CN1458061A - 从莹石尾矿中提取CaF2和SiO2及进一步制取氟硅酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从莹石尾矿中提取CaF₂和SiO₂及进一步制取氟硅酸的方法。首先将莹石尾矿磨碎、经第一次搅拌脱除矿物质表面水玻璃，再经第二次搅拌后引入浮选机，采用一粗、一扫、二精选矿法把矿浆过滤烘干即制得CaF₂和SiO₂混合物。其后，再按CaF₂与SiO₂混合物总重∶98％浓硫酸＝0.87∶0.9的比例加入硫酸，经煅烧取得氟化氢与四氟化硅气体，经吸收塔用水吸收得氟硅酸。采用本发明方法制取CaF₂和SiO₂及进一步制取氟硅酸、氟硅酸盐类产品，原料充足、工艺简单、无污染，生产成本降低40％以上，利润丰厚，推广应用前景极为广阔。

Description

从莹石尾矿中提取CaF2和SiO2及进-步制取氟硅酸的方法

所属技术领域

本发明公开了一种从莹石尾矿中提取CaF₂和SiO₂及进一步制取氟硅酸的方法，属莹石尾矿综合利用及氟硅酸生产技术领域。背景技术

现有制取氟硅酸的生产方法是用硫酸高温转炉分解莹石精粉(含CaF₂98％以上，SiO₂少于0.8％)，制取氟化氢气体，用水吸收氟化氢气体得氢氟酸，再用酸解法，即用氢氟酸分解硅矿粉制得氟硅酸。

在莹石湿精粉的生产过程中，对SiO₂的含量要求极严，必须加入一定量的水玻璃以降低SiO₂的含量。但同时又会把少量氟化钙及氟、硅连体矿压抑而与杂质一起排出，使一部分氟化钙未能被利用，成为废料排放。废料中氟化钙含量与莹石原矿及生产工艺有关，一般是在8-22％之间。

发明内容

本发明的目的是要提供一种从莹石尾矿中提取CaF₂和SiO₂及进一步制取氟硅酸的方法，以充分利用矿物资源，降低氟硅酸生产成本。

本发明为解决其技术问题采用了以下技术方案：

(1)制取CaF₂和SiO₂：

以莹石精选厂生产莹石湿精粉时排放的尾矿作生产原料，先将原料脱水送入球磨机磨矿，球磨后矿浆送入搅拌桶搅拌，或者直接将生产原料接入搅拌桶搅拌；搅拌时加入生产用水兑成浓度各为13-17％的Na₂CO₃、Na₂S混合液，使原先吸附在矿物质表面的压抑剂水玻璃脱去，加入剂量为每分钟约300毫升；经脱除水玻璃后的矿浆送入搅拌桶进行第二次搅拌，搅拌时加入吸附剂油酸C₁₇H₃₃COOH，加入量按每吨尾矿含10％氟化钙时每小时加入油酸一公斤，同时加入Na₂CO₃以调整PH值在8.5-9之间；把第二次搅拌后的矿浆引入浮选机选矿，选矿方法采用一粗、一扫、二精法，选矿过程中将CaF₂∶SiO₂的重量比控制在81∶17-83∶15范围内；经选矿机得到的矿浆送入过滤机过滤，再烘干即制得氟硅砂产品，也即CaF₂和SiO₂混合物。

(2)进一步制取氟硅酸：

将所得CaF₂和SiO₂混和物按氟硅砂∶98％浓硫酸＝0.87∶0.9的要求加入浓硫酸，经转炉高温煅烘，温度控制范围500℃-600℃，取得氟化氢与四氟化硅气体，然后把炉内气体引入吸收塔用水吸收，得氟硅酸。

氟化氢与四氧化硅用水吸收制得氟硅酸的化学反应方程式为：

本发明的有益效果是：按原有生产方法制取一吨氟硅酸需要一级烘干莹石精粉0.73吨，硅矿粉0.24吨，硫酸1吨，原料成本为741.40元。而用本发明方法生产的氟硅砂即CaF₂和SiO₂混合物来生产同样一吨氟硅酸则需氟硅砂0.87吨，硫酸0.9吨，原料成本为456元。直接减少成本30％以上，总计成本可降低40％。

用本发明方法来生产CaF₂和SiO₂及进一步制取氟硅酸、氟硅酸盐类产品，原料充足，生产工艺简单、安全、无污染，成本低，利润丰，具有非常广阔的推广应用前景，有着显著的社会效益、经济效益和环境效益。

具体实施方式：

以江西省兴国县莹石精选厂生产莹石湿精粉时排放的尾砂20吨(含氟化钙11％)作生产原料，先脱水，送入球磨机磨碎，之后送入搅拌桶搅拌，搅拌时加入浓度各为15％的Na₂CO₃、Na₂Si混合液以脱除矿物质表面附着的水玻璃，加入剂量为每分钟300毫升；脱除水玻璃之后的矿浆送入搅拌桶进行第二次搅拌，搅拌时每小时加入1.1公斤的油酸，同时加入Na₂CO₃调整PH值在8.5左右；把第二次搅拌后的矿浆引入浮选机并采用现有一粗、一扫、二精的方法选矿，选矿过程中将CaF₂∶SiO₂的重量比控制为82∶16；经选矿机得到的矿浆送入过滤机过滤，烘干后得到2.6吨的CaF₂和SiO₂混合物，将此2.6吨混合物加入98％浓硫酸2.7吨，经转炉高温煅烘，温度控制在550+20℃内，得到氟化氢与四氟化硅气体各0.5吨和0.6吨，然后把炉内气体引入吸塔用水吸收，得到氟硅酸约1吨。

Claims (1)

1、一种从莹石尾矿中提取CaF₂和SiO₂及进一步制取氟硅酸的方法，其特征在于生产工艺按以下步骤进行：

(1)制取CaF₂和SiO₂：

以莹石精选厂生产莹石湿精粉时排放的尾矿作生产原料，先将原料脱水送入球磨机磨矿，球磨后矿浆送入搅拌桶搅拌，或者直接将生产原料接入搅拌桶搅拌；搅拌时加入生产用水兑成浓度各为13-17％的Na₂CO₃、Na₂S混合液，使原先吸附在矿物质表面的压抑剂水玻璃脱去，加入剂量为每分钟约300毫升；经脱除水玻璃后的矿浆送入搅拌桶进行第二次搅拌，搅拌时加入吸附剂油酸C₁₇H₃₃COOH，加入量按每吨尾矿含10％氟化钙时每小时加入油酸一公斤，同时加入Na₂CO₃以调整PH值在8.5-9之间；把第二次搅拌后的矿浆引入浮选机选矿，选矿方法采用一粗、一扫、二精法，选矿过程中将CaF₂∶SiO₂的重量比控制在81∶17-83∶15范围内；经选矿机得到的矿浆送入过滤机过滤，再烘干即制得氟硅砂产品，也即CaF₂和SiO₂混合物；

(2)进一步制取氟硅酸：

将所得CaF₂和SiO₂混和物按氟硅砂∶98％浓硫酸＝0.87∶0.9的要求加入浓硫酸，经转炉高温煅烘，温度控制范围500℃-600℃，取得氟化氢与四氟化硅气体，然后把炉内气体引入吸收塔用水吸收，得氟硅酸。