硼镁矿的综合利用制造技术

本发明专利技术是硫酸法加工硼镁矿的改进工艺。是将硼镁矿加入硫酸酸解后氧化除铁，又分步加入不同的沉淀剂，分别制得轻质碳酸镁和二水硫酸钙｀，使母液能返回酸解工序循环使用，达到了提高硼收率和硼镁矿综合利用的目的。采用本发明专利技术可以加工品位在２０％以下的硼镁矿，使硼收率达到８０％以上。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硼镁矿的加工方法。硫酸法加工硼镁矿是一个老的工业方法，它是用硫酸分解硼镁矿，经酸解、过滤除渣、蒸发、冷却结晶、分离等工序，最终得到硼酸产品。硫酸法适合加工品位在30%以上、镁硼比为0.7～1.8（MgO/BO）的硼镁矿，加工这样的矿，硼收率一般在50～65%左右。我国的硼镁矿品位较低，大部分矿石在20%以下，矿石的镁硼比也较高，一般为2.5～3.5左右，用老的硫酸法加工，结晶分离后的母液无法返回酸解工序循环使用，使母液中含有占硼总量35～60%的硼损失掉，因此使硼收率仅达到30～40%;同时，老的硫酸法工艺仅能得到单一的硼酸产品，矿石不能综合利用，许多有用成份如镁、钙、铁等都不能提取，造成资源的浪费。根据我国硼镁矿品位低，镁硼比高的状况，硫酸法加工硼镁矿的工艺必须加以改进。本专利技术针对老的硫酸法工艺存在的缺点，提出一条改进的硫酸法工艺，达到提高硼收率，同时也能使硼镁矿得到综合利用之目的。本专利技术是将硼镁矿用硫酸分解，除铁后结晶分离得到硼酸，母液分步再加入不同的沉淀剂，分别得到镁盐、钙盐产品，母液返回酸解工序循环使用，这样可使母液中的硼得到充分提取，使硼收率达到80～90%。本专利技术将硼镁矿与水或返回的钙母液混合配成料浆，控制液固比2.0～4.0，50℃搅拌下加入矿量的0.50～1.10的95%硫酸，保持反应温度90～100℃1～2小时，反应过后冷却至室温加入矿量的0.5%～1.5%的26%的双氧水，然后加入矿量的5～25%的沉淀剂碳酸钙，加热充分反应后过滤洗涤除去矿渣和铁，滤液和洗水蒸发至32～34波美度，在35～65℃下过滤除去硫酸钙，而后调PH值至2～3，于25℃以下结晶分离硼酸。结晶分离后的母液称为硼母液，加入理论量（以MgO计）的0.5～1.5的-->氨水和碳酸氢铵混合液，混合液中的氨水与碳酸氢铵滴定度比为1.10～1.95，在50～85℃下反应0.5～2小时，过滤洗涤制得轻质碳酸镁，此时的母液称为镁母液。将镁母液与理论量（以SO＝4计）的石灰乳在90～100℃下反应1～2小时，当PH值为6～8时即为反应终点，反应中产生的氨经水吸收可循环使用。反应结束后用硫酸调PH值至2～4，过滤洗涤制得二水硫酸钙，此时的母液称为钙母液。钙母液部分返回配料酸解工序循环使用，剩余部分蒸发后再送去结晶分离制硼酸。由于本专利技术采取了将硼酸结晶后的母液分步提取镁、钙的措施;实现了母液的循环利用，使硼收率可提高到80%以上。同时，又将矿中的有用组份镁、钙提取加以利用，实现了硼镁矿的综合利用。采用本专利技术改进的硫酸法工艺，可使硫酸法加工我国硼镁矿达到工业化上的要求。实例1品位为26.77%，镁硼比为1.65的硼镁矿100克，与350毫升上个循环的钙母液混合，在搅拌下加入95%的硫酸50毫升，在95℃下反应一小时，冷却至室温加入1.0毫升的双氧水后再加入10克碳酸钙，加热充分反应后过滤洗涤除矿渣和铁，滤液和洗水一起蒸至32波美度，于55℃下过滤，用硫酸调PH值至2～3，冷却结晶，制得硼酸39.3克，硼的分解率为92.75%，硼收率为84.65%，母液称之为硼母液。硼母液（含洗水）335毫升加热至75℃，与含有85克碳酸氢铵和19毫升25%的氨水沉淀剂混合，在不断搅拌下反应一小时，过滤洗涤后烘干，制得71.3克轻质碳酸镁，母液称之为镁母液（含洗水）。镁母液1048毫升加热至80～90℃，与含有60克氧化钙的石灰乳混合，在沸腾下反应一小时，用硫酸调PH值至2～4，过滤洗涤烘干，制得129克二水硫酸钙，母液称之为钙母液。钙母液部分按配料的液固比返回酸解工序循环使用，剩余部分返回硼酸结晶工序。-->实例2品位为15.1%，镁硼比为2.85的硼镁矿100克，与400毫升的钙母液混合，在不断搅拌下加入95%的硫硫酸61毫升，在95℃下反应一小时，冷却至室温加入1.2毫升26%的双氧水后再加入18克碳酸钙，加热充分反应后过滤洗涤，除去矿渣和铁，滤液和洗水蒸至32波美度，于55℃下过滤，滤液用硫酸调PH值2～3，冷却结晶制得硼酸29.3克。硼分解率为98.01%，硼收率为91.34%硼母液处理过程同实例1，制得轻质碳酸镁117克镁母液处理过程同实例1，制得二水硫酸钙196.5克。钙母液处理同实例1。实例3品位为12.77%，镁硼比为3.29的硼镁矿150克与钙母液450毫升混合，在搅拌下加入95%的硫酸75毫升，在95℃下反应1.5小时，冷却至室温加入1.5毫升26%的双氧水，再加入25克碳酸钙，加热充分反应后过滤洗涤，除去矿渣和铁，滤液和洗水蒸至34波美度，于55℃过滤，滤液用硫酸调PH值至2～3，冷却结晶，制得硼酸28.5克。硼分解率为96.47%，硼收率为84.15%。硼母液处理同实例1，制得106克轻质碳酸镁。镁母液处理同实例1，制得165克二水硫酸钙。钙母液处理同实例1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工硼镁矿的硫酸法工艺方法，是将硼镁矿配制成料浆，搅拌下加入浓硫酸，在９０～１００℃进行酸解反应２小时以上，然后过滤洗涤，除去矿渣，将滤液蒸发至３２～３４波美度，冷却至２５℃以下结晶分离制得硼酸，其特征是硼镁矿与循环回的钙母液配成液固比为２．０～４．０的硼镁矿料浆，在５０℃搅拌下加入的９５％硫酸进行酸解１～２小时，冷却至室温后加入双氧水，再加入碳酸钙沉淀剂，加热充分反应后过滤除去矿渣和铁，滤液蒸发至３２～３４波美度，在３５～６５℃下过滤，除去硫酸钙，而后调ＰＨ值至２～３，于２５℃以下结晶分离制得硼酸，结晶后的硼母液加入理论量（以ＭｇＯ计）的氨水和碳酸氢铵的混合液，在５０～８５℃反应０．５～２小时，过滤洗涤制得轻质碳酸镁，将制得轻质碳酸镁后的镁母液加入理论量（以ＳＯ↓［４］计）的石灰乳，在９０～１００℃反应１～２小时，控制ＰＨ值为６～８时为反应终点，然后用硫酸调ＰＨ值至２～４，过滤洗涤制得二水硫酸钙，此时的钙母液部分返回配料酸解工序循环使用，剩余部分返回硼酸结晶工序。

【技术特征摘要】
1、一种加工硼镁矿的硫酸法工艺方法，是将硼镁矿配制成料浆，搅拌下加入浓硫酸，在90～100℃进行酸解反应2小时以上，然后过滤洗涤，除去矿渣，将滤液蒸发至32～34波美度，冷却至25℃以下结晶分离制得硼酸，其特征是硼镁矿与循环回的钙母液配成液固比为2.0～4.0的硼镁矿料浆，在50℃搅拌下加入的95%硫酸进行酸解1～2小时，冷却至室温后加入双氧水，再加入碳酸钙沉淀剂，加热充分反应后过滤除去矿渣和铁，滤液蒸发至32～34波美度，在35～65℃下过滤，除去硫酸钙，而后调PH值至2～3，于25℃以下结晶分离制得硼酸，结晶后的硼母液加入理论量(以MgO计)的氨水和碳酸氢铵的混合液，在50～85℃反应0.5～2小时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国忠，孙美荣，孙新华，欧秀芹，
申请(专利权)人：化学工业部天津化工研究院，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]