[发明专利]一种基于化学松解反应有效分离硼铁矿中硼镁铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于矿产资源综合利用领域，特别涉及到一种松解反应与物理选矿结合实现硼铁矿中硼、镁、铁分离的方法。

背景技术

硼铁矿是我国重要的硼资源，由于其组成复杂、多元素共生，至今未能得到有效利用。由于可直接利用的硼镁石近于枯竭，因此，实现硼铁矿资源的综合利用已成为当务之急。国内已有许多单位对硼铁矿的综合利用进行开发研究，提出了一些方案，代表性的有火法分离硼铁矿、磁-重联选、磁-浮联选以及还原焙烧磁选联合、以无机酸分解硼铁矿、以热硫酸铵溶液来分解硼铁矿的工艺，但因环保、经济效益、工艺的可实施性等问题未能为化工生产部门认定和采用。

发明内容

本发明提出一种成本低、操作简单、环境友好、并保证硼活性的分离硼铁矿中硼镁铁的方法，可得到硼酸、镁盐和铁精矿等产品，从而使硼铁矿中各有效资源得到综合利用。

本发明是利用化学松解反应分离硼铁矿中的硼镁铁，其特征在于分离过程所用原料、松解助剂种类与配方比例、焙烧温度与时间如下：

利用化学松解反应分离硼铁矿中的硼镁铁所用原料主要是硼铁矿原矿，也包括经过粗选的硼铁矿；硼铁矿粉碎至80目以下，按比例加入松解助剂研磨混合均匀后得到粉料或者压制成型料；松解助剂为分子式为C_aH_bO_cN_d的有机物、氨、尿素、磷的含氧酸钠、磷的含氧酸铵、氮的含氧酸钠、氮的含氧酸铵、硫的含氧酸钠、硫的含氧酸铵、氯的含氧酸钠、氯的含氧酸铵、氯化钠或氯化铵，是其中的一种或两种以上；式中a为1～3的整数，b为4～9的整数，c为0～3的整数，d为1～2的整数；原料与松解助剂重量比在1∶0.05～1.5范围；具体的工艺流程如下：

步骤1.硼铁矿粉碎至80目以下，按比例加入松解助剂研磨混合均匀后得到粉料或者压制成型料；

步骤2.将共混后的粉料或型料200～700℃焙烧0.5～10h；

步骤3.将焙烧后的熟料直接进行一次湿磁选，得到磁性部分和非磁性的料浆，磁性部分即为铁精矿；

步骤4.将料浆过滤可以得到含硅矿渣和高浓度硼镁混合溶液，采用分级结晶法可得到硼酸和镁盐，滤渣为含硅矿渣是良好的建筑材料或无机化工原料。

本发明的效果和益处是，利用简单易控制的工艺路线使硼铁矿中的硼镁铁资源得到分离，并保证各资源品位高且回收率均在80％以上；同时流程所用原料可得到综合利用。本发明在环境友好、产品品位、成本等方面都展现出显著的竞争优势和利润空间。

具体实施方式

以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式。

实施例1

取组成为B₂O₃8.7％ MgO33.2％ TFe18.2％的矿粉30g，按质量比1∶0.2～0.5加入NH₄HSO₄，1∶0.05～0.2加入尿素，1∶0.05～0.1加入NaNO₃，简单混匀后，200℃～500℃焙烧1～3小时，通过湿磁选分离，得到TFe为42.8％的铁精矿10.8g，非磁性部分过滤得到含硅滤渣，滤液分级结晶得到硼酸4.4g，七水硫酸镁53.83g。

实施例2

取组成为B₂O₃6.0％ MgO18.7％ TFe35.86％的硼铁矿100g，按质量比1∶0.1～0.8加入NaHSO₄，1∶0.05～0.2加入尿素，球磨混匀后，200～500℃焙烧1～3小时，通过湿磁选分离，得到TFe为51.9％的铁精矿53.8g，非磁性部分过滤得到含硅滤渣，滤液分级结晶得到硼酸9.0g，七水硫酸镁107.0g。

实施例3

取实施例2中所用的硼铁矿100g，按质量比1∶0.3～0.8加入(NH₄)₂SO₄，1∶0.05～0.1加入(NH₄)₂HPO₄，1∶0.1～0.3加入NaCl，球磨混匀后，200～500℃焙烧1～3小时，通过湿磁选分离，得到TFe为57.01％的铁精矿52.1g，非磁性部分过滤得到含硅滤渣，滤液分级结晶得到硼酸8.4g，七水硫酸镁104.6g。

实施例4

取实施例2中所用的硼铁矿100g，按质量比1∶0.1～0.8加入NH₄HSO₄，1∶0.05～0.2加入CH₃COONH₄，球磨混匀后，200～500℃焙烧1～3小时，通过湿磁选分离，得到TFe为55.09％的铁精矿49.82g，非磁性部分过滤得到含硅滤渣，滤液分级结晶得到硼酸8.6g，七水硫酸镁101.3g。