CN113337706B - 一种红柱石原矿的纯化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种红柱石原矿的纯化方法，属于红柱石矿选矿技术领域，所述的纯化方法的具体步骤为：将红柱石原矿磨矿至粒度为100目以下；将上述步骤得到的红柱石原矿进行焙烧；将焙烧后的红柱石原矿用混酸浸泡处理；经过混酸浸泡处理的红柱石原矿过滤分离后，依次用5%的盐酸和纯水各洗涤5次，烘干即得高纯度的红柱石。本发明采用研磨、焙烧、酸浸处理的方法，能将红柱石原矿提纯至95%以上，且三氧化二铁含量低于1%，本发明方法操作简单，回收率高。

Description

一种红柱石原矿的纯化方法
技术领域
本发明属于红柱石矿选矿技术领域，具体地说，涉及一种红柱石原矿的纯化方法。
背景技术
红柱石有高耐火性能（耐火度可达1800℃以上）且耐骤冷骤热、机械强度大、抗热冲击力强、抗渣性强、荷重转化点高，并具有极高的化学稳定性(甚至不溶于氢氟酸)和极强的抗化学腐蚀性。主要运用于冶炼工业的高级耐火材料，技术陶瓷工业的原料、以及冶炼高强度轻质硅铝合金，制作金属纤维等方面，色泽鲜艳的也可制作工艺品和装饰品。
目前红柱石原矿普遍品味不高，在使用之前需通过淘洗、重选、浮选等工艺提升品味，淘洗、重选提升品位至一定阶段后很难继续提升，一般选出的红柱石精矿三氧化二铝含量最高至55%，三氧化二铁含量一般大于1%，且回收率低于80%，浮选过程会带入浮选试剂而使红柱石产品性能改变，且多数浮选试剂有毒有害，对环境不友好；另一方面，在红柱石分析测试过程中都会存在因无法得出该矿区红柱石单晶体而无法解决溶解经验系数矫正这一难题，本发明在为红柱石原矿提升品位提供另一途径的同时，也为红柱石含量分析测试寻找单晶（尤其是有的矿区无法挑选单晶）提供捷径。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种红柱石原矿的纯化方法，经过研磨、焙烧、酸浸处理，分离即可制得高纯度的红柱石，能将红柱石原矿提纯至95%以上，且三氧化二铁含量低于1%，本发明方法操作简单，回收率高。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种红柱石原矿的纯化方法，所述的纯化方法的具体步骤为：
1）磨矿：将红柱石原矿磨矿至粒度为100目以下；
2）焙烧：将上述步骤得到的红柱石原矿进行焙烧；
3）酸浸：将焙烧后的红柱石原矿用混酸浸泡处理；
4）分离：经过混酸浸泡处理的红柱石原矿过滤分离后，依次用5%的盐酸和纯水各洗涤5次，烘干即得高纯度的红柱石。
作为优选，步骤2）中，焙烧温度为200-900℃，焙烧时间为0.5-4h。
作为优选，步骤3）中，所述的混酸为含F-的酸溶液。
作为优选，步骤3）中，所述的混酸浸泡时间为4-24h，浸泡温度为10-60℃。
进一步地，所述的含F-的酸溶液包括氢氟酸，以及盐酸或硝酸中的一种或多种。
作为优选，所述的氢氟酸是含F-的其他盐类和提供H+的酸配制而成，如氟化氢铵和盐酸，氟化氢铵和硝酸。
作为优选，所述的含F-的酸溶液为氢氟酸、盐酸和硝酸的混合酸溶液，各成分的体积百分比为氢氟酸5%-80%，盐酸5%-80%，硝酸5%-80%。
本发明的有益效果：本发明采用研磨、焙烧、酸浸处理的方法可制得高纯度的红柱石，本发明方法操作简单，回收率高，可达80%以上；在焙烧前进行研磨处理，能有效去除红柱石原矿中的有机碳杂质，同时，焙烧后进行酸浸处理，能最大程度的将非红柱石部分矿物溶解，大大提高红柱石的纯度，使红柱石原矿提纯至95%以上，且三氧化二铁含量低于1%。
具体实施方式
实施例1
将红柱石原矿样品（其中三氧化二铝含量为15.64%，三氧化二铁含量为2.7%）进行研磨，过100目标准筛；称取5.00g研磨后的红柱石原矿样品，在300℃下焙烧2小时；然后用含氟化氢铵浓度为10g/L的硝酸20ml浸泡12小时后过滤；依次用5%盐酸、纯水各洗涤5次（每次5ml）后烘干，称重为1.10g。
经检测，处理后的红柱石样品中三氧化二铝含量为60.33%，三氧化二铁含量为0.13%，在不考虑溶解系数的前提下，处理后的红柱石纯度为95.88%（三氧化二铝换算到红柱石的换算系数为1.5893），本实施例的红柱石回收率高达84.9%。
实施例2
将红柱石原矿样品（其中三氧化二铝含量为21.32%，三氧化二铁含量为3.53%）进行研磨，过200目标准筛；称取5.00g研磨后的红柱石原矿样品，在500℃下焙烧1小时；然后用氢氟酸、盐酸和硝酸体积比为1:1:1的混酸20ml浸泡16小时后过滤；依次用5%盐酸、纯水各洗涤5次（每次5ml）后烘干，称重为1.48g。
经检测，处理后的红柱石样品中三氧化二铝含量为61.88%，三氧化二铁含量经测试为0.23%，在不考虑溶解系数的前提下，处理后的红柱石纯度为98.35%（三氧化二铝换算到红柱石的换算系数为1.5893），本实施例的红柱石回收率高达85.7%。
实施例3
将红柱石原矿样品（其中三氧化二铝含量为52.88%，三氧化二铁含量为1.53%）进行研磨，过200目标准筛；称取5.00g研磨后的红柱石原矿样品；然后用氢氟酸、盐酸和硝酸体积比为2:1:1的混酸20ml浸泡14小时后过滤；依次用5%盐酸、纯水各洗涤5次（每次5ml）后烘干，称重为3.83g。
经检测，该处理后的红柱石样品中三氧化二铝含量为60.33%，三氧化二铁含量为0.43%，在不考虑溶解系数的前提下，处理后的红柱石纯度为95.88%（三氧化二铝换算到红柱石的换算系数为1.5893），本实施例的红柱石回收率为87.4%。
实施例4
将红柱石原矿样品（其中三氧化二铝含量为52.88%，三氧化二铁含量为1.53%）进行研磨，过200目标准筛；称取5.00g研磨后的红柱石原矿样品；在500℃下焙烧1小时，然后用氢氟酸、盐酸和硝酸体积比为1:1:1的混酸20ml浸泡16小时后过滤；依次用5%盐酸、纯水各洗涤5次（每次5ml）后烘干，称重为4.13g。
经检测，该处理后的红柱石样品中三氧化二铝含量为62.62%，三氧化二铁含量为0.09%，在不考虑溶解系数的前提下，处理后的红柱石纯度为 99.5 %（三氧化二铝换算到红柱石的换算系数为1.5893），本实施例的红柱石回收率高达97.8%，且该纯化后样品完全可以当做红柱石单晶单矿物使用。
对比例1
将红柱石原矿样品（其中三氧化二铝含量为15.6%，三氧化二铁含量为2.7%）进行研磨，过100目标准筛；称取5.00g研磨后的红柱石原矿样品，在300℃下焙烧2小时，依次用5%盐酸、纯水各洗涤5次（每次5ml）后烘干，称重为2.23g。
经检测，处理后的红柱石样品中三氧化二铝含量为21.8%，三氧化二铁含量为4.9%，在不考虑溶解系数的前提下，处理后的红柱石纯度为34.6%（三氧化二铝换算到红柱石的换算系数为1.5893），红柱石回收率为62.4%。
对比例2
将红柱石原矿样品（其中三氧化二铝含量为52.9%，三氧化二铁含量为1.53%）进行研磨，过200目标准筛；称取5.00g研磨后的红柱石原矿样品；在500℃下焙烧1小时，然后用氢氟酸20ml浸泡16小时后过滤；依次用5%盐酸、纯水各洗涤5次（每次5ml）后烘干，称重为4.37g。
经检测，该处理后的红柱石样品中三氧化二铝含量为54.6%，三氧化二铁含量为1.42%，在不考虑溶解系数的前提下，处理后的红柱石纯度为86.8%（三氧化二铝换算到红柱石的换算系数为1.5893），本实施例的红柱石回收率为90.3%。
对比例3
将红柱石原矿样品（其中三氧化二铝含量为52.9%，三氧化二铁含量为1.53%）进行研磨，过200目标准筛；称取5.00g研磨后的红柱石原矿样品；在500℃下焙烧1小时，然后用盐酸20ml浸泡16小时后过滤；依次用5%盐酸、纯水各洗涤5次（每次5ml）后烘干，称重为4.38g。
经检测，该处理后的红柱石样品中三氧化二铝含量为53.3%，三氧化二铁含量为1.49%，在不考虑溶解系数的前提下，处理后的红柱石纯度为84.7%（三氧化二铝换算到红柱石的换算系数为1.5893），本实施例的红柱石回收率为88.3%。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的。

Claims (2)

1.一种红柱石原矿的纯化方法，其特征在于：所述的纯化方法的具体步骤为：
1）磨矿：将红柱石原矿磨矿至粒度为100目以下；
2）焙烧：将上述步骤得到的红柱石原矿进行焙烧，焙烧温度为200-900℃，焙烧时间为0.5-4h；
3）酸浸：将焙烧后的红柱石原矿用混酸浸泡处理，所述的混酸为含F-的酸溶液，含F-的酸溶液为氢氟酸、盐酸和硝酸的混合酸溶液，各成分的体积百分比为氢氟酸5%-80%，盐酸5%-80%，硝酸5%-80%；
4）分离：经过混酸浸泡处理的红柱石原矿过滤分离后，依次用5%的盐酸和纯水各洗涤5次，烘干即得高纯度的红柱石。
2.根据权利要求1所述的一种红柱石原矿的纯化方法，其特征在于：所述的氢氟酸是含F-的其他盐类和提供H+的酸配制而成。
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