[发明专利]利用橄榄石尾矿制备高纯氢氧化镁及六硅酸镁的方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属矿物加工与环境保护领域，更具体涉及一种利用橄榄石尾矿制备高纯氢氧化镁及六硅酸镁的方法，可用于处理橄榄石矿生产耐火材料等产品后的剩余尾矿块状颗粒或者粉末。

背景技术

橄榄岩是玄武岩质岩浆析晶出来的橄榄石经分解作用聚集而成的超基性深沉岩。橄榄岩由橄榄石和辉石组成，其余为少量的角闪石、黑云母、磁铁矿等，常呈特有的橄榄绿色，有时也呈褐色或黑色，比重2.94～3.37。若橄榄石含量超过90％，则称为纯橄榄岩。纯橄榄岩具有鲜明的橄榄绿、深绿或暗灰色等，呈致密块状，为全晶质自形或他形粒状结构，MgO含量一般为36％～45％。镁橄榄石由于地质生成和矿物结构原因，属世界稀有资源之一。湖北宜昌太平溪橄榄石资源丰富，储量约6亿吨。但是资源蚀变严重，未蚀变橄榄石(MgO≥44％，灼失量≤3％)仅有数千万吨，且埋藏在数百米以下的深部，而占90％以上的橄榄石，已不同程度的蚀变成MgO＜40％，灼失量＞8％的纯橄榄岩和蛇纹石，尤其是矿区表层数亿吨蚀变纯橄榄岩(蛇纹石)，MgO＜32％，灼失量＞10％，不能为工业直接应用，需经过煅烧后方可作为冶金耐火材料。因此一部分只能作低档钙镁磷肥原料，资源利用率低。在橄榄石开采过程中，大约有30％的橄榄石粉末没有经济价值，只能选择丢弃，不仅资源浪费，而且对环境造成了影响。

国内有众多关于蛇纹石矿的综合利用的发明专利，方法是使用硫酸或盐酸在一定反应条件下反应后分别利用酸浸出液加碱制取氢氧化镁；固体渣与烧碱反应后再与酸反应制取白炭黑。而体系中的铁最终制备氧化铁红。

本发明是针对国内的橄榄石资源的利用现状，提出了一种利用橄榄石尾矿矿粉综合利用的新方法和新工艺。利用尾矿矿粉可以制备市场前景好、附加值高的高纯氢氧化镁和六硅酸镁。本发明对橄榄石尾矿的综合利用、环境保护及橄榄石矿石企业的产业调整，建立循环经济模式等均有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种利用橄榄石尾矿制备高纯氢氧化镁及六硅酸镁的方法，利用盐酸浸出矿物，其浸出率较之硫酸更高；并同时生产出新型产品六硅酸镁。发挥了传统卤水-氨法能制备高纯氢氧化镁的最大优势，又可以克服氨法制备氢氧化镁的技术弊端，即氧化镁回收率低的缺点，使得氧化镁得到充分回收。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

将橄榄石矿粉粉碎至100目左右，与盐酸溶液进行浸出反应，后进行固液分离，洗涤；将获得的滤液和洗液混合后加入氧化剂双氧水及氨进行反应，控制pH值7～8左右时沉淀液体中的铁等组分，沉淀物经洗涤，干燥后获得铁红产品；过滤除去沉淀物后，继续加氨水反应，将pH值最终控制在10以上，进行固液分离，固体进行洗涤，干燥，获得高纯氢氧化镁。将盐酸浸出处理后的固体与烧碱溶液反应，反应后将产物进行过滤，取滤液与上述分离氢氧化镁以后的滤液进行混合反应，并同时蒸出氨，然后进行固液分离，洗涤所获得的固体，经干燥处理，获得六硅酸镁产品；蒸出的氨冷凝后循环使用。一种利用橄榄石尾矿制备高纯氢氧化镁及六硅酸镁的方法，其步骤如下：

1.将橄榄石矿粉与盐酸混合浸出反应，经过过滤洗涤后获得氯化镁、氯化亚铁和氯化铁(浓度分别为：100～150g/L，5～12g/L，4～10g/L)，此外还含有微量的氯化钙、氯化铝，浓度在1g/L以下的混合溶液，将橄榄石矿粉粉碎至60-110目，其反应方程式为：

MgO+2HCl→MgCl₂+H₂O

Fe₂O₃+6HCl→2FeCl₃+H₂O

FeO+2HCl→FeCl₂+H₂O

反应温度控制在95～110℃。

2.将盐酸浸出后的酸浸液加入搪瓷反应釜中，加入氧化剂双氧水进行氧化，同时加入氨水或氨气，调节pH值到7～8，其反应方程式为：

2FeCl₂+H₂O₂+2HCl→2FeCl₃+2H₂O

FeCl₃+NH₄OH→Fe(OH)₃+NH₄Cl