CN103496723B - 一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁溶出率的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁溶出率的方法，解决现有蛇纹石铵盐焙烧提镁方法中存在的氧化镁溶出率较低及提镁滤渣利用价值不高的问题。本发明技术方案包括：（1）在与铵盐混合焙烧前对蛇纹石矿粉预处理,将矿粉超细粉碎至平均粒径d50小于10m；（2）在超细矿粉与铵盐混合时添加矿粉质量2%～20%的钠盐一同混匀后再进行焙烧。本发明可以将蛇纹石中氧化镁提取率由60%左右提高到95%以上，并且可将所得提镁滤渣中二氧化硅含量由60%左右提高到80%以上，不仅显著提高了蛇纹石铵盐焙烧提镁法中镁产品的产率，还使提镁后所得硅产物的利用价值大幅提高，可使原蛇纹石铵盐焙烧法工艺的闭路循环设计更具实际可行性。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁溶出率的方法，属于矿物加工领域。
背景技术
根据加工过程所用原料及对矿粉处理方法的不同，目前对蛇纹石矿深加工进行提镁和富硅的工艺主要可分为酸浸法、碱熔法和铵盐焙烧法三种。其中，铵盐焙烧法为最近几年新兴起的一种蛇纹石矿加工处理方法，其主要思路和工艺过程为：
①将待进行提镁和富硅加工的蛇纹石破碎至约100～200目的细度，然后添加一定比例的铵盐（60目以下）与矿粉充分混匀；
②将混匀后的物料置于高温炉中在300～700℃下煅烧0.5～3h；
③在煅烧同时，添加氨气收集装置收集矿粉与铵盐在混合煅烧过程中反应释放的氨气或用水吸收配制成一定浓度的氨水；
④将煅烧后的物料加水水浸，使蛇纹石中已解离的镁充分水溶；
⑤对水溶悬浮液过滤，得到粗镁盐滤液；
⑥对粗镁盐滤液进行精制除杂，并回用③中收集到的氨气或吸收氨气所制得的氨水，碱析沉淀制得氢氧化镁，通过其他后续处理便可制得其他固体镁制品；
⑦过滤⑥中的氢氧化镁沉淀得到铵盐滤液，对滤液蒸发结晶得到的固体铵盐又可回用于①中，同时，对⑤中所得滤渣（提镁残渣）清洗后烘干，经煅烧或其他后续处理便可得富硅制品。
相比蛇纹石传统的酸浸或碱熔法加工工艺，铵盐法工艺不仅反应条件较为温和，还具有可实现添加物料的循环利用、整个工艺接近零排放等突出优点，十分切合循环经济的发展要求。因此，在蛇纹石的深加工与高效综合利用方面铵盐焙烧法工艺在今后逐步替代目前作为主流工艺的酸浸法工艺也将不可避免。
但是，在目前的蛇纹石铵盐法加工工艺中，限于工艺成熟度，蛇纹石与铵盐混合煅烧后再经水溶过程，蛇纹石中氧化镁（或者镁元素）的溶出率不高，只能达60%左右。60%左右的溶出率意味着蛇纹石中还有大量的镁在经与铵盐混合焙烧后并未充分解离出来（这里的“解离”指转化为可溶性镁盐从而在后续的水溶过程中溶出），而这些大量未得到充分解离的镁在经水溶过程后将进入提镁残渣中。提镁残渣作为富硅产物进行后续加工利用，若其中夹杂较多的镁质组分，将严重影响其制品性能与产品价值。此外，原回路中的氨及最后结晶所得的硫酸铵的平衡设计也将被打破。综上，在蛇纹石铵盐焙烧法提镁与富硅加工工艺中，焙烧产物较低的氧化镁溶出率不仅大大降低了镁制品的产率，还严重影响到工艺过程中所产硅制品的性能，使蛇纹石的高效、综合利用程度大打折扣，对整个工艺的闭路循环也造成了很大负面影响。
本发明针对上述不足，提出一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁溶出率的方法，该方法可使蛇纹石中氧化镁的溶出率达95%以上，且处理过程不增加新的污染，不破坏原有工艺的闭路循环设计，显著提高了原蛇纹石铵盐焙烧法工艺闭路循环的实际可行性。
发明内容
本发明的技术方案如下：
（1）在蛇纹石矿粉与铵盐混合焙烧前，对已粉碎至100～200目后的蛇纹石或主要成分为蛇纹石的石棉尾矿矿粉，进行超细粉碎加工，粉碎至粉体平均粒径d50≤10μm；
（2）添加煅烧助剂——钠盐：在平均粒径d50≤10μm的蛇纹石或主要成分为蛇纹石的石棉尾矿粉体与铵盐混合焙烧前，添加一定比例的与焙烧所用铵盐具有相同酸根阴离子的钠盐与超细蛇纹石或石棉尾矿矿粉和铵盐充分混匀后一同焙烧。
上述钠盐的粒度为80～200目，添加比例为超细蛇纹石或石棉尾矿矿粉质量的2%～20%。所述的铵盐为硫酸铵、氯化铵、溴化铵，所说的钠盐为与所用铵盐具有相同酸根阴离子的硫酸钠、氯化钠、溴化钠。
本发明可以将蛇纹石中氧化镁提取率由60%左右提高到95%以上，并且可将所得提镁滤渣中二氧化硅含量由60%左右提高到80%以上，不仅显著提高了蛇纹石铵盐焙烧提镁法中镁产品的产率，还使提镁后所得硅产物的利用价值大幅提高，可使原蛇纹石铵盐焙烧法工艺的闭路循环设计更具实际可行性。
附图说明
图1为原蛇纹石铵盐焙烧法焙烧工艺流程框图；附图2为本发明的蛇纹石铵盐焙烧法焙烧工艺流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明：
实施例一：①取已破碎至100～200目的蛇纹石矿粉（青海样）若干，通过超细粉碎机对其进行超细粉碎加工，至粉体平均粒径d50=3～4μm;
②取①中经超细粉碎后的矿粉1份，加入1.5份60～200目的硫酸铵，再加入0.03份80～200目的硫酸钠，充分混匀后置于反应器中，将反应器置于加热炉中经程序升温至600～700℃，恒温焙烧1h；
③焙烧完毕后，将焙烧产物加5～10份的温水充分搅拌水溶，使产物中的可溶组分完全溶解；
④过滤③中的悬浮液，并清洗滤饼，分别得到富镁滤液和提镁滤渣。对提镁残渣进行化学成分及质量分析并进行氧化镁的提取率的计算，结果如表1。
实施例二：①取已破碎至100～200目的石棉尾矿粉若干，采用超细粉碎机对其进行超细粉碎加工，至粉体平均粒径d50=5～6μm;
②取①中经超细粉碎后的矿粉1份，加入1.5份60～200目的硫酸铵，再加入0.15份80～200目的硫酸钠，充分混匀后置于反应器中，将反应器置于加热炉中经程序升温至600～700℃，恒温焙烧1h；
③焙烧完毕后，将焙烧产物加5～10份的温水充分搅拌水溶，使产物中的可溶组分完全溶解；
④过滤③中的悬浮液，并清洗滤饼，分别得到富镁滤液和提镁滤渣。对提镁残渣进行化学成分及质量分析并进行氧化镁的提取率的计算，结果如表1。
实施例三：①取已破碎至100～200目的蛇纹石矿粉（内蒙样）若干，采用超细粉碎机对其进行超细粉碎加工，至粉体平均粒径d50=7～8μm;
②取①中经超细粉碎后的矿粉1份，加入1.3份60～200目的氯化铵，再加入0.1份80～200目的氯化钠，充分混匀后置于反应器中，将反应器置于加热炉中经程序升温至350～500℃，恒温焙烧1h；
③焙烧完毕后，将焙烧产物加5～10份的温水充分搅拌水溶，使产物中的可溶组分完全溶解；
④过滤③中的悬浮液，并清洗滤饼，分别得到富镁滤液和提镁滤渣。对提镁残渣进行化学成分及质量分析并进行氧化镁的提取率的计算，结果如表1。
表1实施实例中样品分析与计算结果
Claims (3)
1.一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁溶出率的方法，其特征是：
(1)在蛇纹石矿粉与铵盐混合焙烧前，对蛇纹石矿粉进行超细粉碎加工，将其粉碎至平均粒径d50≤10μm；
(2)添加矿粉质量2％～20％的钠盐与超细粉碎后的蛇纹石矿粉及铵盐充分混匀后一同焙烧，所述的钠盐为与所用铵盐具有相同酸根阴离子的硫酸钠、氯化钠、溴化钠。
2.根据权利要求1所述的一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁溶出率的方法，其所述的蛇纹石包括蛇纹石及以蛇纹石为主要成分的石棉尾矿。
3.根据权利要求1所述的一种提高蛇纹石铵盐焙烧产物中氧化镁溶出率的方法，其所述的铵盐为硫酸铵、氯化铵、溴化铵。
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| 火法焙烧蛇纹石制取氢氧化镁工艺研究;狄永浩等;《中国粉体技术》;20120229;第18卷(第1期);第39页1.2 超细氢氧化镁的制备 * |
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