[發(fā)明專利]一種綜合利用硼鎂鐵礦的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110256457.5 | 申請日： | 2011-09-01 |
| 公開（公告）號： | CN102424390A | 公開（公告）日： | 2012-04-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 翟玉春;段華美;呂曉姝;辛海霞;顧惠敏;王偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 東北大學(xué) |
| 主分類號： | C01B33/12 | 分類號： | C01B33/12;C01F5/24;C01F5/06;C01C1/242;C01B35/10 |
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| 地址： | 110819 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 綜合利用 鐵礦 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種綜合利用硼鎂鐵礦的方法，具體涉及一種由硼鎂鐵礦制備氧化鎂、二氧化硅及三氧化二硼的方法。?
背景技術(shù)
硼是一種重要的化工原料，在高科技領(lǐng)域有著重要的地位。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，硼的需求量快速增長，但我國可利用的硼礦資源不能完全滿足化工行業(yè)的需要。我國硼礦總儲量占世界第五位，但分布稀散，可供開發(fā)利用的主要是“白硼礦”，該類礦只占全國總儲量的8.98％。因此現(xiàn)階段開發(fā)和利用復(fù)雜的硼礦資源已成為當(dāng)務(wù)之急。?
硼鎂鐵礦又被稱作“黑硼礦”，占我國硼礦資源的57.88％，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，共生礦物多。目前處理硼鎂鐵礦主要有三種方法：?
1)硼鎂鐵礦選礦分離?
根據(jù)硼鎂鐵礦的理化特性，利用磁選-重選分級的聯(lián)合選礦和階段磨礦-階段選別的方法，分選出含鐵53％～55％的含硼鐵精礦和含B2O3大于12％的硼精礦。?
2)硼鎂鐵礦化學(xué)法處理?
對硼鎂鐵礦直接用酸或堿處理，得到硼酸或硼砂，鐵、鎂等留在提硼后的渣中，對提硼渣進(jìn)行處理，提取鐵、鎂等有價元素。目前該方法尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。?
硼鎂鐵礦經(jīng)過選礦后，分離出硼精礦，制備硼砂。目前國內(nèi)主要采用堿法生產(chǎn)硼砂，但是其腳渣硼泥一直沒有得到很好的綜合利用。它堿性強(qiáng)，在堆積的地方，寸草不生，附近的農(nóng)田也因淋溶入堿、硼而受害，有的地方因長期滲溶污染了地下水，經(jīng)省環(huán)保部門定為限期治理的項(xiàng)目，急需各地努力解決這一問題。?
3)硼鎂鐵礦火法分離工藝?
火法分離工藝是先煉鐵后提硼，主要有兩種方法：固相還原-熔化分離法和高爐法。?
固相還原-熔化分離法是將硼鎂鐵礦原礦或經(jīng)過拋尾處理的硼鎂鐵礦，用煤在固態(tài)下將礦石中鐵的氧化物還原為金屬鐵，還原后的產(chǎn)物用電爐熔化，得到不含硼的鐵和高活性的富硼渣。由于生產(chǎn)設(shè)備等問題，該研究工作目前只進(jìn)行到實(shí)驗(yàn)室放大規(guī)模。?
高爐法是將硼鎂鐵礦先經(jīng)選礦去除部分硅、鋁，在經(jīng)燒結(jié)造塊后入高爐冶煉，產(chǎn)品為含硼生鐵和富硼渣。此工藝進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，完成了選礦、造塊、小高爐冶煉硼鐵分離、富硼渣緩冷，提硼等內(nèi)容。但要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)還需要作進(jìn)一步的工作。?
由于硼鎂鐵礦結(jié)構(gòu)復(fù)雜，共生礦物多，用常規(guī)的方法分離困難。所以至今也沒有一個成熟的工藝能綜合提取硼鎂鐵礦中的有價組分鐵、硼、硅、鎂等。?
發(fā)明內(nèi)容
針對硼鎂鐵礦未能合理利用的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種綜合利用硼鎂鐵礦的方法。?
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到：?
將硼鎂鐵礦磨細(xì)至80μm以下，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％～98％的硫酸均勻混合。硼鎂鐵礦與硫酸的比例為：礦中的氧化鎂、氧化鐵按與硫酸完全反應(yīng)生成鹽所消耗的硫酸物質(zhì)的量計(jì)為1，硫酸與礦比例為0.8～1.5∶1，將混好的物料在250℃～400℃焙燒，保溫0.5～2h。過剩的硫酸分解產(chǎn)生的三氧化硫用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％～70％的硫酸吸收，再返回硼鎂鐵礦的焙燒工序。涉及的化學(xué)反應(yīng)為：?
Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O↑?
MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O↑?
H2SO4＝SO3↑+H2O↑?
SO3+H2O＝H2SO4
將反應(yīng)后的熟料加水溶出，加入的水與熟料的質(zhì)量比為2～5∶1，在50℃～95℃下攪拌溶出15～60min，過濾，濾液為含硫酸鎂、硫酸鐵和硼酸的溶液；濾渣主要成分為二氧化硅，洗滌干燥后直接作為微硅粉產(chǎn)品。?
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