[发明专利]两种综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁、二氧化硅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含镁、硅资源综合利用技术领域，具体涉及两种综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁、二氧化硅的方法。 

背景技术

硼泥是利用硼镁(铁)矿生产硼酸、硼砂后排放的工业废渣。硼泥色浅红，颗粒细，成沙土状，其主要成分为MgO和SiO₂。其典型组成为MgO：35～39％、CO₂：29～31％、SiO₂：18～20％、B₂O₃：2～5％、Fe₂O₃：3.3～4.6％、CaO：1.5～2％、Al₂O₃：2～2.5％。硼泥排放后多堆积存放，堆放之处寸草不生，对周围环境造成严重污染，其本身渗透和雨水冲刷还可使硼泥的污染成分进入水体，破坏硼泥堆积处的生态环境，治理硼泥已是迫切需要解决的环境问题。 

目前国内外硼泥的利用主要有： 

(1)利用硼泥制砖； 

(2)提取硼泥中的氧化镁。1：以硼泥和三聚氰胺废液为原料，经酸化、净化、碳酸化、煅烧生产高活性轻质氧化镁，不足之处是硼泥中的其他组分没得到利用，并产生二次污染；2：用一定浓度(30％)的硫酸把硼泥中的镁浸出，以碳酸钠为沉淀剂制取碳酸镁，过滤、洗涤、干燥后煅烧，得到氧化镁，不足之处是硼泥中的其他组分没得到利用，还有副产品芒硝，产生二次污染。 

菱镁矿的主要成分为：MgO：41～47％、CO₂：20～50％、CaO：0.7～6％、SiO₂：0.6～6％、Fe₂O₃：0.4～0.6％。 

目前国内外菱镁矿的利用主要有： 

(1)从菱镁矿中提取金属镁 

(2)将菱镁矿煅烧生产轻烧粉，用于制造陶瓷原料、多种镁盐等。将菱镁矿在1400℃～1800℃下煅烧生产重烧镁，用于制造耐火材料。在2500℃～3000℃将重烧镁熔融，制备电熔氧化镁。 

滑石矿的主要成分为：SiO₂：50～60％、MgO：35～40％、CO₂：3～6％、CaO：0.2～0.4％。 

目前国内外滑石矿的利用主要有： 

用来制造滑石瓷、工艺品以及用于造纸工业，用作防水材料、化妆品和食品添加剂。 

发明内容

针对硼泥、菱镁矿和滑石矿利用技术现状，本发明提供综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁和二氧化硅的方法。 

一种综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁、二氧化硅的绿色冶金方法，其特征包括以下步骤： 

(1)磨细 

将硼泥、菱镁矿和滑石矿磨细到40μm以下备用； 

(2)磁选除铁 

将硼泥、菱镁矿和滑石矿经强磁选除铁，使铁含量低于0.5％； 

(3)酸处理 

将磨细后的硼泥、菱镁矿和滑石矿与一定浓度的硫酸溶液在80℃以上反应1.5h以上，然后过滤分离，滤渣主要为二氧化硅，滤液为硫酸镁溶液； 

(4)碱处理 

将步骤(3)得到的渣与NaOH以适当比例混合后在100～800℃下反应1h以上，然后水浸，过滤分离，滤液为硅酸钠溶液； 

(5)氧化镁的制备 

将步骤(3)得到的滤液蒸发结晶，得七水硫酸镁；将七水硫酸镁加热至200℃烘干，然后在1200℃以上煅烧，得到MgO和SO₃气体，SO₃气体用硫酸溶液吸收，制成硫酸； 

(6)碳酸化分解制备二氧化硅 

向由步骤(4)得到的滤液中通入含CO₂的气体，其中CO₂含量为20～100％，其余为氮气，溶液温度为60～90℃，气体流量为30～120ml/min，溶液的pH值降到9，然后，在常温下继续通入CO₂气体至溶液pH值降到7，反应生成SiO₂和Na₂CO₃，过滤分离得SiO₂，加热脱水得到SiO₂粉体。