天然堿的磁選方法技術

一種精選天然堿的方法，所述方法包括供給經(jīng)破碎和干燥的天然堿進料流。天然堿然后被分離成第一粒度級分和第二粒度級分。用至少一個磁選機從第一粒度級分中除去雜質。磁選機包括多段。各段包括包含第一端、第二端和傳送帶的傳送系統(tǒng)。各段也包括布置在傳送系統(tǒng)第二端處的磁輥和鄰近傳送系統(tǒng)第二端布置的分流器，所述分流器用于從天然堿中分離出磁性雜質級分而產生精選級分。至少一個傳送帶被去離子。氣載塵粒從至少一個傳送系統(tǒng)周圍的區(qū)域中除去。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本申請是申請日為2005年11月15日，申請?zhí)枮?00580039845. 0，專利技術名稱為“天 然堿的磁選方法”的中國專利申請的分案申請。
本申請涉及天然堿的精選方法。
技術介紹
天然堿為含約85-95%的倍半碳酸鈉(Na2CO3 · NaHCO3 · 2H20)的礦物。靠近格林 河的懷俄明州西南部發(fā)現(xiàn)了天然堿礦的巨大礦床。該礦床包括天然堿床及天然堿和巖鹽 (石鹽或NaCl)混合礦床,覆蓋面積約2600km2。主要的天然堿床大小在小于428km2到至少 1870km2的范圍內。據(jù)保守估計，這些主要的天然堿床含約750億公噸礦石。不同的床彼此 交迭并由頁巖層分開。天然堿的品質隨其在地層中的具體位置而不同。因天然堿在頁巖附 近發(fā)現(xiàn)，故天然堿礦石中常含有頁巖雜質。由于頁巖雜質在產品中是不希望有的，因此需要 開發(fā)從天然堿中除去這類雜質的加工技術。授予Hazen等的美國專利5，736，113公開了一種從含鹽類礦物(如天然堿)和雜 質的礦石中回收高純度鹽類礦物的方法。該方法包括用靜電分離法在約25°C和約45°C之 間的溫度下從天然堿中分離第一部分雜質。靜電分離法的基礎是使礦石經(jīng)受使不同導電性 的物質彼此分離的條件。該方法公開了靜電分離前或后任選的磁選步驟。授予Wold等的美國專利5，911，959公開了一種純化含不溶性雜質的鹽類礦物的 方法。該方法包括煅燒天然堿以形成碳酸鈉、將進料流按大小分選成大粒度級分和小粒度 級分、用干選法將大粒度級分分成第一回收部分和第一雜質部分、用濕選法將第一雜質部 分分成第二回收部分和第二雜質部分、以及用濕選法將小粒度級分分成第三回收部分和第 三雜質部分。干選法可通過密度分離、磁選或靜電分離完成。授予Schmidt等的美國專利6，092, 665公開了一種從含鹽類礦物和雜質的礦石中 回收鹽類礦物的方法。該方法包括通過密度分離從礦石中分離第一部分雜質、從礦石中靜 電分尚第二部分雜質和從礦石中磁分尚第三部分雜質的步驟。另一方面，該方法包括煅燒 礦石和隨后通過密度分離法分離第一部分雜質的步驟。從非磁性物質中分離磁性顆粒的設備是本領域內已知的。特別地，科羅拉多州的 Outokumpu Technology, Inc.提供棍式磁選機。ImprOSyS 稀土棍式磁選機的手冊中描 述了使用稀土磁輥來從非磁性物質中分離磁性物質。待分離的物質被送到在磁輥上運動的 分選帶上。磁性顆粒被吸引向磁輥，而非磁性或反磁性顆粒不受阻地以拋物線軌跡離開輥。 Outokumpu Technology的手冊中指出棍式磁選機可用在許多干顆粒應用中，包括玻璃和陶 瓷原料(如硅石、砂等)、重礦砂、耐火原料、磨料、填料、鉀鹽、磷礦石和許多其他材料，包括 金屬、礦物礦石和產品。該手冊未描述天然堿的用途。手冊中還描述了任選使用靜電系統(tǒng) 來阻止塵埃堆積。盡管在天然堿精選方面已進行了一些工作，但仍需要改進磁選方法的性能以獲得高效的天然堿精選而不另外使用靜電沉積和其他分離技術。
技術實現(xiàn)思路
一方面，本專利技術提供了一種天然堿精選方法。供給包含天然堿礦石的進料流。天 然堿經(jīng)破碎和干燥。天然堿被分離成第一級分和第二級分，第一級分顆粒的篩孔尺寸比第 二級分顆粒大。篩孔尺寸可按使第二級分的雜質度低于預定值來選擇。優(yōu)選篩孔尺寸選自 30目到70目。用至少一個磁選機從第一級分中除去雜質以形成精選天然堿。將第二級分 的至少一部分與經(jīng)磁選的第一級分合并形成精選天然堿產品。任選地，可以從經(jīng)干燥的天 然堿中分離出第三級分，其中所述第三級分包括篩孔尺寸小于第二級分的顆粒，且第三級 分被排除在精選天然堿產品之外。優(yōu)選地，第三級分顆粒的篩孔尺寸小于100目、140目或 200 目。任選地，磁選機包括多段。各段優(yōu)選包括包含第一端、第二端和傳送帶的傳送系 統(tǒng)。任選各段也包括布置在傳送系統(tǒng)第二端處的磁輥和鄰近傳送系統(tǒng)第二端布置的分流 器，所述分流器用于從天然堿中分離出磁性雜質級分而產生精選級分。至少一個傳送帶可 被去離子。氣載塵粒可從至少一個傳送系統(tǒng)周圍的區(qū)域中除去。任選地，至少一些段包含鄰近傳送帶的第一端布置的去離子器以將傳送帶去離 子。前述段落以概述方式給出，并非意在限制所附權利要求的范圍。參照下面的詳細 描述，本專利技術的優(yōu)選實施方案和進一步的優(yōu)勢將得到最好的理解。加入了數(shù)字標記來幫助 辨別工藝中的各部件。具體實施方式本專利技術各種要素的關系和功能通過下面的詳細描述得到更好的理解。但如下所述 的本專利技術的實施方案僅作為實例給出。使用除去磁性雜質的工藝來精選天然堿礦石。總的工藝包括按大小分選天然堿礦 石的機械分離工藝和除去雜質的磁選工藝。在一個實施方案中，所述工藝涉及天然堿源10、 破碎機20、第一分選機30、干燥器40、第二分選機50、第三分選機60及磁選機100、200、300 和 400。天然堿源10可為來自礦山的天然堿原礦或可為預先加工過的天然堿礦石。天然 堿流12被送到破碎機20和分選機30中。在一個實施方案中，分選機為機械篩分機。在典 型的分選機中，顆粒物質在一定的篩孔尺寸下經(jīng)機械篩分，通過篩的部分視為小于篩孔尺 寸，未通過篩的部分視為大于篩孔尺寸。因此，本文中的表述“小于給定篩孔尺寸”指具有 與通過給定篩孔尺寸的機械篩的級分相當?shù)牧６龋按笥诮o定篩孔尺寸”指具有與被給定篩 孔尺寸的機械篩留下的級分相當?shù)牧６取Ｔ谝粋€實施方案中，分選機在11目下篩分經(jīng)破碎 的天然堿。天然堿可在其他篩孔尺寸下過篩，如10、12、14、16或18目。然后，干燥小于分 選機30的篩孔尺寸的部分32。在一個實施方案中，所述部分32在燃氣流化床干燥器40中干燥。進氣溫度可高 于約500° F，優(yōu)選高于約600° F。在一個實施方案中，所述部分32在低于約110° F的天 然堿顆粒溫度下干燥。天然堿在干燥器中的停留時間介于約I分鐘和約5分鐘之間，優(yōu)選約3分鐘。干燥天然堿有助于防止其結塊，另外也提高分離步驟的效率。干燥后，天然堿流在段50處被分離成第一粒度級分54和第二粒度級分52。分離 可通過機械篩分工藝完成。分選機50的篩孔尺寸可選為100目、140目或200目。所得第 一粒度級分分別大于100目、140目或200目。大于篩孔尺寸的天然堿級分54為精選級分。 小于篩孔尺寸的級分52可作為另一產物使用。干燥步驟40和分離步驟50可合并為一個工藝。在這樣的實施方案中，流化床干 燥器也起到顆粒分選機的作用。小粒度級分52從流化床干燥器排出的空氣中收集。可調 節(jié)流化床干燥器的氣流速度以控制所收集的粒度級分的大小。隨著氣流速度增大，顆粒級 分52的大小也增大。粒度級分52可小于100目、140目或200目的標稱篩孔尺寸。在一個實施方案中，使第一粒度級分54經(jīng)歷第二分離工藝60。分離可通過機械篩 分工藝完成。第二分離工藝60從流54中除去小粒度級分或細粒64。分選機的篩孔尺寸可 選自30、40、50或70目。可調節(jié)分選機的篩孔尺寸以使細粒64含有預定純度水平的倍半 碳酸鈉。細粒64然后被加到產品流520中。大于篩孔尺寸的粒度級分62成為磁選機的進 料70。根據(jù)所述方法是否包括第二分離工藝60，磁選機的進料流70為第一粒度級分54 或來自第二分選機60的較大粒度級分62。在一個實施方案中，進料流本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種精選天然堿的方法，所述方法包括：供給包含天然堿的進料流；破碎天然堿；干燥天然堿；將經(jīng)干燥的天然堿分離成第一級分和第二級分，第一級分的標稱篩孔尺寸大于第二級分的標稱篩孔尺寸；將天然堿的第一級分引入到至少一個磁選機中以除去磁性雜質和產生精選天然堿產品；和合并天然堿的第二級分與精選天然堿產品。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：詹姆士·D·菲利普，威廉·E·斯圖夫萊，邁克·J·本圖拉，唐納德·M·羅伯特森，
申請(專利權)人：索爾維化學有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：