專利名稱：一種含鎂礦石的浸出工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法冶煉工藝，尤其是涉及含鎂礦石的浸出工藝。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上的礦石冶煉是通過(guò)火法冶煉工藝進(jìn)行的。近年來(lái)開(kāi)發(fā)出了濕法冶煉技術(shù)。由于濕法冶煉能夠有效地減少對(duì)環(huán)境的污染，并且能夠適用多種不同的礦，因此正逐漸取代火法冶煉。 目前的濕法冶煉工藝多采用硫酸浸出工藝，能夠浸出礦石中所含有的多種金屬元素。如果不能對(duì)這些金屬元素進(jìn)行回收的話，將是極大的浪費(fèi)，而且浸出液中的某些成分還可能對(duì)人體造成傷害。例如對(duì)含鎂礦石進(jìn)行浸出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量含有硫酸鎂的溶液，由于硫酸鎂又被稱作"苦水"，是能夠引起人腹瀉的有毒物質(zhì)，因此國(guó)家禁止含有硫酸鎂的廢水直接排放。傳統(tǒng)的處理工藝是將含有硫酸鎂的溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)，得到硫酸鎂晶體。但這種處理工藝的缺點(diǎn)是成本高，效率低，需要消耗大量的能源，并且所得到的硫酸鎂晶體的純度低。 例如，中國(guó)專利CN101104521公開(kāi)了一種硫酸鎂廢液的處理工藝，其包括量取一定量的硫酸鎂廢液，在機(jī)械攪拌條件下加熱濃縮結(jié)晶，結(jié)晶后干燥，煅燒，獲得的初級(jí)氧化鎂，產(chǎn)生的煙氣回收，作為制硫酸用；把得到的初級(jí)氧化鎂加水消化，過(guò)濾除雜，獲得氫氧化鎂乳濁液，把乳濁液移入反應(yīng)釜中并控制壓力，在攪拌條件下通二氧化碳碳化，經(jīng)過(guò)濾，獲得碳酸氫鎂溶液，在加熱和攪拌條件下進(jìn)行碳酸氫鎂溶液熱解便得到堿式碳酸鎂沉淀，最后過(guò)濾、洗滌、烘干和煅燒，獲得活性氧化鎂。 由于該技術(shù)采用蒸發(fā)-煅燒的工藝路線，因此，大量消耗了能源，對(duì)環(huán)境造成了再次污染，并且由于該工藝采用煅燒等工藝，因此對(duì)設(shè)備的要求高，進(jìn)而生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題之一。 本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種能夠高效回收鎂的含鎂礦石浸出工藝。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的含鎂礦石的浸出工藝包括以下步驟 A)將含鎂礦石與硫酸溶液混合進(jìn)行酸浸以得到含硫酸鎂的浸出液；
B)對(duì)所述浸出液進(jìn)行凈化得到硫酸鎂溶液； C)將硫酸鎂溶液減壓蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾獲得七水硫酸鎂晶體和含有硫酸鎂的母液； D)將母液與氨水混合，以得到含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液； E)過(guò)濾含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液，分別得到氫氧化鎂沉淀和濾液； F)用氫氧化鈣和/或氧化鈣對(duì)所述濾液進(jìn)行苛化，得到含有氫氧化鎂沉淀和硫酸
鈣的漿液，并生成氨。 根據(jù)本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例的含鎂礦石浸出工藝，能夠?qū)⒑V礦石中的金屬元素進(jìn)行回收，回收氫氧化鎂和七水硫酸鎂晶體。氫氧化鎂可以用于塑料、橡膠等高分子材料的優(yōu)良阻燃劑和填充劑，在環(huán)保方面作為煙道氣脫硫劑，可代替燒堿和石灰作為含酸廢水的中和劑；用作油品添加劑，起到防腐和脫硫作用；用于電子行業(yè)、醫(yī)藥、砂糖的精制；用于保溫材料以及制造其它鎂鹽產(chǎn)品。七水硫酸鎂晶體是一種重要的化工產(chǎn)品，其可以用于制革、肥料、瓷器、火柴、炸藥、印染、醫(yī)藥等行業(yè)因此，利用該實(shí)施例的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，能夠降低廢水處理的處理成本，而且?guī)?lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為保護(hù)環(huán)境和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供了一種新技術(shù)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例的含鎂礦石的浸出工藝還具有以下附加技術(shù)特征 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括將所獲得的氫氧化鎂沉淀鎂沉淀進(jìn)行煅燒得到氧化鎂。這樣可以獲得氧化鎂終產(chǎn)物。在本發(fā)明進(jìn)一步的一個(gè)實(shí)施例中，所述煅燒是在600°C -80(TC下進(jìn)行的。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)在60(TC -80(TC下煅燒能夠達(dá)到有效地煅燒，將氫氧化鎂沉淀充分轉(zhuǎn)化為氧化鎂，提高產(chǎn)率。在本發(fā)明進(jìn)一步的另一個(gè)實(shí)施例中，在對(duì)氫氧化鎂沉淀進(jìn)行煅燒之前對(duì)其進(jìn)行洗滌，并將洗滌液與所述濾液混合。這樣，可以提高對(duì)氫氧化鎂沉淀進(jìn)行煅燒獲得氧化鎂的純度，同時(shí)可以將附著在氫氧化鎂沉淀上的硫酸鎂進(jìn)行回收，提高鎂的回收率。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括將所生成的氨用于制備與硫酸鎂溶液混合所使用的氨水。這樣可以將苛化所生成的氨回收并且重復(fù)利用，降低了成本，減輕了氨對(duì)環(huán)境的壓力。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在硫酸鎂與氨水反應(yīng)生成氫氧化鎂的反應(yīng)體系中加入
氫氧化鎂晶種，這樣可以改變結(jié)晶晶粒的尺寸，以滿足不同規(guī)格鎂產(chǎn)品的要求。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括，對(duì)所述含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿液進(jìn)行酸
洗得到硫酸鈣沉淀和硫酸鎂溶液；分離硫酸鈣沉淀；以及將分離出硫酸鈣沉淀的硫酸鎂溶
液結(jié)晶得到七水硫酸鎂晶體。這樣可以進(jìn)一步提高對(duì)硫酸鎂溶液中鎂的回收效率，而且獲
得了七水硫酸鎂晶體。在本發(fā)明進(jìn)一步的一個(gè)實(shí)施例中，所述酸洗為使用稀硫酸進(jìn)行的，這
樣可以將氫氧化鎂沉淀充分并且有效地轉(zhuǎn)化為硫酸鎂。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述含鎂的礦石為含鎂的硫化鎳礦或含鎳殘積礦，所述凈化包括去除浸出液中的鐵、鋁、鈷、鎳和錳中的至少一種。由此，不但能夠回收鐵、鋁、鈷、鎳和錳等有價(jià)金屬成份，而且回收了礦石中的鎂，既減少了污染，又循環(huán)利用了資源。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的含鎂礦石的浸出工藝的流程 圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的含鎂礦石的浸出工藝的流程 圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例的含鎂礦石的浸出工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中所采用的術(shù)語(yǔ)"氫氧化鈣和/或氧化鈣"是指可以使用氧化鈣(生石灰，消化后稱為消石灰使用)，也可以使用氫氧化鈣(熟石灰)，也可以使用二者的混合物。在實(shí)際操作中，可以用水消化生石灰(Ca0)，從而得到石灰乳進(jìn)行利用，主要反應(yīng)為CaO+H20 = Ca(0H)2。 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的含鎂礦石的浸出工藝的流程圖。如圖1所示，
首先，將含鎂礦石與硫酸溶液混合進(jìn)行酸浸以得到含硫酸鎂的浸出液，發(fā)生的反應(yīng)如下
MgO+H2S04 = MgS04+H20 接著，對(duì)所述浸出液進(jìn)行凈化得到硫酸鎂溶液。 然后，將硫酸鎂溶液減壓蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾獲得七水硫酸鎂晶體和含有硫酸鎂的母液。 進(jìn)而，將硫酸鎂溶液與氨水混合，發(fā)生以下反應(yīng)
MgS04+2NH40H = Mg (OH) 2 I +(NH4)2S04 生成氫氧化鎂沉淀，以得到含有氫氧化鎂沉淀的溶液。通常情況下，氨水沒(méi)有消耗
硫酸鎂溶液中的全部硫酸鎂，因此獲得了含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液。 接下來(lái)過(guò)濾含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液，得到氫氧化鎂沉淀和濾液； 最后，使用氫氧化鈣和/或氧化鈣對(duì)所述濾液進(jìn)行苛化，發(fā)生以下反應(yīng) (NH4) 2S04+MgS04+2Ca (OH) 2 = 2CaS04+Mg (OH) 2 I +2NH3 t +2H20 得到含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液，并生成氨，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在
苛化反應(yīng)中所生成的氨(NH3)可以返回到與硫酸鎂溶液混合的步驟中，這樣可以對(duì)氨進(jìn)行
回收，再生了氨水，降低了成本，減輕了氨對(duì)環(huán)境的壓力。 通過(guò)上述工藝，可以達(dá)到對(duì)硫酸鎂溶液中鎂進(jìn)行有效的回收。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在硫酸鎂與氨水反應(yīng)生成氫氧化鎂的反應(yīng)體系中加入氫氧化鎂晶種，這樣可以改變結(jié)晶晶粒的尺寸，以滿足不同規(guī)格鎂產(chǎn)品的要求。所獲得的氫氧化鎂沉淀可以直接用作商品出售，獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。另外，也可以對(duì)氫氧化鎂沉淀進(jìn)行深加工，根據(jù)圖2所示，對(duì)所分離得到的氫氧化鎂鎂沉淀進(jìn)行煅燒得到氧化鎂。所發(fā)生的反應(yīng)如下 Mg (OH) 2 = MgO+H20 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在6oo°c -so(rc下對(duì)氫氧化鎂沉淀進(jìn)行煅燒，申請(qǐng)人
發(fā)現(xiàn)在600°C -SO(TC下煅燒能夠達(dá)到有效地煅燒，將氫氧化鎂沉淀充分轉(zhuǎn)化為氧化鎂，提高產(chǎn)率。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，在對(duì)氫氧化鎂沉淀進(jìn)行煅燒之前對(duì)其進(jìn)行洗滌，并將洗滌液與所述濾液混合。這樣，可以提高對(duì)氫氧化鎂沉淀進(jìn)行煅燒獲得氧化鎂的純度，同時(shí)可以將附著在氫氧化鎂沉淀上的硫酸鎂進(jìn)行回收，提高鎂的回收率。 另外，參考圖3，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿液進(jìn)行酸洗，反應(yīng)如下 CaS04+Mg (OH) 2+H2S04 = CaS04 I +MgS04+2H20 這樣可以達(dá)到對(duì)硫酸鎂與硫酸鈣的分離，在分離硫酸鈣沉淀之后，得到了純度較高的硫酸鎂溶液，通過(guò)對(duì)硫酸鎂溶液進(jìn)行結(jié)晶，例如通過(guò)減壓蒸發(fā)、控制酸溶條件、冷卻結(jié)晶工藝可以獲得七水硫酸鎂的晶體，進(jìn)一步提高了鎂的回收效率。 本發(fā)明中所采用的硫酸浸出工藝不受到任何限制。例如，浸出可以為富氧常壓浸出或富氧高壓浸出。浸出過(guò)程包括細(xì)磨含鎂的硫化鎳礦或含鎳殘積礦例如高鎂鎳精礦；用硫酸溶液對(duì)細(xì)磨后的高鎂鎳精礦進(jìn)行漿化；將漿化后的精礦加入到浸出容器內(nèi)，其中浸出容器內(nèi)的溫度控制為90°C -100°〇、壓力為常壓，同時(shí)向浸出容器內(nèi)通入氧氣以便進(jìn)行富氧常壓浸出。在對(duì)含有硫酸鎂的浸出液進(jìn)行回收鎂之前，對(duì)浸出液進(jìn)行凈化。
在本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ)"凈化"可以是除去硫酸浸出液中的鐵、鋁、鈷、鎳和錳中的至少一種，但本發(fā)明并不限于去除上述成分。例如，參考圖6，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將富氧常壓直接浸出產(chǎn)生的浸出液從浸出容器內(nèi)排出到沉鐵容器中，將浸出液的溫度調(diào)節(jié)到75°C 80°C ，例如78°C ，氧化、中禾P、并將浸出液的ra值調(diào)節(jié)到3 4，從而沉淀出鐵。由于硫酸浸出工藝中的凈化過(guò)程是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的，這里不再詳細(xì)贅述。
下面描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具體示例。
示例1 表1含有硫酸鎂的浸出液的成分表(g/1)
MgS042-AlNiCoMnFe
26-40103-1600. 0230. 0040. 00160. 00240. 002 取定量含有硫酸鎂的浸出液真空蒸發(fā)濃縮到蒸發(fā)后液密度1. 37-1. 38 冷卻20-30°C 結(jié)晶過(guò)濾產(chǎn)出濕七水硫酸鎂及母液 濕七水硫酸鎂干燥生產(chǎn)商品七水硫酸鎂 示例2 取示例1結(jié)晶母液500ml 氨水10-25 %氨水 氨水量微理論量的110% 反應(yīng)溫度常溫 60°C 加入方式氨水加入到含有硫酸鎂的浸出液中 反應(yīng)時(shí)間0. 5小時(shí) 2小時(shí) 過(guò)濾洗滌時(shí)間1分鐘 5分鐘 氫氧化鎂產(chǎn)率65 80 % 氫氧化鎂純度>98% 示例3 : 取示例1的結(jié)晶母液500ml 氨水量為理論量的1-2倍 反應(yīng)溫度常溫 60°C 加入方式氨水加入到含有硫酸鎂的浸出液中 加入氫氧化鎂晶種量0. 5 3倍 反應(yīng)時(shí)間0. 5小時(shí) 2小時(shí) 過(guò)濾時(shí)間0. 5分鐘 5分鐘
6
氫氧化鎂產(chǎn)率為70 90% 氫氧化鎂純度>99% 示例4. 取示例1的過(guò)濾液及洗液 500ml 加入預(yù)先制備的石膏晶種 使用濃度5% 60% (重量百分比)石灰乳漿過(guò)量1. 05。 苛化時(shí)間1小時(shí) 2小時(shí) 苛化溫度45。C 105°C 酸洗石膏及氫氧化鎂 PH2 5. 5過(guò)濾產(chǎn)出 產(chǎn)出石膏純度>95% Mg《0.5-1% 產(chǎn)出溫度75-85°C，比重1. 37-1. 38硫酸鎂溶溶 示例5 將示例3產(chǎn)出的含氨蒸汽用水吸收成含氨15 20%的氨水用于沉淀Mg(0H)2。 示例6 將示例1或示例2的氫氧化鎂80 °C 100 °C脫水 生成無(wú)水氫氧化鎂。 將無(wú)水氫氧化鎂煅燒為氧化鎂。 煅燒時(shí)間1小時(shí) 3小時(shí) 煅燒溫度600 °C 800 °C 產(chǎn)出Mg0純度> 99 % Ca0含量《0. 1% 產(chǎn)品質(zhì)量符合輕質(zhì)MgO及活性MgO質(zhì)量要求。 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
一種含鎂礦石的浸出工藝，包括以下步驟A)將含鎂礦石與硫酸溶液混合進(jìn)行酸浸以得到含硫酸鎂的浸出液；B)對(duì)所述浸出液進(jìn)行凈化得到硫酸鎂溶液；C)將硫酸鎂溶液減壓蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾獲得七水硫酸鎂晶體和含有硫酸鎂的母液；D)將母液與氨水混合，以得到含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液；E)過(guò)濾含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液，得到氫氧化鎂沉淀和濾液；F)用氫氧化鈣和/或氧化鈣對(duì)所述濾液進(jìn)行苛化，得到含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液，并生成氨。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，進(jìn)一步包括將步驟E)中所獲得的氫氧化鎂沉淀鎂沉淀進(jìn)行煅燒得到氧化鎂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，所述煅燒是在600°C -SO(TC下進(jìn)行的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，在煅燒氫氧化鎂沉淀之前對(duì)其進(jìn)行洗滌，并將洗滌液與所述濾液混合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，用步驟F)中生成的氨制備步驟C)中所使用的氨水。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，在步驟D)中加入氫氧化鎂晶種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，進(jìn)一步包括對(duì)所述含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿液進(jìn)行酸洗得到硫酸鈣沉淀和硫酸鎂溶液；以及將硫酸鎂溶液返回到步驟C)中進(jìn)行處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，所述酸是稀硫酸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎂礦石的浸出工藝，其特征在于，所述含鎂的礦石為含鎂的硫化鎳礦或含鎳殘積礦。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎂礦石的浸出工藝，其特征在于，所述凈化包括去除浸出液中的鐵、鋁、鈷、鎳和錳中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了含鎂礦石的浸出工藝包括以下步驟將含鎂礦石與硫酸溶液混合進(jìn)行酸浸以得到含硫酸鎂的浸出液；對(duì)所述浸出液進(jìn)行凈化得到硫酸鎂溶液；將硫酸鎂溶液減壓蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾獲得七水硫酸鎂和含有硫酸鎂的母液；將母液與氨水混合，以生成氫氧化鎂沉淀；過(guò)濾，得到氫氧化鎂沉淀和濾液；使用氫氧化鈣和/或氧化鈣對(duì)所述濾液進(jìn)行苛化，得到含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液，并生成氨。根據(jù)本發(fā)明的含鎂礦石浸出工藝，能夠?qū)⒑V礦石中的金屬元素進(jìn)行回收，回收氫氧化鎂和七水硫酸鎂晶體。
文檔編號(hào)C22B26/22GK101760644SQ20081024092
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者劉金山, 孫寧磊, 張文, 王魁珽, 陸業(yè)大, 高保軍 申請(qǐng)人:中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司