[發明專利]一種利用富硼渣制造硼砂的方法

有效

• 申請號: 201410035570.4
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103864086A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 符寒光;劉建偉;魏永強;匡加才;秦廣勝;劉元朋;文振華;王振;馮憲章;蔣志強
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C01B35/12
• 分類號: C01B35/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明公開了一種富硼渣利用方法，特別涉及一種利用富硼渣制造硼砂的方法，屬于礦物綜合利用技術領域。

背景技術

我國是硼資源比較豐富的國家，除了西藏、青海等地的天然硼砂外，多數集中在遼寧省，以硼鐵礦和硼鎂礦的形式存在。目前，生產硼砂的主要原材料是硼鎂礦。遼寧地區的硼鎂礦經過多年的開采，儲量日益減少，平均品位下降到了10%左右。硼鐵礦經高爐熔態還原后，實現了硼、鐵的分離，得到富硼渣和含硼生鐵。富硼渣中氧化硼的品位較高（一般12%～17%），與焙燒后的硼鎂礦相似，可以代替硼鎂礦作為硼的來源。

對于富硼渣的開發利用，中國學者做了大量研究，中國發明專利CN101549876公開了一種利用富硼渣生產硼酸聯產氫氧化鎂和硫酸鈣的方法。該方法是將水和鹽酸，或反應循環后得到的母液和洗水，加入酸解罐升溫至95℃，加入富硼渣粉進行酸解，經過濾將濾液進行冷卻結晶，分離、干燥得到硼酸產品。向濾液內加入石灰乳調節pH為6.0～7.5，過濾除去鐵鋁沉淀，濾液繼續與一定濃度的石灰乳反應，生成氯化鈣溶液和氫氧化鎂沉淀，經固液分離，濾餅經洗滌、干燥得到氫氧化鎂產品，向濾液中加入硫酸溶液，與氯化鈣反應生成硫酸鈣，過濾，濾餅經洗滌、干燥得到硫酸鈣產品，濾液返回酸解罐循環利用。該發明以富硼渣為主要原料，生產硼酸的同時，回收了渣中的鎂、鈣資源，實現了資源綜合利用，減少了對環境的污染。中國發明專利CN101274852還公開了一種利用富硼渣制備MgAlON基復合材料的方法，其特征在于：第一步采用MgO含量為30～40％的富硼渣為主要原料，先將塊狀富硼渣制成富硼渣粉，然后將富硼渣粉細磨、篩分；將篩分后的富硼渣粉與含鋁化合物和炭黑混合，制備成混合坯料；然后將混合坯料壓制成圓坯，經過燒結制備成MgAlON復合粉體；第二步將制備好的MgAlON復合粉體與添加劑混合，壓制成圓坯，經過燒結制備成MgAlON基復合材料。該發明的特點在于利用冶金廢渣為原料制備MgAlON基復合材料，降低材料的生產成本，合成的MgAlON基復合材料具有各種優異性能，可以廣泛應用于冶金及陶瓷等領域。該發明工藝簡單，生產成本低，對于富硼渣的綜合利用具有重要意義。中國發明專利CN101186506還公開了利用富硼渣制備氮化硼/賽隆陶瓷復合材料的方法分兩步制取：第一步合成BN/(Ca，Mg)α′-Sialon粉末：(1)破碎；(2)球磨；(3)過篩；(4)磁選；(5)配料：按質量百分比為：富硼渣7.94～45.79，硅灰12.19～58.78，鋁礬土3.82～19.78，碳黑21.70～35.41；(6)濕混：以無水乙醇為介質進行混合；(7)干燥：在60℃下烘干；(8)干混；(9)模壓成型；(10)高溫燒成：在一個大氣壓、溫度1450～1500℃、恒溫6～10小時，氮氣保護下燒成；(11)燒去殘碳；第二步是將第一步燒成的粉末與添加劑CaCO₃混合，經模壓成型后，在爐中埋粉條件下，溫度1600～1700℃下燒結獲取BN/(Ca，Mg)α′-Sialon陶瓷復合材料，其各種性能優良。該發明工藝簡單，制造成本低，為富硼渣綜合利用開辟了新途徑，減少環境污染。中國發明專利CN1105393還公開了一種直流等離子爐直接冶煉鐵基非晶態母合金的方法。以硼鎂礦、富硼渣或直接還原硼鐵礦為原料、焦炭或無煙煤及硅鐵作為還原劑，按比例預混合、生鐵、廢鋼在碳質爐襯的直流等離子爐內預熔造高溫鐵浴。混合料全部通過電極中心孔在氬氣攜帶下加入電弧區，完成碳－硅復合熱還原直接冶煉FeSiB非晶態母合金。其特點是工藝簡單，冶煉操作靈活；開停方便，可以使用粉料；B收得率高；原料和還原劑價格低廉，生產成本低。