[发明专利]一种蛇纹石加工利用的方法

说明书

1.技术领域

本发明涉及到一种蛇纹石加工利用的方法，属于矿物加工领域。 

2.背景技术

蛇纹石是一种主要化学成分为氧化镁和二氧化硅的硅酸盐矿物，同时伴生有不同程度铁、镍、铬等金属矿。目前，对蛇纹石矿进行加工和综合利用的方法主要是酸浸取法。即采用盐酸、硫酸、硝酸等强酸在一定温度下对蛇纹石矿进行酸化处理，使其分解，再经过不同的工序处理，获得氧化镁或氢氧化镁、二氧化硅或白炭黑以及铁、镍、铬的金属氧化物等产物。酸浸取法由于使用强酸，不仅对仪器设备有强腐蚀性，而且因为酸用量较大，在加工和综合利用蛇纹石工艺过程中产生大量的废水。 

本发明针对目前蛇纹石矿加工利用的现状和酸浸法存在的缺点，提出了一种蛇纹石加工利用的绿色方法或工艺，不仅综合利用蛇纹石中的氧化镁和二氧化硅组分制备附加值高、市场前景好的产品，而且所用化学原料循环利用，生产过程清洁、无污染。 

3.发明内容

将蛇纹石矿粉与硫酸铵粉末按一定质量比例混合后于高温下进行焙烧；将焙烧过程中产生的氨气收集并溶于水制成氨水作为碱液使用；将焙烧后的固体产物进行搅拌水浸，使焙烧中生成的硫酸镁等盐类产物溶于水，并过滤、分离固体渣；然后将滤液进行氧化和用焙烧作业回收的氨水沉析铁、镍等金属氢氧化物，并过滤分离铁、镍等金属氢氧化物；将分离铁、镍等金属氢氧化物的滤液在一定的温度下加入焙烧作业回收的氨水沉析氢氧化镁，反应完成后进行过滤，并将滤饼移于高温反应釜中，在一定温度下进行水热反应，同时将滤液于一定温度下蒸发结晶回收硫酸铵固体粉末(循环用于焙烧作业)；最后将水热反应产物过滤、洗涤、干燥、打散，得氢氧化镁产品；将水浸过滤后的固体渣进行焙烧得多孔二氧化硅产品。 

其工艺步骤及原理如下： 

(1)将蛇纹石矿粉与硫酸氨粉末按一定质量比例混合在高温条件下进行焙 烧(氨气逸出溶于水制成氨水)后将固体产物进行搅拌水浸，得到含硫酸镁、硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸铁的混合浆液，其反应式为： 

MgO+(NH₄)₂SO₄→MgSO₄+H₂O+2NH₃↑ 

Al₂O₃+3(NH₄)₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+3H₂O+3NH₃↑ 

Fe₂O₃+3(NH₄)₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+3H₂O+3NH₃↑ 

FeO+(NH₄)₂SO₄→FeSO₄+H₂O+2NH₃↑ 

NH₃+H₂O→NH₃·H₂O 

(2)将上述混合浆液过滤除去固体渣后加入氧化剂进行氧化，并用氨水沉析铁、镍等金属氢氧化物，其反应式如下： 

H₂O₂+2FeSO₄+H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+2H₂O 

Fe₂(SO₄)₃+6NH₃·H₂O→2Fe(OH)₃↓+3(NH₄)₂SO₄

(3)在上述氧化、沉析和过滤分离铁、镍等金属氢氧化物后的滤液中加氨水沉析氢氧化镁。其反应式如下： 

MgSO₄+2NH₃·H₂O→Mg(OH)₂↓+(NH₄)₂SO₄