[发明专利]一种利用废弃的镁橄榄石矿粉制备高纯氧化镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及非金属矿物加工以及环境保护领域，具体涉及一种利用废弃镁橄榄石矿粉制备高纯氧化镁的制备方法。

背景技术

镁橄榄石属于正硅酸盐矿物，产于超基性岩构造带，常与铬铁矿共生。镁橄榄石其化学方程式为Mg2SiO4，属于橄榄石矿物中的一种，常含有2FeO·SiO₂和少量的Na、K和Al的氧化物的混合物。镁橄榄石在自然状态下的颜色随其纯度高低和含铁量多少呈现橄榄绿色、灰白色和青黑色，比重为3.10-3.40g/cm3，硬度为莫氏6.5-7级，不含游离态SiO₂。纯镁橄榄石晶体为无色透明体，加热时体积变化很小，耐火度大于1710℃，可不经煅烧直接用作耐火骨料。

 镁橄榄石中的MgO含量一般为36%-45%，在我国主要分布在秦岭山脉中的河南西峡、陕西商南以及湖北的宜昌，总储量约为10亿吨。现在普遍使用的橄榄石MgO含量低于40%，不能直接运用到工业中，需要经过煅烧之后才能应用到冶金耐火材料中。因此部分镁橄榄石原料只能直接被用作制备抵挡镁钙磷肥的原料，资源利用率不高，在镁橄榄石的矿的开发利用过程中，约为30%的资源没有经济价值，不能得到充分的利用，只能废弃处理，不仅造成了资源浪费，而且对环境也造成了不利的影响。

国内也有针对废弃镁橄榄石矿综合利用的发明专利（CN200910063283.3），其方法是使用盐酸和镁橄榄石矿粉在一定条件下反应后，利用酸浸液中加入碱溶液的方法制取氢氧化镁，反应后的固体滤渣与烧碱反应制取水玻璃，体系中的铁最终被制备成铁红。但是这种方法中所使用的盐酸具有强烈的挥发性、氨水等刺激性气体。对人体和环境都会造成影响，而且使用表述的工艺无法完全将氢氧化铁与氢氧化镁分离，造成最终产物纯度不高。

因此，废弃的镁橄榄石矿粉的回收利用对经济和环境保护两方面都具有非常重要的价值。

发明内容

本发明提供一种工艺简单、环保且产品纯度高的利用废弃的镁橄榄石矿粉制备高纯氧化镁的方法。

为了达到以上技术效果，本发明的技术方案如下：

    一种利用废弃的镁橄榄石矿粉制备高纯氧化镁的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将镁橄榄石矿粉与无机酸溶液混合，在温度为60℃-100℃下进行加热反应4-10小时，反应完成后过滤，得到第一滤液，分离出氧化硅作它用；

（2）将第一滤液置于60℃-80℃的恒温水浴中，滴加双氧水溶液，自然冷却至室温，滴加第一碱溶液调节pH值至7-8，静置、陈化、过滤后得到第二溶液，分离出固体氢氧化镁，备用；

（3）将第二溶液中滴加第二碱溶液调节pH值至10-12，静置、陈化、离心后得到固体氢氧化镁粗品；

（4）将固体氢氧化镁粗品以及步骤（2）中的固体氢氧化镁分别进行干燥、煅烧，制得高纯度的氧化镁产品。

优选的，所述无机酸溶液为浓度为2-6mol/L的盐酸、磷酸、硫酸、焦磷酸以及亚硫酸中一种或几种。

优选的，所述恒温水浴的温度为70℃。

优选的，所述第一碱溶液为体积浓度为85-95%的乙二胺、三乙胺以及叔丁胺中的一种或几种。

优选的，所述第二碱溶液为浓度为2-6mol/L的氢氧化钾、氢氧化钠以及氨水中的一种或者几种。

优选的，所述镁橄榄石矿粉的比重为3.10-3.40g/cm³，硬度为莫氏6.5-7级，其中MgO的含量为36%-45%，粒径为150-250目。

应用本发明的技术方案，具有以下技术效果：（1）本发明通过四大工艺步骤以及化学沉淀法就可以制得纯度可达94-98%的氧化镁产品，整个工艺过程简单、环保；（2）本发明工艺中得到纯度高的氧化硅等副产物作它用，工艺附加值高。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来详细说明本发明的技术方案，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明的技术方案，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

利用废弃镁橄榄石矿粉制备纯度为94%的氧化镁，具体包括以下步骤：

第一步：将200目的镁橄榄石矿粉与2mol/L的盐酸混合，在60℃下加热反应4小时，过滤，得到镁、铁无机盐的第一混合滤液以及固体氧化硅，氧化硅固体作它用；

第二步：将第一溶液置于70℃恒温水浴中，滴加双氧水溶液，自然冷却至室温，滴加85%的乙二胺溶液，调节溶液的pH至7-8，再经静置、陈化、过滤，得到含镁离子的第二滤液以及固体氢氧化镁，固体氢氧化镁备用；