物料與碳酸鈉機械活化焙燒方法，將冶金物料與碳酸鈉拌和后焙燒，焙燒前，先將冶金物料及碳酸鈉，經(jīng)機械活化——粉碎成粒度達負，150目的細粉，機械活化可在冶金物料與碳酸鈉拌和前分別進行也可在兩者拌和后進行，冶金物料包含鎢冶金物料黑烏鎢礦、白鎢金礦及低品位鎢中礦，高雜質(zhì)相鉬鐵合金，稀土精礦。含鎢冶金物料與碳酸鈉焙燒的工藝條件如下碳酸鈉加入量為黑鎢精礦理論反應量的1.2-1.5倍，或為白鎢精礦理論反應量的1.4-1.8倍，或為低品位鎢中礦理論反應量的5-7倍；焙燒溫度為450-750℃，焙燒時間為20-120min。高雜質(zhì)鉬鐵合金與碳酸鈉焙燒的工藝條件如下Na2CO3的加入量為Mo、P、As、Si、V焙燒反應化學計量的0.5-0.8倍，焙燒溫度450-750℃，焙燒時間20-90min。稀土精礦與碳酸鈉焙燒的工藝條件如下Na2CO3的加入量為F、P焙燒反應化學計量的0.7-1.1倍，焙燒溫度350-650℃，焙燒時間20-100min。
將冶金物料及碳酸鈉經(jīng)機械活化——粉碎成粒度達150目的細粉，粒度變細，從而產(chǎn)生晶格缺陷，比表面積增大，表面能增加。
由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果1、機械活化后反應物的比表面積增大，反應物之間的接觸面增大，因而碳酸鈉的單耗減小。
2、機械活化后耐酸鈉晶體不僅粒度變細，而且存在大量晶格缺陷和懸空鍵，碳酸鈉與冶金物料之間的接觸更充分更緊密，從而使焙燒反應的活化能減小，反應速度加快，焙燒溫度降低。
3、機械活化后，Na2CO3單耗小，反應速度快，焙燒溫度低，不僅有利于降低成本、節(jié)約能源及保護環(huán)境，而且有效避免了因焙燒產(chǎn)物的溶化而造成的粘結(jié)，從而使鎢精礦碳酸鈉焙燒不再需要加返渣稀釋。
具體實施例方式本發(fā)明結(jié)合實施例，對發(fā)明進一步說明如下本發(fā)明用于高雜質(zhì)鉬鐵合金碳酸鈉焙燒，其工藝方法為高雜質(zhì)鉬鐵合金粉末與無水碳酸鈉粉末混合后研細磨勻，在馬夫爐中加熱焙燒。高雜質(zhì)鉬鐵合金與碳酸機械活化焙燒的試劑用量及工藝條件為由于焙燒過程Mo優(yōu)先與Na2CO3反應，Na2CO3的加入量為(Mo、P、As、Si、V)焙燒反應化學計量的0.5-0.8倍；研磨后物料粒度負150目；焙燒溫度450-700℃；焙燒時間30-60min。
實施例1取5噸高雜質(zhì)鉬鐵合金粉(-200目)，加入2.5噸無水碳酸(Mo、P、As、Si、V焙燒反應化學計量的0.76倍)，在磨粉機內(nèi)磨細研勻后，550℃焙燒50分鐘，焙砂加水浸出。高雜質(zhì)鉬鐵合金與碳酸鈉機械活化焙燒結(jié)果(％)如下

本發(fā)明還可以用于含鎢的冶金物料及稀土礦物的碳酸鈉焙燒過程。
實施例2取50kg黑鎢精礦，按理論量的1.5倍加無水碳酸鈉24kg在磨粉機內(nèi)磨細研勻后，650℃焙燒60分鐘，焙砂加水浸出，黑鎢精礦與碳酸鈉機械活化焙燒實驗結(jié)果(％)如下

實施例3取50g混合型稀土精礦，加入10g無水碳酸鈉于研缽內(nèi)磨細研勻后，500℃焙燒60分鐘。焙砂先用水洗去反應生成的可溶性鈉鹽，然后用稀鹽酸洗去反應生成的碳酸鈣和碳酸鋇，最后用稀硫酸浸出稀土?；旌闲拖⊥辆V與碳酸鈉機械活化焙燒結(jié)果(％)如下

本發(fā)明的優(yōu)點在于，采用機械活化工藝，使冶金物料與碳酸鈉反應接觸增大、接觸更加充分、緊密，從而使焙燒反應的活化能減小，加快反應速度，降低焙燒溫度，節(jié)約能源，保護環(huán)境，降低成本，且有效地防止焙燒物粘結(jié)。
權(quán)利要求
1.一種冶金物料與碳酸鈉機械活化焙燒方法，將冶金物料與碳酸鈉拌和后焙燒，其特征在于焙燒前，先將冶金物料及碳酸鈉，經(jīng)機械活化——粉碎成粒度達負150目的細粉，機械活化可在冶金物料與碳酸鈉拌和前分別進行也可在兩者拌和后進行，冶金物料包含鎢冶金物料黑烏鎢礦、白鎢金礦及低品位鎢中礦，高雜質(zhì)相鉬鐵合金，稀土精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶金物料與碳酸鈉機械活化焙燒方法，其特征在于含鎢冶金物料與碳酸鈉焙燒的工藝條件如下碳酸鈉加入量為黑鎢精礦理論反應量的1.2-1.5倍，或為白鎢精礦理論反應量的1.4-1.8倍，或為低品位鎢中礦理論反應量的5-7倍；焙燒溫度為450-750℃，焙燒時間為20-120min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶金物料與碳酸鈉機械活化焙燒方法，其特征在于高雜質(zhì)鉬鐵合金與碳酸鈉焙燒的工藝條件如下Na2CO3的加入量為Mo、P、As、Si、V焙燒反應化學計量的0.5-0.8倍，焙燒溫度450-750℃，焙燒時間20-90min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶金物料與碳酸鈉機械活化焙燒方法，其特征在于稀土精礦與碳酸鈉焙燒的工藝條件如下Na2CO3的加入量為F、P焙燒反應化學計量的0.7-1.1倍，焙燒溫度350-650℃，焙燒時間20-100min。
全文摘要
一種冶金物料與碳酸鈉機械活化焙燒方法，將冶金物料與碳酸鈉經(jīng)機械活化——粉碎成粒度達負150目的細粉，冶金物料包含鎢冶金物料黑烏鎢礦、白鎢金礦及低品位鎢中礦，高雜質(zhì)相鉬鐵合金，稀土精礦，機械活化可在冶金物料與碳酸鈉拌和前分別進行也可在兩者拌和后進行。本發(fā)明的優(yōu)點在于，采用機械活化工藝，使冶金物料與碳酸鈉反應接觸增大、接觸更加充分、緊密，從而使焙燒反應的活化能減小，加快反應速度，降低焙燒溫度，節(jié)約能源，保護環(huán)境，降低成本，且有效地防止焙燒物粘結(jié)。
文檔編號C22B34/00GK1752228SQ20051003225
公開日2006年3月29日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者王學文, 肖連生, 李青剛 申請人:王學文