[其他]硼镁石化学分选工艺

说明书

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。

本发明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。近来曾有人作过用二氧化硫分解柱硼镁石（MgO·B₂O₃·3H₂O）制取硼酸（文献1）的研究，但其处理对象柱硼镁石为盐湖资源之一的硼矿石，易于为一般弱酸所分解，而且其伴生脉石在分解过程中无不良影响。这种矿仅占我国工业用硼矿的5%左右。我国工业用硼矿的90%以上是板硼镁石及纤维硼镁石（即本发明实施例所处理矿物的有用成分），这种矿物是岩浆高温热液期及低温热液期生成的，属难于分解的硼镁石矿，若未经预处理，则难于为一般弱酸（如二氧化硫水溶液）所分解，且其伴生脉石（主要为蛇纹石、橄榄石）如不经预处理变性，亦会使后续加工存在困难。因此，上述研究方法并未解决占我国工业用硼矿90%以上的板硼镁石及纤维硼镁石的开发利用问题。此外，这种方法是在90℃下进行分解反应，未能实现常温分解;同时，产品硼酸的分离是利用它与付产亚硫酸镁、硫酸镁之间的溶解度差异进行的，这在冷结晶时难于得到纯净的硼酸，不能解决硼镁饱和母液的循环利用问题，从而使工艺过程无法持续下去。也曾有人提出将硼镁矿在一般焙烧温度750～950℃之间进行焙烧（文献2），以提高其反应活性。对于本发明所处理的板硼镁石及纤维硼镁石而言（当然也包括容易处理的柱硼镁石），提高其反应活性是必要的，但主要的还在于通过煅烧使其伴生脉石变性，以利本申请的后序工艺浮选分离顺利进行。综上所述，现有技术未能最终经济地解决大量中、低品位硼镁石矿的开发、利用问题，再加上生产中长期采富弃贫，致使我国富矿储量近十几年内即将面临枯竭，因此，开发我国目前尚未利用的中、低品位硼镁石矿的加工工艺已成当务之急。

本发明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。

本发明的要点是：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。

下面结合附图对本发明作详细说明。

附图 是本发明的工艺流程图。

煅烧：旨在改变纤维硼镁石结构及蛇纹石的结构，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，能分解的成分除硼镁石外，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：

SO₂+2MgO·B₂O₃·H₂O+H₂O→MgSO₃+H₃BO₃+H₂O