[发明专利]硼矿的提纯方法

说明书

本发明涉及硼矿的提纯方法。

有些硼矿可直接作为生产化工产品的原料，但其中的可利用成份三氧化二硼的含量(俗称为品位)一般是低于50％，通常是20--35％。而占很大比例的不能直接被利用的成份就是通常所说的杂质，需要在加工过程中除去。清除杂质的过程增加了化工产品的成本。且由于大量的硼矿(如硼镁矿、硼砂矿)储藏于交通不便的边远地区，这种含大量杂质的低品位硼矿要花昂贵的运输费用运到内地或沿海的加工地点，使生产成本大幅度增加。换句话说，单位重量可利用成份的运输成本由于大量杂质的存在而大大提高，致使这种天然硼矿的直接利用价值太低，难以被市场接受。因此，为了提高天然硼矿的利用价值，设法提高硼矿的品位是一个迫切需要解决的实际问题。

本发明的目的是提供一种硼矿的提纯方法，主要是采用高温工艺，使原矿中的部分杂质通过分解或蒸发除去，提高硼矿中三氧化二硼的含量，从而提高天然硼矿的利用价值，使之可被市场接受。

本发明提供一种硼矿的提纯方法，将原矿送入高温炉加热，使原矿中含有的游离水，结晶水，有机物，硫酸盐，碳酸盐，易挥发物等杂质在高温作用下，被分解或蒸发而除去。

该方法的主要工艺步骤依次为：

1．预处理---采集的原矿经过晒干，用粉碎机粉碎成5-10目的细粉，再经过磁性分离器除去磁性物质；

2．高温处理---预处理后的原矿送入高温炉，高温炉的上方设有燃烧装置，炉内温度控制不超过920℃，原矿在炉内流经一段时间，原矿中的杂质在高温下分解或蒸发而除去；

3．后处理---从高温炉排出的矿物料经过冷却后，再除去磁性物质，即得提纯的矿物。

采集的原矿也可不经过预处理直接进入高温炉处理。

不处理或预处理后的原矿可以与高温炉排出的矿物料通过一热交换器进行预热，也可以用任意方式先进行预热，然后进入高温炉处理

原矿提纯后的可利用成份三氧化二硼(B₂O₃)的含量主要取决于高温炉的温度，以原矿中含有B₂O₃量为25.39％的改则矿(硼镁矿)为例，表1所示为提纯后B₂O₃含量与加热温度的关系。

表1

  温度℃   500  600  700  800  900 B₂O₃含量％ 37.61  38.76  42.90  45.25  48.53

从表1中可以看出高温炉的温度对提纯效果起决定性作用。原矿中杂质主要是结晶水，有机物，硫酸盐，碳酸盐，游离水及挥发物等，从300℃开始分解，随着温度的升高，分解量逐步增加，矿物的颜色由灰变白，到920℃时，矿物熔融出现重结晶现象，进而形成块状，不利于使用。因此高温炉内提纯的加热温度要控制不超过920℃，最佳温度为700--900℃。