高温高压法浸取蛇纹石中氯化镁的方法技术

本发明专利技术涉及利用蛇纹石资源的方法，属于湿法从矿石中提取金属化合物的技术领域。本发明专利技术区别于常规的酸浸取蛇纹石中金属镁的方法在于采取100~200℃密闭高温高压条件使蛇纹石粉与浓盐酸以一种半固体状态反应，固液比1:1~3:1，浸取温度为100~200℃，压力为505~1010KPa，反应时间2~8小时。在高温高压条件下反应物料活性增强，从而使浸取过程中酸耗量减少，降低生产成本；反应生成氯化镁存在于半固体状态反应物料中，实现整个工艺完全不产生废液及其他污染物，提高了蛇纹石的开发利用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用蛇纹石资源的方法，属于湿法从矿石中提取金属化合物的

技术介绍
我国蛇纹岩矿产资源十分丰富，大都是超基性岩类型的蛇纹岩矿床，具有矿床多、规模大、分布广、质地条件好等特点。其用途主要可用于建筑装饰材料和玉石原料；利用其耐高温性能而作耐火材料；利用其晶体化学特性及物化性能而用于化肥、镁质瓷、冶金熔剂原料；还有可生产氧化镁和多孔氧化硅等。蛇纹石是由硅氧四面体和氢镁八面体复合而成的层状硅酸盐矿物，其理化学式为3MgO·2SiO2·2H2O，夹杂的成分有CaO、Fe2O3、Al2O3，NiO等，不同产地的蛇纹石矿其各种矿物成分的含量和物理性质都不相同。目前对蛇纹石矿中金属氧化物的提取方法主要有以下几种。混合熔融法：将蛇纹石矿粉与一些碱性溶剂混合，在高温熔融下破坏其牢固的晶体结构，再进一步被酸浸出。该方法的步骤主要是：第一步高温熔融，将蛇纹石与碱性溶剂如碳酸钠、硫酸铵等按一定比例混合，在900℃左右高温熔融使蛇纹石分解；第二步熔融物酸解，通过添加无机酸使硅形成H2SiO3沉淀析出，其他元素Mg2+、Fe3+、Ni2+等以氯化物或硫酸盐形式存在于溶液中。矿粉煅烧法：通过煅烧的方式破坏蛇纹石晶体结构，促进酸浸效率，提高金属离子浸出率。该方法的步骤为：第一步高温煅烧，将蛇纹石矿粉在700℃温度下高温煅烧，使其脱水分解转为非晶质状态，结晶内部的镁和硅即会游离，形成具有高度化学活性的游离氧化镁和氧化硅；第二步溶液浸取，用硝酸铵溶液、氯化铵溶液或硫酸铵溶液能有效地从煅烧蛇纹石中选择性地浸出氧化镁。湿法酸浸：酸浸取法的基本原理是采用盐酸、硫酸、硝酸等强酸在常压下加热回流对蛇纹石矿进行酸化处理，使其分解。酸化后可以分为酸不溶物和酸溶物两部分。与单纯的湿法相比，经火法冶炼的蛇纹石尽管具有各成分利用率高等特点，但也存在能耗大，所需酸碱等原材料消耗大，废水废气产生量大等特点，湿法酸浸虽然较好地克服了火法的缺点，具有设备投资较少、能耗较低、原材料消耗较少等特点，但该方法大都存在着金属离子浸出率不高、酸浸反应速率较慢，浸出液中游离硫酸浓度较高，使浸出、过滤工序设备腐蚀较严重等问题，并且产生的酸浸液量大难处理。
技术实现思路
针对现有的蛇纹石综合利用的工艺不足，湿法工艺中酸耗量大，浸取困难及酸性浸取废液难处理的问题而导致蛇纹石资源开采至今不能够实现工业化生产。针对常规的酸浸法缺点，采取高温高压条件下浓盐酸浸取蛇纹石矿粉实现浸取工艺的优化。高温高压法浸取蛇纹石中氯化镁的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：a)将蛇纹石矿研磨成颗粒粒度小于100目的粉状颗粒；b)将上述所得的粉状颗粒置于高压反应釜内，以1:1~3:1固液质量比添加浓度质量分数为37%的浓盐酸，混合后的反应物料呈现半固体状态；c)将反应釜加热，温度控制在100~200℃，使反应在高温高压条件下进行，压力为505~1010KPa，反应时间2~8小时，最终得到存在于半固体状态反应物中氯化镁。本专利技术方法采用100~200℃的密闭高温高压反应条件，反应物料活性及溶解度增强，从而可以在保证高浸出率的前提下减少酸耗量，降低从蛇纹石矿中提取镁的生产成本及浸取时间，提高蛇纹石矿的综合利用效率。并且反应在一种半固体的状态下进行，反应完全后氯化镁存在于半固体状态的反应物中，既不产生大量的酸性浸出液造成二次污染，又不存在从氯化镁中萃取金属镁过程中由于酸度过高问题影响后续的处理。具体实施方式现将本专利技术的实施例叙述于后。实施例1本实施例的工艺过程和步骤叙述如下：将采自蛇纹岩矿的蛇纹石经粉碎研磨加工处理后所得的蛇纹石矿粉，过100目筛，将蛇纹石矿粉与浓盐酸混合于高压反应釜内加热，固液重量比为2:1，温度控制为100℃，此时密闭反应釜内的压强可达到505KPa，反应时间为5小时。反应完全后经测试分析，反应完全后蛇纹石中以氯化镁形式存在的镁的浸出率为47.2%。实施例2将采自蛇纹岩矿的蛇纹石经粉碎研磨加工处理后所得的蛇纹石矿粉，过100目筛，将蛇纹石矿粉与浓盐酸混合于高压反应釜内加热，固液重量比为1:1，温度控制为200℃，此时密闭反应釜内的压强可达到1010KPa，反应时间为2小时。反应完全后经测试分析，反应完全后蛇纹石中以氯化镁形式存在的镁的浸出率为50.16%。实施例3将采自蛇纹岩矿的蛇纹石经粉碎研磨加工处理后所得的蛇纹石矿粉，过100目筛，将蛇纹石矿粉与浓盐酸混合于高压反应釜内加热，固液重量比为2:1，温度控制为200℃，此时密闭反应釜内的压强可达到1010KPa，反应时间为2小时。反应完全后经测试分析，反应完全后蛇纹石中以氯化镁形式存在的镁的浸出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温高压法浸取蛇纹石中氯化镁的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：a)将蛇纹石矿研磨成颗粒粒度小于100目的粉状颗粒；b)将上述所得的粉状颗粒置于高压反应釜内，以1:1~3:1固液质量比添加浓度质量分数为37%的浓盐酸，混合后的反应物料呈现半固体状态；c)将反应釜加热，温度控制在100~200℃，使反应在高温高压条件下进行，压力为505~1010KPa，反应时间2~8小时，最终得到存在于半固体状态反应物中氯化镁。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压法浸取蛇纹石中氯化镁的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步
骤：
a)将蛇纹石矿研磨成颗粒粒度小于100目的粉状颗粒；
b)将上述所得的粉状颗粒置于高压反应釜内，以1:1~3:1固液质量比添加浓度质量分

【专利技术属性】
技术研发人员：朱萍，杨亚政，钱光人，周鸣，曹振邦，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31