CN108439452A - 一种低品位萤石的提纯工艺 - Google Patents

一种低品位萤石的提纯工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN108439452A
CN108439452A CN201810402237.0A CN201810402237A CN108439452A CN 108439452 A CN108439452 A CN 108439452A CN 201810402237 A CN201810402237 A CN 201810402237A CN 108439452 A CN108439452 A CN 108439452A
Authority
CN
China
Prior art keywords
low
fluorite
sulfuric acid
grade
grade fluorite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810402237.0A
Other languages
English (en)
Inventor
彭颂生
梁亚娟
廖志辉
黄安平
朱崇高
刘东晓
王子龙
黎志坚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Non Ferrous Metal Investment Co., Ltd
Original Assignee
HUNAN NONFERROUS FLUORINE CHEMICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUNAN NONFERROUS FLUORINE CHEMICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd filed Critical HUNAN NONFERROUS FLUORINE CHEMICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority to CN201810402237.0A priority Critical patent/CN108439452A/zh
Publication of CN108439452A publication Critical patent/CN108439452A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/20—Halides
    • C01F11/22—Fluorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

一种低品位萤石的提纯工艺，在低品位萤石粉中，加入硫酸溶液或硫酸与氢氟酸的混合酸溶液，加热搅拌反应，得萤石精矿。本发明提纯萤石工艺简单，对反应设备要求不高，能耗低，效率高，成本低，反应过程为干法工艺，无废水排放，提纯后的萤石精矿纯度高，杂质含量低，SiO2≤0.78%，CaCO3≤0.3%，P≤0.03%，完全符合YS/T5217‑2006中对酸级萤石精矿的质量标准要求，且提纯后的萤石精矿的收率≥99%，经济、社会效益显著。

Description

一种低品位萤石的提纯工艺
技术领域
本发明具体涉及一种低品位萤石的提纯工艺。
背景技术
由于氟化物具有非常优异的性能而得到了广泛的应用，而萤石是最基本的氟资源。虽然中国是世界上最大的萤石生产国，但是，一方面，由于国内氟化物特别是氟化盐生产装置规模巨大，对优质萤石的需求量非常大，经过长时间的大规模开采，优质萤石资源已大量消耗，供应日趋紧张；另一方面，国内尚有大量低品位萤石资源，因杂质含量过高，难以满足现有氟化工生产装置的使用要求，而得不到有效利用。因此，如能通过适当的提纯处理措施，降低低品位萤石中的杂质含量，使提纯后的低品位萤石能满足氟化工生产的使用要求，则不仅可以缓解国内氟化工行业原料紧张的矛盾，同时又可以使低品位萤石资源得到有效利用，具有显著的经济效益和社会效益。
低品位萤石主要来源于有色金属选矿过程中的尾矿回收和难分选的萤石矿，其主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 1.2～4.0%，CaCO3 1.5～4.0%，P 0.05～0.08%，均远远大于酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准（YS/T5217-2006）：SiO2≤0.8%，CaCO3≤1.0%，P≤0.05%。若将这种萤石直接用于氟化工（如氟化盐）生产，会造成产品中杂质含量严重超标，使生产难以正常进行。
为了使这部分低品位萤石能够得到有效利用，国内外科技人员进行了大量的试验研究。其中绝大部分的研究工作是采用物理方法，即通过改进选矿条件，加大萤石与杂质的分离力度，从而达到降低萤石中杂质含量的目的。许多试验研究取得了显著效果，制得的萤石产品基本能达到FC-97A级萤石的质量要求。但是，这些工艺都存在一个共同的缺陷：必须增加选矿过程的分离步骤，从而造成选矿过程中萤石总收率大大降低，不仅增加了生产成本，而且也造成了资源的严重浪费。
现有技术中，也有人采用化学法处理低品位萤石取得了较好的效果，该方法的原理是利用强碱氢氧化钠与萤石在加压条件下进行反应，达到降低萤石中二氧化硅含量的目的。但是，该方法由于需要使用压力容器进行反应，因而对设备要求高，操作复杂，能耗高，造成处理成本过高。
CN101913641A公开了一种低品位萤石的提纯工艺，是一种在水溶液中，用硫酸处理低品位萤石的方法，能使低品位萤石中杂质含量降低到能满足氟化盐生产工艺要求的水平。但是，由于该工艺在水溶液进行，萤石提纯过程会产生大量的含氟废水，不仅增大环保压力，也会因含氟废水的处理费用而影响项目的经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单，反应设备要求不高，能耗低，效率高，成本低，提纯萤石后无废水排放，所得萤石精矿纯度高、收率高，杂质含量低的低品位萤石的提纯工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种低品位萤石的提纯工艺，在低品位萤石粉中，加入硫酸溶液或硫酸与氢氟酸的混合酸溶液，加热搅拌反应，得萤石精矿。当加入硫酸溶液与低品位萤石进行反应时，硫酸与萤石的主要成分CaF2反应生成氢氟酸，萤石中的大部分二氧化硅与氢氟酸反应会进入气相（SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O），碳酸钙与氢氟酸或硫酸反应生成氟化钙或硫酸钙、二氧化碳和水，从而达到萤石与杂质分离的目的；当加入硫酸与氢氟酸的混合酸溶液与低品位萤石进行反应时，由于氢氟酸在混合酸溶液中的存在，可提高混合酸酸性，提高反应速率。本发明提纯工艺，是将硫酸与氢氟酸的混合酸或硫酸加入萤石中，经加热搅拌提纯萤石，其反应过程为干法工艺，反应中不需要添加水分，提纯萤石后无废水排放。
优选地，所述低品位萤石粉中，主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 1.2～4.0%，CaCO3 1.5～4.0%，P 0.05～0.08%。
优选地，所述低品位萤石粉的粒径为300～100目。
优选地，所述硫酸溶液或硫酸与氢氟酸的混合酸溶液中，总氢离子与低品位萤石粉中二氧化硅的摩尔比为5～9:1。
优选地，所述硫酸溶液中，硫酸的质量百分数为75～105%。当硫酸的质量百分数≥100%时为发烟硫酸。
优选地，所述硫酸溶液中，当硫酸的质量百分数为75～＜100%时，余为水。
优选地，所述硫酸与氢氟酸的混合酸溶液中，硫酸的质量百分数为70～98%，氢氟酸的质量百分数为1～15%，水质量百分数为1～15%，总和为100%。
优选地，所述加热搅拌反应的温度为90～200℃，时间为30～150min。
优选地，所述搅拌的速度为20～80转/min。
本发明工艺的有益效果为：本发明提纯萤石工艺简单，反应设备要求不高，能耗低，效率高，成本低，反应过程为干法工艺，无废水排放，提纯后的萤石精矿纯度高，杂质含量低，SiO2≤0.78%，CaCO3≤0.3%，P≤0.03%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，且提纯后的萤石精矿的收率（提纯后的萤石精矿质量×100%/加入的低品位萤石粉质量）≥99%，经济、社会效益显著。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
实施例1
在100g粒径为100目的低品位萤石粉（主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 1.30%（1.30g，0.022mol），CaCO3 3.86%，P 0.08%）中，加入7.97g硫酸溶液（硫酸的质量百分数为75%，余为水，总氢离子0.122mol），在90℃，20转/min下，加热搅拌反应30min，得99.2g萤石精矿。
将对所得萤石精矿进行产品分析，各杂质成分及质量百分数为：SiO2 0.61%，CaCO30.2%，P 0.03%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，提纯后的萤石精矿的收率为99.2%。
实施例2
在25kg粒径为200目的低品位萤石粉（主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 2.91%（727.5g，12.11mol），CaCO3 2.75%，P 0.05%）中，加入4623.42g硫酸溶液（硫酸的质量百分数为90%，余为水，总氢离子84.85mol），在150℃，50转/min下，加热搅拌反应80min，得24.875kg萤石精矿。
将对所得萤石精矿进行产品分析，各杂质成分及质量百分数为：SiO2 0.57%，CaCO30.3%，P 0.02%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，提纯后的萤石精矿的收率为99.5%。
实施例3
在1000kg粒径为300目的低品位萤石粉（主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 3.95%（39.5kg，657.41mol），CaCO3 1.73%，P 0.07%）中，加入270.34kg发烟硫酸（硫酸的质量百分数为105%，总氢离子5788.39mol），在200℃，80转/min下，加热搅拌反应150min，得994kg萤石精矿。
将对所得萤石精矿进行产品分析，各杂质成分及质量百分数为：SiO2 0.7%，CaCO30.3%，P 0.03%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，提纯后的萤石精矿的收率为99.4%。
实施例4
在100g粒径为100目的低品位萤石粉（主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 1.25%（1.25g，0.021mol），CaCO3 4.0%，P 0.08%）中，加入4.87g硫酸与氢氟酸的混合酸（各组分质量百分数为：硫酸70%，氢氟酸15%，水15%，总氢离子0.106mol），在90℃，20转/min下，加热搅拌反应30min，得99g萤石精矿。
将对所得萤石精矿进行产品分析，各杂质组分及质量百分数为：SiO2 0.78%，CaCO30.3%，P 0.03%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，提纯后的萤石精矿的收率为99%。
实施例5
在100g粒径为150目的低品位萤石粉（主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 2.43%（2.43g，0.040mol），CaCO3 2.5%，P 0.07%）中，加入10.63g硫酸与氢氟酸的混合酸（各成分质量百分数为：硫酸76%，氢氟酸10%，水14%，总氢离子0.218mol），在120℃，35转/min下，加热搅拌反应60min，得99.3g萤石精矿。
将对所得萤石精矿进行产品分析，各杂质成分及质量百分数为：SiO2 0.72%，CaCO30.2%，P 0.02%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，提纯后的萤石精矿的收率为99.3%。
实施例6
在500g粒径为200目的低品位萤石粉（主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 2.89%（14.45g，0.240mol），CaCO3 1.8%，P 0.06%）中，加入86.98g硫酸与氢氟酸的混合酸（各成分质量百分数为：硫酸83%，氢氟酸5%，水12%，总氢离子1.690mol），在150℃，45转/min下，加热搅拌反应90min，得497.5g萤石精矿。
将对所得萤石精矿进行产品分析，各杂质成分及质量百分数为：SiO2 0.65%，CaCO30.3%，P 0.03%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，提纯后的萤石精矿的收率为99.5%。
实施例7
在25kg粒径为250目的低品位萤石粉（主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 3.65%（912.5g，15.187mol），CaCO3 1.5%，P 0.05%）中，加入5874.28g硫酸与氢氟酸的混合酸（各成分质量百分数为：硫酸90%，氢氟酸3%，水7%，总氢离子116.618mol），在180℃，65转/min下，加热搅拌反应120min，得24.85kg萤石精矿。
将对所得萤石精矿进行产品分析，各杂质成分及质量百分数为：SiO2 0.63%，CaCO30.2%，P 0.03%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，提纯后的萤石精矿的收率为99.4%。
实施例8
在1000kg粒径为300目的低品位萤石粉（主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 4.0%（40kg，665.735mol），CaCO3 2.9%，P 0.07%，总氢离子5909.411mol）中，加入288.49kg硫酸与氢氟酸的混合酸（各成分质量百分数为：硫酸98%，氢氟酸1%，水1%），在200℃，80转/min下，加热搅拌反应150min，得995kg萤石精矿。
将对所得萤石精矿进行产品分析，各杂质成分及质量百分数为：SiO2 0.55%，CaCO30.3%，P 0.02%，完全符合YS/T5217-2006中对酸级萤石精矿（FC-97A）的质量标准要求，提纯后的萤石精矿的收率为99.5%。

Claims (8)

1.一种低品位萤石的提纯工艺，其特征在于：在低品位萤石粉中，加入硫酸溶液或硫酸与氢氟酸的混合酸溶液，加热搅拌反应，得萤石精矿。
2.根据权利要求1所述低品位萤石的提纯工艺，其特征在于：所述低品位萤石粉中，主要杂质组分及其质量含量为：SiO2 1.2～4.0%，CaCO3 1.5～4.0%，P 0.05～0.08%。
3.根据权利要求1或2所述低品位萤石的提纯工艺，其特征在于：所述低品位萤石粉的粒径为300～100目。
4.根据权利要求1～3之一所述低品位萤石的提纯工艺，其特征在于：所述硫酸溶液或硫酸与氢氟酸的混合酸溶液中，总氢离子与低品位萤石粉中二氧化硅的摩尔比为5～9:1。
5.根据权利要求1～4之一所述低品位萤石的提纯工艺，其特征在于：所述硫酸溶液中，硫酸的质量百分数为75～105%；当硫酸的质量百分数为75～＜100%时，余为水。
6.根据权利要求1～5之一所述低品位萤石的提纯工艺，其特征在于：所述硫酸与氢氟酸的混合酸溶液中，硫酸的质量百分数为70～98%，氢氟酸的质量百分数为1～15%，水质量百分数为1～15%，总和为100%。
7.根据权利要求1～6之一所述低品位萤石的提纯工艺，其特征在于：所述加热搅拌反应的温度为90～200℃，时间为30～150min。
8.根据权利要求1～7之一所述低品位萤石的提纯工艺，其特征在于：所述搅拌的速度为20～80转/min。
CN201810402237.0A 2018-04-28 2018-04-28 一种低品位萤石的提纯工艺 Pending CN108439452A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810402237.0A CN108439452A (zh) 2018-04-28 2018-04-28 一种低品位萤石的提纯工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810402237.0A CN108439452A (zh) 2018-04-28 2018-04-28 一种低品位萤石的提纯工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108439452A true CN108439452A (zh) 2018-08-24

Family

ID=63202428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810402237.0A Pending CN108439452A (zh) 2018-04-28 2018-04-28 一种低品位萤石的提纯工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108439452A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111170349A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 中蓝连海设计研究院有限公司 一种适用于萤石矿的酸浸提纯方法
CN111661874A (zh) * 2020-07-22 2020-09-15 三祥新材股份有限公司 一种降低电熔氧化锆粉氧化硅含量的方法
CN114100841A (zh) * 2021-11-02 2022-03-01 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种冶金级低品位萤石提质方法
CN114100842A (zh) * 2021-11-02 2022-03-01 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种低品位萤石降碳降硅提质方法
CN114100843A (zh) * 2021-11-02 2022-03-01 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种低品位萤石降碳提质方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101913641A (zh) * 2010-08-31 2010-12-15 湖南有色氟化学科技发展有限公司 一种低品位萤石的提纯工艺
CN105967190A (zh) * 2016-07-08 2016-09-28 黄冈师范学院 一种以石英质萤石尾矿为原料制备气相白炭黑的工艺及装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101913641A (zh) * 2010-08-31 2010-12-15 湖南有色氟化学科技发展有限公司 一种低品位萤石的提纯工艺
CN105967190A (zh) * 2016-07-08 2016-09-28 黄冈师范学院 一种以石英质萤石尾矿为原料制备气相白炭黑的工艺及装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111170349A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 中蓝连海设计研究院有限公司 一种适用于萤石矿的酸浸提纯方法
CN111661874A (zh) * 2020-07-22 2020-09-15 三祥新材股份有限公司 一种降低电熔氧化锆粉氧化硅含量的方法
CN114100841A (zh) * 2021-11-02 2022-03-01 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种冶金级低品位萤石提质方法
CN114100842A (zh) * 2021-11-02 2022-03-01 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种低品位萤石降碳降硅提质方法
CN114100843A (zh) * 2021-11-02 2022-03-01 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种低品位萤石降碳提质方法
CN114100842B (zh) * 2021-11-02 2023-10-17 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种低品位萤石降碳降硅提质方法
CN114100843B (zh) * 2021-11-02 2023-10-20 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种低品位萤石降碳提质方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108439452A (zh) 一种低品位萤石的提纯工艺
CN102534187B (zh) 酸浸-碱溶联合处理硫铁矿烧渣的方法
CN109665528B (zh) 含有刚玉型石英岩制备电子产品用高纯石英砂粉的方法
CN104744175B (zh) 利用磷钾伴生矿生产氮磷钾复合肥的方法
CN101696062B (zh) 仲钨酸铵制备中的废水处理工艺
CN103991882A (zh) 利用湿法磷酸液相中的氟制备氟化钾的方法
CN113086993A (zh) 一种采用电渗析分解氟硅酸制备氟化钾工艺方法
CN106241834B (zh) 采用磷化工副产物氟硅酸制备氟化氢钠技术
CN109607623B (zh) 钛白废酸的简化利用工艺
CN102887528A (zh) 一种氟化氢铵的生产工艺
CN106521154B (zh) 一种沉钒上层液生产低硅氢氧化铬的方法
CN110732543B (zh) 电解金属锰废渣和石膏联合产出水泥熟料和氨水的方法
CN108118143A (zh) 两段氯化焙烧-碱液浸出法从锂云母中提锂制备碳酸锂的方法
CN106241740B (zh) 一种从氟化铵酸解混合液中生产无水氟化氢的方法
CN108584992A (zh) 一种气相法制备无水氯化锂的方法
CN104591189B (zh) 一种提纯冰晶石废酸的回收利用方法
CN101318680B (zh) 一种生产冰晶石的方法
CN110734093B (zh) 电解金属锰废渣联产氢氧化锰和硫酸或亚硫酸铵的方法
CN111392754B (zh) 由含氟固废物中提纯氯化钙的方法与设备
CN104071805B (zh) 一种工业减碳排放及固废综合利用的工艺方法
CN113830794A (zh) 利用煤化工废水附产的硫酸钠结晶盐制备焦亚硫酸钠的方法和系统
CN106995216A (zh) 冰晶石的制备方法及装置
CN107601539B (zh) 一种利用钠硅渣制备聚合氯化铝的方法
CN110735040B (zh) 电解金属锰废渣处理方法
CN100542962C (zh) 生产氟化铝的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20191107

Address after: 410015 11th floor, building a, nonferrous building, No. 342, Laodong West Road, Changsha City, Hunan Province

Applicant after: Hunan Non Ferrous Metal Investment Co., Ltd

Address before: 410205 No. 229 west slope, Yuelu District, Hunan, Changsha, Tongzi

Applicant before: Hunan Nonferrous Fluorine Chemical Technology Development Co., Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180824

RJ01 Rejection of invention patent application after publication