CN101235441A - 从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法 - Google Patents
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Abstract
一种从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，属于用湿法从矿石或精矿中提取金属化合物的技术领域。其步骤是基于用酸浸法提取蛇纹石中镁和硅的常规方法，对蛇纹石粉进行复式交替循环酸浸，即把蛇纹石酸浸。按浸取目标分为酸浸液和酸浸渣之后进行处理，并且加入含氟酸浸助剂加强酸浸反应，从而使蛇纹石中的镁的提取率提高到99％以上，同时使滤渣中二氧化硅的纯度提高到90％以上，并通过循环交替酸浸，实现了酸浸全过程中酸浸液和洗涤液的反复回用。整个工艺过程完全不产生废液和废渣及其它污染物，降低了生产成本，提高了蛇纹石的开发价值。
Description
技术领域
本发明属于通过湿法从矿石或精矿中提取金属化合物的技术，具体涉及一种从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法。
背景技术
蛇纹石是以MgO和SiO2为主要成份，并含有一定量的结晶水和8％左右的氧化铁、3‰左右的镍元素及少量锰、铬、铝、钙等氧化物的非金属矿物。我国蛇纹石储藏量巨大但基本没有得到有效利用，其主要原因就是由于目前所研究开发的加工方法中的关键酸浸工艺，不能很好地适应工业化生产的要求。从现有的专利申请文件(申请号92101146.6、01131802.3、89106821)中得知，虽然蛇纹石得到了使用，但利用率不高，而且易产生废液、废渣等污染物。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不能从蛇纹石中提取高纯度的氧化镁、二氧化硅和其它有价值成份(如镍、铁)的缺陷，提供一种从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，使蛇纹石中的镁的提取率提高到99％以上，使滤渣中二氧化硅的纯度提高到90％以上，并且不产生废液和废渣及其它污染物，降低了生产成本。
本发明的技术方案如下：一种从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，包括如下步骤：
(1)将经磁选除铁后的粒度为80～200目的蛇纹石粉加入到3～3.7倍重量的酸浸液中，酸浸温度控制在80℃～115℃范围内；
(2)常压搅拌1～4小时，过滤分离滤渣和溶液，含硫酸镁的溶液作为酸浸的完成液，将滤渣经洗涤后作为初浸滤渣；
(3)将初浸滤渣再加入到3～3.7倍重量的酸浸液中，温度控制在80℃～115℃范围内进行第二次酸浸，常压下搅拌2～5小时；
(4)过滤分离出含镁盐的酸浸母液和含有二氧化硅的滤渣；
(5)滤渣经过清水洗涤沉淀，干燥后得到二氧化硅。
如上所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其中，步骤(1)中所述的酸浸液为浓度为17％的硫酸溶液或浓度为12％的盐酸溶液。
如上所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其中，步骤(3)中所述的酸浸液是将浓度为90％～98％的硫酸或30％～37％的盐酸加入到含有0.1％～20％酸浸助剂的0.5～5倍重量的水中配制而成。
如上所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其中，将步骤(4)中所得的酸浸母液进行循环利用，作为下一循环时第一次酸浸的酸浸液。
如上所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其中，步骤(1)中所述的酸浸助剂包括氢氟酸和所有氟化盐，如氟化钠，氟化钾，氟化铵等。
本发明基于用酸浸法提取蛇纹石中镁和硅的常规方法，对蛇纹石粉进行复式交替循环酸浸，即把蛇纹石酸浸，按浸取目标分为酸浸液和酸浸渣之后进行处理，并且加入含氟酸浸助剂加强酸浸反应，从而使蛇纹石中的镁的提取率提高到99％以上，同时使滤渣中二氧化硅的纯度提高到90％以上，并通过循环交替酸浸，实现了酸浸全过程中酸浸液和洗涤液的反复回用。整个工艺过程完全不产生废液和废渣及其它污染物，降低了生产成本，提高了蛇纹石的开发价值。并且，由于复式交替循环使每次的矿粉在酸浸的全过程中和相应批次的酸浸液交替浸溶，进一步改善了矿粉成份的不均匀性问题，在工业生产控制方面更加方便和容易，极利于实现蛇纹石大规模产业化生产。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的描述。
本发明是将破碎磨细至60～400目的蛇纹石矿粉经强磁场磁选除铁，再进行复式交替循环酸浸作业，其流程如图1所示。流程图中第一次酸浸的酸浸母液为上次循环中酸与硅粉反应过一次的富含酸和镁的溶液经与蛇纹石矿粉作第一次反应后，过滤便可以得到富含硫酸镁或氯化镁的完成液，直接进入镁的精制加工；而其滤渣(初浸硅粉)则继续在第二次酸浸中与定量的硫酸或盐酸反应，此时为提高酸浸的浸取率和加快反应时间，可以加入氟化物酸浸助剂，等初浸硅粉中的镁及金属杂质被充分溶出后，过滤出来的滤渣就是含二氧化硅很高的硅粉，可直接用作工业原料或进行后继提纯处理；而二次酸浸的滤液作为还含有酸和镁盐的酸浸母液再进入下一次的循环。循环中所有的洗滤用水都回收利用到酸浸及调制完成液和酸浸母液中，形成了一个封闭的体系，保证固体全部有用，液体全部用完，所产生的少量的气体主要是二氧化碳和二氧化硫，可通过装置吸收达到合格的气体排放要求。这样循环交替前进，便可使蛇纹石中镁的提取率提高到99％以上。
由于加入含氟化物酸浸助剂的酸浸过程，氧化镁的浸取率为97％-99.8％；而不加助剂的酸浸，氧化镁的浸取率在93％-98.5％；硅粉中二氧化硅含量由88％提高到90％以上；酸浸时间也比原有工艺明显减少。
实例1：
将400g的80-200目的蛇纹石粉加入到1200g的酸浸液中，在工艺开始时采用浓度为17％的硫酸溶液作为酸浸液，作第一次酸浸，酸浸控制在80℃-115℃温度范围内，常压搅拌1小时，过滤分离出含酸量很少的富硫酸镁溶液，是为酸浸的完成液。其滤渣经二次洗净镁盐成为初浸硅粉，准备用作第二次酸浸。将450g浓度为90％的硫酸缓慢加入到加入了0.1％～20％氟化氢酸浸助剂的675g的清水中，再趁着反应热将第一次酸浸的初浸硅粉加入到酸浸中，在80℃-115℃温度范围内作第二次酸浸。常压下搅拌2个小时，过滤分离出富含镁盐的酸浸母液和含有二氧化硅的酸浸不溶物。经过洗涤沉淀，滤渣经干燥，得类白色的二氧化硅，SiO2含量90％。酸浸母液作为下一批的第一次酸浸液准备。
实例2：
将400g的100-200目的蛇纹石粉加入到1400g的酸浸液中，在工艺开始时采用浓度为17％的硫酸溶液作为酸浸液，作第一次酸浸。
酸浸控制在80℃-115℃温度范围内，常压搅拌2小时，过滤分离出含酸量很少的富硫酸镁溶液，是为全酸浸过程的完成液。其滤渣经二次洗净镁盐成为初浸硅粉，准备用作第二次酸浸。将450g的98％的硫酸缓慢加入到加入了0.1％～20％氟化氢酸浸助剂的675g的清水中，再趁着反应热将第一次酸浸的初浸硅粉加入到酸浸中，在80℃-115℃温度范围内作第二次酸浸。常压下搅拌3个小时，过滤分离出富含镁盐的酸浸母液和含有二氧化硅的酸浸不溶物。经过洗涤沉淀，滤渣经干燥，得类白色的二氧化硅，SiO2含量90％。酸浸母液作为下一批的第一次酸浸液准备。
实例3：
将400g的80-200目的蛇纹石粉加入到1480g的酸浸液中，在工艺开始时采用浓度为12％的盐酸溶液作为酸浸液，作第一次酸浸。酸浸控制在80℃-115℃温度范围内，常压搅拌2小时，过滤分离出含酸量很少的富氯化镁溶液，是为全酸浸过程的完成液。其滤渣经二次洗净镁盐成为初浸硅粉，准备用作第二次酸浸。将900g浓度为30％的盐酸缓慢加入到加入了4％氟化钠酸浸助剂的675g的清水中，再趁着反应热将第一次酸浸的初浸硅粉加入到酸浸中，在80℃-115℃温度范围内作第二次酸浸。常压下搅拌3个小时，过滤分离出富含镁盐的酸浸母液和含有二氧化硅的酸浸不溶物。经过洗涤沉淀，滤渣经干燥，得类白色的二氧化硅，SiO2含量90％。酸浸母液作为下一批的第一次酸浸液准备。
实例4：
将400g的80-200目的蛇纹石粉加入到1400g左右的酸浸液中，在工艺开始时采用浓度为12％的盐酸溶液作为酸浸液，作第一次酸浸。酸浸控制在80℃-115℃温度范围内，常压搅拌2-4小时，过滤分离出含酸量很少的富氯化镁溶液，是为全酸浸过程的完成液。其滤渣经二次洗净镁盐成为初浸硅粉，准备用作第二次酸浸。将900g浓度为37％的盐酸缓慢加入到加入了7％氟化钾酸浸助剂的675g的清水中，再趁着反应热将第一次酸浸的初浸硅粉加入到酸浸中，在80℃-115℃温度范围内作第二次酸浸。常压下搅拌2-5个小时，过滤分离出富含镁盐的酸浸母液和含有二氧化硅的酸浸不溶物。经过洗涤沉淀，滤渣经干燥，得类白色的二氧化硅，SiO2含量90％。酸浸母液作为下一批的第一次酸浸液准备。
Claims (7)
1.一种从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，包括如下步骤：
(1)将经磁选除铁后的粒度为80～200目的蛇纹石粉加入到酸浸液中，酸浸温度控制在80℃～115℃范围内；
(2)常压搅拌1～4小时，过滤分离滤渣和溶液，含硫酸镁的溶液作为酸浸的完成液，将滤渣经洗涤后作为初浸滤渣；
(3)将初浸滤渣再加入到酸浸液中，温度控制在80℃～115℃范围内进行第二次酸浸，常压下搅拌2～5小时；
(4)过滤分离出含镁盐的酸浸母液和含有二氧化硅的滤渣；
(5)滤渣经过清水洗涤沉淀，干燥后得到二氧化硅。
2.如权利要求1所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其特征在于：步骤(1)中所述的酸浸液为浓度为17％的硫酸溶液或浓度为12％的盐酸溶液。
3.如权利要求1所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其特征在于：步骤(3)中所述的酸浸液是将浓度为90％～98％的硫酸或30％～37％的盐酸加入到含有0.1％～20％酸浸助剂的0.5～5倍重量的水中配制而成。
4.如权利要求1所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其特征在于：将步骤(4)中所得的酸浸母液进行循环利用，作为下一循环时第一次酸浸的酸浸液。
5.如权利要求1或2或3或4所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其特征在于：步骤(1)中是将蛇纹石粉加入到3～3.7倍重量的酸浸液中。
6.如权利要求1或2或3或4所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其特征在于：步骤(3)中是将初浸滤渣加入到3～3.7倍重量的酸浸液中。
7.如权利要求3所述的从蛇纹石中提取矿物质的酸浸方法，其特征在于：所述的酸浸助剂包括氢氟酸和所有氟化盐。
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