硼镁石化学分选工艺制造技术

一种硼镁石矿的化学分选工艺，其特点是将原矿粉经高温煅烧后用二氧化硫进行分解，反应在常温常压进行，反应结束后将分解液进行浮选得含量在８０％左右的粗硼酸，再经结晶提纯可得纯度为９９％以上的硼酸产品，母液循环使用。本发明专利技术的突出优点是对高、中、低品位的硼镁石及富矿中的粉矿皆适用；同时工艺简单，流程短，将选矿与化学加工融为一体，易于产品分离提纯及副产回收；在常温常压下反应，能耗低，易于实现工业化生产。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硼镁石矿的化学分选工艺，属化学选矿。硼矿的加工方法随矿种不同而不同，我国主要矿物是硼镁石矿、硼镁铁矿。对于硼镁石矿（2MgO·B2O3·H2O），工业上普遍采用“加压碱解法”及“碳碱法”制取硼砂，前者是将预处理的硼镁石矿粉与氢氧化钠溶液混合，加温加压分解得偏硼酸钠溶液，再经碳化（CO2）处理即得;后者是将预处理的硼镁石矿粉与纯碱溶液混合加温，再通二氧化碳升压后反应即得。这两种方法都对原料品位要求高（B2O3大于10%），故原矿需先经选矿富集，从而大量的中、低品位矿不能得以利用;同时经富集后的矿石的预处理一般是在高温下煅烧三天左右，费工费时，而且碱解反应需在高温高压下进行数小时，反应条件较苛刻。曾有人研究过用二氧化硫分解柱硼镁石（MgO·B2O3·3H2O）制取硼酸，但该法的处理对象是柱硼镁石，而且是高品位（B2O3含量在20%左右），未能实现常温分解纤维硼镁石（2MgO·B2O3·H2O）。由于生产中长期采富弃贪，致使我国富矿储量近十几年内即将面临枯竭，因此开发中、低品位硼镁石矿的加工工艺已成为目前当务之急。本专利技术的目的是提出一种新的硼镁石矿化学分选工艺，该工艺适合于各种粒度组成的高、中、低品位硼镁石矿，从而充分利用目前弃置的大量中、低品位矿以及富矿中的粉矿。本专利技术的要点是：将原矿破碎后在大于850℃温度下煅烧，然后用二氧化硫进行分解，分解完毕后浮选得粗硼酸，经精制得精硼酸;-->浮选尾渣用热水浸取镁盐，浸取液加纯碱回收轻质碳酸镁、亚硫酸钠。下面结合附图对本专利技术作详细说明。附图    是本专利技术的工艺流程图。煅烧：旨在改变纤维硼镁石结构及蛇纹面的结构，以利于紧接着的分解和浮选工序。煅烧温度大于850℃，煅烧时间大于0.5小时，矿石物料经破碎至小于40目。分解：矿石经上述煅烧工序后，用二氧化硫分解，能分解的成份除硼镁石外，还有白云石、磁铁矿，其余硅酸盐及硫化物脉石均不分解，主要反应如下：分解反应在常温常压下进行，反应固液比为1∶3-8，二氧化硫用量为理论量的1.1-1.3倍反应时间1-3小时，硼的分解率在85%以上，硼镁石矿经二氧化硫分解后主要生成硼酸（H3BO3）及亚硫酸镁（MgSO3），反应生成的少量CaSO3及FeSO3几乎是不溶的。浮选：将上述分解液用选矿的常规方法进行浮选，以便将H3BO3从分解液中分离出来。硼酸属分子结晶，象石墨、硫磺和萘一类自己具有疏水性能的固体物一样，其结构中没有足够数量的离子晶格来吸着水分子，因此可浮性是很好的，不需添加任何浮选药剂。分解液中的镁盐、铁盐等可浮性很差，浮选工序中硼酸的回收率在95%以上。浮选矿浆浓度：固液比1∶4～1∶8，浮选时间1～5分钟，浮选段数：一段粗选，二至四段精选，浮选得到的粗硼酸纯度在80%左右。分解液浮选出硼酸产品后过滤，得浮选尾矿与分解母液，母液直-->接坊胤纸夤ば颉?精制：通过重结晶粗硼酸以去掉其中的少量亚硫酸镁、亚硫酸铁杂质，包括溶解、过滤、结晶、分离等步骤。首先作出硼酸、亚硫酸镁、亚硫酸铁等在不同温度下的等温多相平衡相图，在80-100℃范围内、最好90℃左右时该体系中硼酸与杂质的溶解度相差很大，根据该温度下该体系的共饱点的硼酸溶解度数据，以粗硼酸产品制成硼酸的饱和溶液（用澄清的母液配制），保温滤去不溶物（主要为FeSO3、MgSO3），将不溶物并入粗浮选槽，再按当时室温下该体系共饱点MgSO3的溶解度数据，以冷水稀释滤液，降至室温，过滤得精硼酸。再将滤液升温至90℃左右，添加粗硼酸产品配成硼酸的饱和溶液，保温过滤，不溶物送粗浮选槽，滤液又用冷水稀释、降温、过滤得精硼酸产品，如此反复，母液循环。精制得到的精硼酸产品纯度大于99%。付产回收：将浮选尾矿用少量水洗涤，该洗水浓缩结晶后与浮选闭路，尾渣进一步用热水浸出镁盐，该浸出液加入Na2CO3，产生沉淀，经过滤即可得轻质碳酸镁，滤液浓缩结晶即可得亚硫酸钠粗产品。本专利技术的优点在于：1、不仅适用于高品位硼镁铁矿，同时也适用于中、低品位以及富矿中的粉矿，解决了生产中长期悬而未决的中、低品位硼镁铁矿的利用问题，为我国十几年后硼矿资源枯竭开辟了一条行之有效的解决途径;2、把选矿与化学加工融为一体，工艺简单，流程短，易于产品分离提纯及付产回收;3、二氧化硫价廉易得，硼的总收率达85%以上，且直接得硼酸，产品成本低，经济效益显著;4、常温常压反应，能耗低，易于实现工业化生产。-->实施例：500克含B2O37.24%的东北营口五○一矿区硼镁石，于850℃下煅烧40分钟后，用澄清的硼酸、亚硫酸镁饱和母液按1∶6固液比，在反应器中配成料浆，在不断搅拌下，于1.5小时内通入理论用量1.15倍的二氧化硫气体（以100%计），流量先大后小。反应结束后，用XFD1-63型单槽浮选机不加任何药剂进行初选、得产品166.2g，（硼酸含量为34.51%），再用澄清饱和母液进行两次精选，得含硼酸76%的浮选产品75.40g，将此产品用澄清饱和母液进行结晶提纯，得含H3BO399.2%的产品57.22g，硼的总收率为88.86%，浮选尾矿用少量水洗涤，再用90℃水浸泡（搅拌）、过滤，滤液在70℃下与Na2CO3作用1小时、过滤、洗涤、干燥得轻质碳酸镁、滤液蒸发结晶得粗亚硫酸镁。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硼镁石的化学分选工艺，首先将原矿石在大于８５０℃温度下煅烧，其特征在于矿石粒度小于４０目，煅烧时间半小时以上，然后与二氧化硫在常温常压下反应，ＳＯ↓［２］气体用量为理论用量的１．１－１．３倍，反应时间１－３小时，反应结束后将分解液进行浮选得粗硼酸，母液循环。

【技术特征摘要】
1、一种硼镁石的化学分选工艺，首先将原矿石在大于850℃温度下煅烧，其特征在于矿石粒度小于40目，煅烧时间半小时以上，然后与二氧化硫在常温常压下反应，SO2气体用量为理论用量的1.1-1.3倍，反应时间1-3小时，反应结束后将分解液进行浮选得粗硼酸，母液循环。2、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：童德愉，唐中凡，
申请(专利权)人：化学工业部长沙化学矿山设计研究院，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]