[发明专利]一种硼铁矿中硼、铁、镁回收利用的方法

说明书

本发明公开了一种硼铁矿中硼、铁、镁回收利用的方法，属于冶金领域，包括回转窑冶炼、真空还原分离。本发明能够使硼铁矿中的铁、硼、镁等元素得到有效分离，提高了铁、镁的品位和收得率，同时产生的含硼尾渣得到了循环利用，促进了复杂硼铁矿的综合利用。

技术领域

本发明涉及冶金渣资源综合利用，尤其是一种硼铁矿的处理方法，属于冶金领域。

背景技术

目前，硼矿生产主要来自辽宁沉积变质型的硼镁矿，但是该类矿仅占全国硼总储量的8.98％，且经过多年的开发利用，硼镁矿的储量已不足200万吨，硼镁矿资源已近枯竭，随着国民经济的发展，硼的需求量在快速增长，可利用的硼矿资源不能满足各行各业的需求。然而，我国硼铁矿资源丰富，仅辽宁地区的硼铁矿储量就达2.8亿吨，其中以B₂O₃计储量2184万吨，主要有硼镁石-磁铁矿-蛇纹石型及含晶质铀矿硼镁铁矿化硼镁石-磁铁矿型两种。

我国硼铁矿石特点：(1)组成复杂，已发现共生矿物60余种，主要金属矿物为磁铁矿、硼镁石、晶质铀矿和硼镁铁矿，此外还有少量磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿等；非金属矿物主要为蛇纹石，其次是云母、长石、方解石、石英等。(2)磁铁矿、硼镁石、硼镁铁矿紧密共生，与蛇纹石、磁黄铁矿、云母等密切连生，共生关系紧密，且连晶十分复杂。(3)矿物呈细粒不均匀嵌布，矿物间物理化学性质有所差异。硼铁矿呈尖状，粒度在0.001～0.01mm，硼镁石多为纤维状，粒度在0.003～0.06mm，磁铁矿粒度一般是0.002～0.1mm，因此综合开发利用复杂的硼铁矿资源已成为当务之急。

目前，对硼铁矿主要冶炼工艺有湿法分离工艺、火法分离工艺和传统选矿分离工艺等。湿法分离工艺的方法主要是用酸、碱、盐溶液溶解，再从浸出液中萃取硼酸，浸渣经磁选得到铁精矿，使硼铁分离。硼铁矿火法分离工艺，主要是利用高温从矿石中提取金属或金属氧化物的方法，特点为工艺流程短、设备简单、经济效益好，硼铁矿火法分离方法主要有高炉法、还原-磁选分离工艺、直接还原-熔化分离工艺等。传统选矿工艺主要是通过细磨-磁选得到铁精矿和含硼尾渣。此三种方案都能在一定程度上完成硼铁矿中铁与硼的分离，前一种方案能达到较好的铁、硼回收率和氧化硼的溢出，但工艺流程长，污染大；后两种方案铁、硼分离效果不是很好。此外，硼铁矿中镁含量较高，在硼铁分离后严重影响硼精矿的进一步冶炼，且在目前的冶炼工艺条件下，镁的利用率也较低，基本上以废弃物形式排放，不仅占地还影响环境。到目前为止尚未有一种能同时分离回收硼铁矿中铁、硼、镁的有效冶炼方法。因此，如何高效综合利用硼铁矿的研究是对缓解我国硼、铁、镁矿资源日趋紧张具有重大的意义。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种硼铁矿中硼、铁、镁回收利用的方法，能够使硼铁矿中的铁、硼、镁等元素得到有效分离，提高了铁、镁的品位和收得率，同时产生的含硼尾渣得到了循环利用，促进了复杂硼铁矿的综合利用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种硼铁矿中硼、铁、镁回收利用的方法，包括回转窑冶炼、真空还原分离。

本发明技术方案的进一步改进在于包括以下步骤：

A.混料：将硼铁矿粉、铁还原剂、改质剂混合均匀；

B.回转窑冶炼：将混匀后的粉料装入回转窑，进行加热并保温；

C.分离金属海绵铁：保温结束后，磁选分离，得到金属海绵铁和硼镁尾渣；

D.真空还原分离：将硼镁尾渣、镁还原剂混合均匀，置于高温真空炉中进行加热并保温，将保温过程中产生的气相逐级冷凝，分离金属镁；

E.回收尾渣：回收高硼尾渣。

本发明技术方案的进一步改进在于：硼铁矿粉粒度≤100目。