[发明专利]一种低品位菱镁矿提质降杂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及菱镁矿冶炼技术，尤其涉及一种低品位菱镁矿提质降杂的方法。

背景技术

菱镁矿属于国家重要战略资源，是冶金工业中不可缺少的耐火材料。全球菱镁矿资源量约126亿吨，我国菱镁矿储量约占全世界储量的24％，居世界首位。辽宁省菱镁矿储量占全国储量的85％，居全国首位。

我国拥有的菱镁矿资源中，低品位菱镁矿占总储量近一半。由于开采缺乏科学依据、随意性大，采富弃贫、乱采滥掘现象非常严重。致使有些矿山的矿石回采率不足50％，相当一部分优质菱镁矿山遭到严重破坏。在现有生产技术条件下，氧化镁含量42％～45％的低品位菱镁矿大量被废弃。仅辽宁营口地区低品位菱镁矿达数亿吨，多用于覆盖路面或填埋，造成资源的严重浪费，影响当地环境，缩短矿山服务年限。菱镁矿资源是不可再生的矿产资源，失去资源也就失去了生存和发展的基础。对中国这样一个发展中的大国来说，资源形势不容乐观。

作耐火材料用菱镁矿矿石中的杂质SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等对耐火材料质量影响较大，尤其以Fe₂O₃、CaO对耐火材料的质量危害最大。菱镁矿矿石中的CaO在煅烧过程中会与含硅杂质形成CaSiO₃，冷却时易松离而使耐火材料崩溃，以此降低菱镁矿中含钙杂质是提高菱镁制品质量的重要途径。因此菱镁矿加工过程中Fe₂O₃、CaO的去除，不仅减少或消除杂质的不利影响，还可提高精矿品位。因此，菱镁矿中Fe₂O₃、CaO的去除具有重要意义，

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有菱镁矿杂质含量高的问题，提出一种低品位菱镁矿提质降杂的方法，该方法能有效去除菱镁矿中Fe₂O₃、CaO等杂质。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低品位菱镁矿提质降杂的方法，包括以下步骤：

(1)、采用醋酸溶液对菱镁矿进行淋洗和/或浸洗；

(2)、将步骤(1)得到的菱镁矿与浓硫酸混合，所述浓硫酸的加入量以继续加入不再有气泡产生为止；

反应结束过滤取滤液；反应结束溶液呈酸性，形成Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄²⁺的溶液，及CaSO₄沉淀和酸的不溶物，过滤除去CaSO₄沉淀和酸的不溶物，得到Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄²⁺的溶液；

(3)、向上述溶液中添加浓氨水，使溶液的pH值为8-9，反应1-2小时；

(4)、向步骤(3)所述溶液中通入过量的CO₂，得到MgCO₃沉淀，再加入过量浓氨水，过滤，取滤渣；

(5)、将步骤(4)的滤渣煅烧得到除铁的氧化镁，所述煅烧温度为500-700℃，煅烧时间为0.5-2h。该氧化镁纯度高达99.99％，铁含量低于0.005％。

进一步地，所述淋洗和/或浸洗时间为10秒-10分钟，优选的所述淋洗和/或浸洗时间为5-10分钟。所述醋酸溶液的浓度为0.1-10.0mol/L，优选的所述醋酸溶液的浓度为0.5-1.0mol/L。

进一步地，所述菱镁矿与醋酸溶液的质量比为20％-200％，优选为50％-150％。

进一步地，所述淋洗和/或浸洗温度为0-40℃，优选为10-30℃。

进一步地，所述菱镁矿粒度为经破碎、粉碎得到的粒度为0.037-0.3mm的粉料。

进一步地，所述菱镁矿进行淋洗和/或浸洗后，淋水、烘干得到高品位菱镁矿粉。优选的，在菱镁矿进行淋洗和/或浸洗后，烘干前进行水洗，可进一步去除杂质。所述水洗过程中，水与菱镁矿的质量比为20％-100％，优选为50％-100％。

菱镁矿中含钙杂质主要为方解石和白云石。菱镁矿主要成分是碳酸镁(MgCO₃)，方解石主要成分是碳酸钙(CaCO₃)，白云石是碳酸镁和碳酸钙的复合物。

碳酸钙和碳酸镁均溶于醋酸(HOAc)水溶液，其化学反应方程可以分别表示为：