專(zhuān)利名稱(chēng)：硼鎂礦的綜合利用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硼鎂礦的加工方法。
硫酸法加工硼鎂礦是一個(gè)老的工業(yè)方法，它是用硫酸分解硼鎂礦，經(jīng)酸解、過(guò)濾除渣、蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、分離等工序，最終得到硼酸產(chǎn)品。硫酸法適合加工品位在30%以上、鎂硼比為0.7～1.8(MgO/BO)的硼鎂礦，加工這樣的礦，硼收率一般在50～65%左右。我國(guó)的硼鎂礦品位較低，大部分礦石在20%以下，礦石的鎂硼比也較高，一般為2.5～3.5左右，用老的硫酸法加工，結(jié)晶分離后的母液無(wú)法返回酸解工序循環(huán)使用，使母液中含有占硼總量35～60%的硼損失掉，因此使硼收率僅達(dá)到30～40%;同時(shí)，老的硫酸法工藝僅能得到單一的硼酸產(chǎn)品，礦石不能綜合利用，許多有用成份如鎂、鈣、鐵等都不能提取，造成資源的浪費(fèi)。根據(jù)我國(guó)硼鎂礦品位低，鎂硼比高的狀況，硫酸法加工硼鎂礦的工藝必須加以改進(jìn)。
本發(fā)明針對(duì)老的硫酸法工藝存在的缺點(diǎn)，提出一條改進(jìn)的硫酸法工藝，達(dá)到提高硼收率，同時(shí)也能使硼鎂礦得到綜合利用之目的。
本發(fā)明是將硼鎂礦用硫酸分解，除鐵后結(jié)晶分離得到硼酸，母液分步再加入不同的沉淀劑，分別得到鎂鹽、鈣鹽產(chǎn)品，母液返回酸解工序循環(huán)使用，這樣可使母液中的硼得到充分提取，使硼收率達(dá)到80～90%。
本發(fā)明將硼鎂礦與水或返回的鈣母液混合配成料漿，控制液固比2.0～4.0，50℃攪拌下加入礦量的0.50～1.10的95%硫酸，保持反應(yīng)溫度90～100℃1～2小時(shí)，反應(yīng)過(guò)后冷卻至室溫加入礦量的0.5%～1.5%的26%的雙氧水，然后加入礦量的5～25%的沉淀劑碳酸鈣，加熱充分反應(yīng)后過(guò)濾洗滌除去礦渣和鐵，濾液和洗水蒸發(fā)至32～34波美度，在35～65℃下過(guò)濾除去硫酸鈣，而后調(diào)PH值至2～3，于25℃以下結(jié)晶分離硼酸。結(jié)晶分離后的母液稱(chēng)為硼母液，加入理論量(以MgO計(jì))的0.5～1.5的氨水和碳酸氫銨混合液，混合液中的氨水與碳酸氫銨滴定度比為1.10～1.95，在50～85℃下反應(yīng)0.5～2小時(shí)，過(guò)濾洗滌制得輕質(zhì)碳酸鎂，此時(shí)的母液稱(chēng)為鎂母液。將鎂母液與理論量(以SO＝4計(jì))的石灰乳在90～100℃下反應(yīng)1～2小時(shí)，當(dāng)PH值為6～8時(shí)即為反應(yīng)終點(diǎn)，反應(yīng)中產(chǎn)生的氨經(jīng)水吸收可循環(huán)使用。反應(yīng)結(jié)束后用硫酸調(diào)PH值至2～4，過(guò)濾洗滌制得二水硫酸鈣，此時(shí)的母液稱(chēng)為鈣母液。鈣母液部分返回配料酸解工序循環(huán)使用，剩余部分蒸發(fā)后再送去結(jié)晶分離制硼酸。
由于本發(fā)明采取了將硼酸結(jié)晶后的母液分步提取鎂、鈣的措施;實(shí)現(xiàn)了母液的循環(huán)利用，使硼收率可提高到80%以上。同時(shí)，又將礦中的有用組份鎂、鈣提取加以利用，實(shí)現(xiàn)了硼鎂礦的綜合利用。采用本發(fā)明改進(jìn)的硫酸法工藝，可使硫酸法加工我國(guó)硼鎂礦達(dá)到工業(yè)化上的要求。
實(shí)例1品位為26.77%，鎂硼比為1.65的硼鎂礦100克，與350毫升上個(gè)循環(huán)的鈣母液混合，在攪拌下加入95%的硫酸50毫升，在95℃下反應(yīng)一小時(shí)，冷卻至室溫加入1.0毫升的雙氧水后再加入10克碳酸鈣，加熱充分反應(yīng)后過(guò)濾洗滌除礦渣和鐵，濾液和洗水一起蒸至32波美度，于55℃下過(guò)濾，用硫酸調(diào)PH值至2～3，冷卻結(jié)晶，制得硼酸39.3克，硼的分解率為92.75%，硼收率為84.65%，母液稱(chēng)之為硼母液。
硼母液(含洗水)335毫升加熱至75℃，與含有85克碳酸氫銨和19毫升25%的氨水沉淀劑混合，在不斷攪拌下反應(yīng)一小時(shí)，過(guò)濾洗滌后烘干，制得71.3克輕質(zhì)碳酸鎂，母液稱(chēng)之為鎂母液(含洗水)。
鎂母液1048毫升加熱至80～90℃，與含有60克氧化鈣的石灰乳混合，在沸騰下反應(yīng)一小時(shí)，用硫酸調(diào)PH值至2～4，過(guò)濾洗滌烘干，制得129克二水硫酸鈣，母液稱(chēng)之為鈣母液。鈣母液部分按配料的液固比返回酸解工序循環(huán)使用，剩余部分返回硼酸結(jié)晶工序。
實(shí)例2品位為15.1%，鎂硼比為2.85的硼鎂礦100克，與400毫升的鈣母液混合，在不斷攪拌下加入95%的硫硫酸61毫升，在95℃下反應(yīng)一小時(shí)，冷卻至室溫加入1.2毫升26%的雙氧水后再加入18克碳酸鈣，加熱充分反應(yīng)后過(guò)濾洗滌，除去礦渣和鐵，濾液和洗水蒸至32波美度，于55℃下過(guò)濾，濾液用硫酸調(diào)PH值2～3，冷卻結(jié)晶制得硼酸29.3克。硼分解率為98.01%，硼收率為91.34%硼母液處理過(guò)程同實(shí)例1，制得輕質(zhì)碳酸鎂117克鎂母液處理過(guò)程同實(shí)例1，制得二水硫酸鈣196.5克。
鈣母液處理同實(shí)例1。
實(shí)例3品位為12.77%，鎂硼比為3.29的硼鎂礦150克與鈣母液450毫升混合，在攪拌下加入95%的硫酸75毫升，在95℃下反應(yīng)1.5小時(shí)，冷卻至室溫加入1.5毫升26%的雙氧水，再加入25克碳酸鈣，加熱充分反應(yīng)后過(guò)濾洗滌，除去礦渣和鐵，濾液和洗水蒸至34波美度，于55℃過(guò)濾，濾液用硫酸調(diào)PH值至2～3，冷卻結(jié)晶，制得硼酸28.5克。硼分解率為96.47%，硼收率為84.15%。
硼母液處理同實(shí)例1，制得106克輕質(zhì)碳酸鎂。
鎂母液處理同實(shí)例1，制得165克二水硫酸鈣。
鈣母液處理同實(shí)例1。
權(quán)利要求
1.一種加工硼鎂礦的硫酸法工藝方法，是將硼鎂礦配制成料漿，攪拌下加入濃硫酸，在90～100℃進(jìn)行酸解反應(yīng)2小時(shí)以上，然后過(guò)濾洗滌，除去礦渣，將濾液蒸發(fā)至32～34波美度，冷卻至25℃以下結(jié)晶分離制得硼酸，其特征是硼鎂礦與循環(huán)回的鈣母液配成液固比為2.0～4.0的硼鎂礦料漿，在50℃攪拌下加入的95%硫酸進(jìn)行酸解1～2小時(shí)，冷卻至室溫后加入雙氧水，再加入碳酸鈣沉淀劑，加熱充分反應(yīng)后過(guò)濾除去礦渣和鐵，濾液蒸發(fā)至32～34波美度，在35～65℃下過(guò)濾，除去硫酸鈣，而后調(diào)PH值至2～3，于25℃以下結(jié)晶分離制得硼酸，結(jié)晶后的硼母液加入理論量(以MgO計(jì))的氨水和碳酸氫銨的混合液，在50～85℃反應(yīng)0.5～2小時(shí)，過(guò)濾洗滌制得輕質(zhì)碳酸鎂，將制得輕質(zhì)碳酸鎂后的鎂母液加入理論量(以SO4計(jì))的石灰乳，在90～100℃反應(yīng)1～2小時(shí)，控制PH值為6～8時(shí)為反應(yīng)終點(diǎn)，然后用硫酸調(diào)PH值至2～4，過(guò)濾洗滌制得二水硫酸鈣，此時(shí)的鈣母液部分返回配料酸解工序循環(huán)使用，剩余部分返回硼酸結(jié)晶工序。
2.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是加入95%的硫酸的量為礦量的0.50～1.10。
3.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是加入的雙氧水為26%，是礦量的0.5～1.5%。
4.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是加入的碳酸鈣的量為礦量的5～25%。
5.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是氨水與碳酸氫銨混合液滴定度的比為1.10～1.95。
全文摘要
本發(fā)明是硫酸法加工硼鎂礦的改進(jìn)工藝。是將硼鎂礦加入硫酸酸解后氧化除鐵，又分步加入不同的沉淀劑，分別制得輕質(zhì)碳酸鎂和二水硫酸鈣，使母液能返回酸解工序循環(huán)使用，達(dá)到了提高硼收率和硼鎂礦綜合利用的目的。采用本發(fā)明可以加工品位在20％以下的硼鎂礦，使硼收率達(dá)到80％以上。
文檔編號(hào)C01F11/46GK1062883SQ90110198
公開(kāi)日1992年7月22日 申請(qǐng)日期1990年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月24日
發(fā)明者李國(guó)忠, 孫美榮, 孫新華, 歐秀芹 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)部天津化工研究院