一種低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，包括以下步驟：(1)采用醋酸溶液對(duì)菱鎂礦進(jìn)行淋洗和/或浸洗；(2)將步驟(1)得到的菱鎂礦與濃硫酸混合；(3)向上述溶液中添加濃氨水，使溶液的pH值為8-9，反應(yīng)1-2小時(shí)；(4)向步驟(3)所述溶液中通入過量的CO2，得到MgCO3沉淀，再加入過量濃氨水，過濾，取濾渣；(5)將濾渣煅燒得到除鐵的氧化鎂；所述煅燒溫度為500-700℃，煅燒時(shí)間為0.5-2h。本發(fā)明低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法能有效去除菱鎂礦中Fe2O3、CaO等雜質(zhì)。
【專利說明】一種低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及菱鎂礦冶煉技術(shù)，尤其涉及一種低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 菱鎂礦屬于國家重要戰(zhàn)略資源，是冶金工業(yè)中不可缺少的耐火材料。全球菱鎂礦 資源量約126億噸，我國菱鎂礦儲(chǔ)量約占全世界儲(chǔ)量的24%，居世界首位。遼寧省菱鎂礦儲(chǔ) 量占全國儲(chǔ)量的85 %，居全國首位。
[0003] 我國擁有的菱鎂礦資源中，低品位菱鎂礦占總儲(chǔ)量近一半。由于開采缺乏科學(xué)依 據(jù)、隨意性大，采富棄貧、亂采濫掘現(xiàn)象非常嚴(yán)重。致使有些礦山的礦石回采率不足50 %，相 當(dāng)一部分優(yōu)質(zhì)菱鎂礦山遭到嚴(yán)重破壞。在現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)條件下，氧化鎂含量42 %?45 %的 低品位菱鎂礦大量被廢棄。僅遼寧營口地區(qū)低品位菱鎂礦達(dá)數(shù)億噸，多用于覆蓋路面或填 埋，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，影響當(dāng)?shù)丨h(huán)境，縮短礦山服務(wù)年限。菱鎂礦資源是不可再生的礦 產(chǎn)資源，失去資源也就失去了生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。對(duì)中國這樣一個(gè)發(fā)展中的大國來說，資源 形勢(shì)不容樂觀。
[0004] 作耐火材料用菱鎂礦礦石中的雜質(zhì)Si02、Al20 3、Fe203、Ca0等對(duì)耐火材料質(zhì)量影響 較大，尤其以Fe 203、Ca0對(duì)耐火材料的質(zhì)量危害最大。菱鎂礦礦石中的CaO在煅燒過程中會(huì) 與含硅雜質(zhì)形成CaSi0 3，冷卻時(shí)易松離而使耐火材料崩潰，以此降低菱鎂礦中含鈣雜質(zhì)是 提高菱鎂制品質(zhì)量的重要途徑。因此菱鎂礦加工過程中Fe 203、Ca0的去除，不僅減少或消除 雜質(zhì)的不利影響，還可提高精礦品位。因此，菱鎂礦中Fe 203、CaO的去除具有重要意義，


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有菱鎂礦雜質(zhì)含量高的問題，提出一種低品位菱 鎂礦提質(zhì)降雜的方法，該方法能有效去除菱鎂礦中Fe 203、CaO等雜質(zhì)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法， 包括以下步驟：
[0007] (1)、采用醋酸溶液對(duì)菱鎂礦進(jìn)行淋洗和/或浸洗；
[0008] (2)、將步驟（1)得到的菱鎂礦與濃硫酸混合，所述濃硫酸的加入量以繼續(xù)加入不 再有氣泡產(chǎn)生為止；
[0009] 反應(yīng)結(jié)束過濾取濾液；反應(yīng)結(jié)束溶液呈酸性，形成Mg2+、Al3+、Fe 3+、S0/+的溶液，及 CaS04沉淀和酸的不溶物，過濾除去CaS04沉淀和酸的不溶物，得到Mg2+、Al 3+、Fe3+、S042+的 溶液；
[0010] ⑶、向上述溶液中添加濃氨水，使溶液的pH值為8-9,反應(yīng)1-2小時(shí)；
[0011] ⑷、向步驟⑶所述溶液中通入過量的C02，得到MgC03沉淀，再加入過量濃氨水， 過濾，取濾渣；
[0012] (5)、將步驟（4)的濾渣煅燒得到除鐵的氧化鎂，所述煅燒溫度為500-700°C，煅燒 時(shí)間為0. 5-2h。該氧化鎂純度高達(dá)99. 99%，鐵含量低于0. 005%。
[0013] 進(jìn)一步地，所述淋洗和/或浸洗時(shí)間為10秒-10分鐘，優(yōu)選的所述淋洗和/或浸 洗時(shí)間為5-10分鐘。所述醋酸溶液的濃度為0. 1-10. Omol/L，優(yōu)選的所述醋酸溶液的濃度 為 0· 5-1. Omol/L。
[0014] 進(jìn)一步地，所述菱鎂礦與醋酸溶液的質(zhì)量比為20% -200%，優(yōu)選為50% -150%。
[0015] 進(jìn)一步地，所述淋洗和/或浸洗溫度為0_40°C，優(yōu)選為10_30°C。
[0016] 進(jìn)一步地，所述菱鎂礦粒度為經(jīng)破碎、粉碎得到的粒度為0. 037-0. 3mm的粉料。
[0017] 進(jìn)一步地，所述菱鎂礦進(jìn)行淋洗和/或浸洗后，淋水、烘干得到高品位菱鎂礦粉。 優(yōu)選的，在菱鎂礦進(jìn)行淋洗和/或浸洗后，烘干前進(jìn)行水洗，可進(jìn)一步去除雜質(zhì)。所述水洗 過程中，水與菱鎂礦的質(zhì)量比為20% -100%，優(yōu)選為50% -100%。
[0018] 菱鎂礦中含鈣雜質(zhì)主要為方解石和白云石。菱鎂礦主要成分是碳酸鎂（MgC03)，方 解石主要成分是碳酸鈣（CaC0 3)，白云石是碳酸鎂和碳酸鈣的復(fù)合物。
[0019] 碳酸鈣和碳酸鎂均溶于醋酸（HOAc)水溶液，其化學(xué)反應(yīng)方程可以分別表示為：
[0020] CaC03(s)+2H0Ac = Ca (OAc) 2+C02(g)+H20 (1)
[0021] MgC03(s)+2H0Ac = Mg (OAc) 2+C02(g)+H20 (2)
[0022] 菱鎂礦化學(xué)法除鈣的目標(biāo)是反應(yīng)（1)完全進(jìn)行，反應(yīng)（2)不進(jìn)行；或反應(yīng)（1)進(jìn)行 很快，反應(yīng)（2)進(jìn)行很慢。
[0023] 化學(xué)反應(yīng)是否能進(jìn)行取決于化學(xué)熱力學(xué)，以上兩個(gè)反應(yīng)都是熱力學(xué)允許的反應(yīng)， 而且反應(yīng)進(jìn)行的程度較大，可以都進(jìn)行得很徹底。而化學(xué)反應(yīng)的快慢，即化學(xué)反應(yīng)速度，取 決于化學(xué)動(dòng)力學(xué)，最主要的參數(shù)是化學(xué)反應(yīng)活化能。
[0024] 進(jìn)一步地，所述濃硫酸為質(zhì)量濃度大于98 %的濃硫酸。
[0025] 進(jìn)一步地，步驟（3)中反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為1. 2-1. 8h。
[0026] 進(jìn)一步地，步驟（5)中煅燒溫度為550_600°C，煅燒時(shí)間為1-1. 5h。
[0027] 本發(fā)明低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法簡單、易行，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu) 占·
[0028] (1)、采用本發(fā)明方法得到的氧化鎂純度高達(dá)99. 99%，鐵含量低于0. 005%。產(chǎn)品 質(zhì)量穩(wěn)定，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)，有很大的發(fā)展前景。
[0029] (2)、本發(fā)明采用醋酸除去菱鎂礦中含鈣雜質(zhì)，醋酸是有機(jī)酸，溶于水，其稀溶液 (例如lmol/L，類似家用醋的濃度）對(duì)人是無害的；常見的醋酸鹽幾乎均溶于水，處理后鈣、 鎂及其他產(chǎn)物均存在于溶液中，淋干水分，絕大部分醋酸及其產(chǎn)物均保留在液相；如經(jīng)過清 水清洗，幾乎可以將所有含醋酸物質(zhì)保留在液相，菱鎂礦所附著的醋酸及其鹽的量很少；醋 酸在高溫下分解的產(chǎn)物為二氧化碳和水，醋酸鹽分解產(chǎn)物是對(duì)應(yīng)的金屬氧化物和水，分解 產(chǎn)物對(duì)人無害，對(duì)環(huán)境影響小；菱鎂礦所附著的醋酸及其鹽分解產(chǎn)物不會(huì)給下游產(chǎn)品引入 殘留雜質(zhì)；醋酸對(duì)設(shè)備有腐蝕，但與同等濃度的常見無機(jī)酸相比其腐蝕作用較??；醋酸是 價(jià)格最低的有機(jī)酸。
[0030] (3)、本發(fā)明公開了采用醋酸處理菱鎂礦的最佳濃度、用量和溫度，在此處理?xiàng)l件 下，醋酸與鈣反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于與鎂的反應(yīng)速率。菱鎂礦中的全部或大部分碳酸鈣（CaC0 3)與 醋酸（HOAc)發(fā)生反應(yīng)，而碳酸鎂（MgC03)基本不會(huì)與醋酸反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了碳酸鈣的有效去除。
[0031] (4)、本發(fā)明醋酸化學(xué)除鈣的生產(chǎn)效率高；工序簡單，易實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和自動(dòng)化。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明：
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例中選用的菱鎂礦化學(xué)組成見表1 :
[0035] 表1菱鎂礦化學(xué)組成分析結(jié)果
[0036]

【權(quán)利要求】
1. 一種低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 、采用醋酸溶液對(duì)菱鎂礦進(jìn)行淋洗和/或浸洗； (2) 、將步驟（1)得到的菱鎂礦與濃硫酸混合，所述濃硫酸的加入量以繼續(xù)加入不再有 氣泡產(chǎn)生為止； (3) 、向上述溶液中添加濃氨水，使溶液的pH值為8-9,反應(yīng)1-2小時(shí)； (4) 、向步驟（3)所述溶液中通入過量的C02，得到MgC03沉淀，再加入過量濃氨水，過濾， 取濾渣； (5) 、將步驟（4)的濾渣煅燒得到除鐵的氧化鎂，所述煅燒溫度為500-700°C，煅燒時(shí)間 為 0·5-2h。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，其特征在于，所述淋洗和/或浸 洗時(shí)間為10秒-10分鐘；所述醋酸溶液的濃度為〇. 1-10. Omol/L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，其特征在于，所述菱鎂礦與醋 酸溶液的質(zhì)量比為20% -200%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，其特征在于，所述淋洗和/或浸 洗溫度為0_40°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，其特征在于，所述菱鎂礦粒度 為經(jīng)破碎、粉碎得到的粒度為0. 037-0. 3_的粉料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，其特征在于，所述濃硫酸為質(zhì) 量濃度大于98%的濃硫酸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，其特征在于，步驟（3)中反應(yīng)時(shí) 間為 L 2-L 8h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低品位菱鎂礦提質(zhì)降雜的方法，其特征在于，步驟（5)中煅燒溫 度為550-600°C，煅燒時(shí)間為1-1. 5h。
【文檔編號(hào)】C22B3/04GK104152688SQ201410413211
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】崔俊峰, 崔軍, 么革, 齊國超, 崔毅, 崔薇薇, 何占高, 劉希洋 申請(qǐng)人:營口東吉科技（集團(tuán)）有限公司