[发明专利]一种利用富硼渣制造硼砂的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种富硼渣利用方法，特别涉及一种利用富硼渣制造硼砂的方法，属于矿物综合利用技术领域。

背景技术

我国是硼资源比较丰富的国家，除了西藏、青海等地的天然硼砂外，多数集中在辽宁省，以硼铁矿和硼镁矿的形式存在。目前，生产硼砂的主要原材料是硼镁矿。辽宁地区的硼镁矿经过多年的开采，储量日益减少，平均品位下降到了10%左右。硼铁矿经高炉熔态还原后，实现了硼、铁的分离，得到富硼渣和含硼生铁。富硼渣中氧化硼的品位较高（一般12%～17%），与焙烧后的硼镁矿相似，可以代替硼镁矿作为硼的来源。

对于富硼渣的开发利用，中国学者做了大量研究，中国发明专利CN101549876公开了一种利用富硼渣生产硼酸联产氢氧化镁和硫酸钙的方法。该方法是将水和盐酸，或反应循环后得到的母液和洗水，加入酸解罐升温至95℃，加入富硼渣粉进行酸解，经过滤将滤液进行冷却结晶，分离、干燥得到硼酸产品。向滤液内加入石灰乳调节pH为6.0～7.5，过滤除去铁铝沉淀，滤液继续与一定浓度的石灰乳反应，生成氯化钙溶液和氢氧化镁沉淀，经固液分离，滤饼经洗涤、干燥得到氢氧化镁产品，向滤液中加入硫酸溶液，与氯化钙反应生成硫酸钙，过滤，滤饼经洗涤、干燥得到硫酸钙产品，滤液返回酸解罐循环利用。该发明以富硼渣为主要原料，生产硼酸的同时，回收了渣中的镁、钙资源，实现了资源综合利用，减少了对环境的污染。中国发明专利CN101274852还公开了一种利用富硼渣制备MgAlON基复合材料的方法，其特征在于：第一步采用MgO含量为30～40％的富硼渣为主要原料，先将块状富硼渣制成富硼渣粉，然后将富硼渣粉细磨、筛分；将筛分后的富硼渣粉与含铝化合物和炭黑混合，制备成混合坯料；然后将混合坯料压制成圆坯，经过烧结制备成MgAlON复合粉体；第二步将制备好的MgAlON复合粉体与添加剂混合，压制成圆坯，经过烧结制备成MgAlON基复合材料。该发明的特点在于利用冶金废渣为原料制备MgAlON基复合材料，降低材料的生产成本，合成的MgAlON基复合材料具有各种优异性能，可以广泛应用于冶金及陶瓷等领域。该发明工艺简单，生产成本低，对于富硼渣的综合利用具有重要意义。中国发明专利CN101186506还公开了利用富硼渣制备氮化硼/赛隆陶瓷复合材料的方法分两步制取：第一步合成BN/(Ca，Mg)α′-Sialon粉末：(1)破碎；(2)球磨；(3)过筛；(4)磁选；(5)配料：按质量百分比为：富硼渣7.94～45.79，硅灰12.19～58.78，铝矾土3.82～19.78，碳黑21.70～35.41；(6)湿混：以无水乙醇为介质进行混合；(7)干燥：在60℃下烘干；(8)干混；(9)模压成型；(10)高温烧成：在一个大气压、温度1450～1500℃、恒温6～10小时，氮气保护下烧成；(11)烧去残碳；第二步是将第一步烧成的粉末与添加剂CaCO₃混合，经模压成型后，在炉中埋粉条件下，温度1600～1700℃下烧结获取BN/(Ca，Mg)α′-Sialon陶瓷复合材料，其各种性能优良。该发明工艺简单，制造成本低，为富硼渣综合利用开辟了新途径，减少环境污染。中国发明专利CN1105393还公开了一种直流等离子炉直接冶炼铁基非晶态母合金的方法。以硼镁矿、富硼渣或直接还原硼铁矿为原料、焦炭或无烟煤及硅铁作为还原剂，按比例预混合、生铁、废钢在碳质炉衬的直流等离子炉内预熔造高温铁浴。混合料全部通过电极中心孔在氩气携带下加入电弧区，完成碳－硅复合热还原直接冶炼FeSiB非晶态母合金。其特点是工艺简单，冶炼操作灵活；开停方便，可以使用粉料；B收得率高；原料和还原剂价格低廉，生产成本低。