[发明专利]以硼镁石为原料真空热还原法制取金属镁及富硼料的方法

摘要

一种以硼镁石为原料真空热还原法制取金属镁及富硼料的方法，属于真空金属热还原炼镁技术领域，该方法包括以下步骤：(1)配料；(2)磨料；(3)煅烧；(4)将煅烧后的团块粉碎至粒径小于0.2mm，然后与粒径小于0.2mm的铝粉均匀混合，压制成团块；(5)真空还原；(6)渣料浸出；(7)过滤分离；(8)烘干；(9)种分或碳分，将过滤后的含有少量Na2CO3和NaOH的NaAl(OH)4溶液进入种分或碳分容器中，使NaAl(OH)4分解为氢氧化铝(Al(OH)3)。本发明提供的一种利用硼镁石提取金属镁并获得低镁富硼料的方法，可以使硼镁石矿得到综合利用。

主权项

1.一种以硼镁石为原料真空热还原法制取金属镁及富硼料的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)配料：以低硅硼镁石和石灰石为原料进行配料；(2)磨料：将配好的硼镁石和石灰石破碎进行细磨，磨至粒径小于0.2mm；(3)煅烧：将磨细后的原料制成团块，将制成的团块放入炉中煅烧，煅烧温度为700℃～1100℃；(4)将煅烧后的团块粉碎至粒径小于0.2mm，然后与粒径小于0.2mm的铝粉均匀混合，压制成团块；(5)真空还原，将压制好的团块置于带有镁结晶器的高温还原反应炉中，进行真空还原，压力小于20～80Pa，温度为900～1300℃，生成气态金属镁，而后在镁结晶器上冷凝结晶成固态镁，另一种为主要由12CaO·7Al₂O₃或CaO·Al₂O₃或CaO·2Al₂O₃或CaO·6Al₂O₃或前述的两种或三种或四种的混合物与3CaO·B₂O₃和2CaO·SiO₂化合组成的渣块；(6)渣料浸出：将获得的渣块磨细至粒径小于0.2mm，然后将磨细的渣料放入由Na₂CO₃或Na₂CO₃与NaOH组成的溶液中，在50-300℃的温度下，将渣料的Al₂O₃以NaAl(OH)₄的形式被浸出于溶液中，渣料中与氧化铝结合的CaO以CaCO₃的形式沉淀出来，而渣料中的3CaO·B₂O₃组分不参与反应而留在浸出后剩余的沉淀泥渣中；(7)过滤分离，将浸出液与泥渣过滤分离，滤液为含有少量Na₂CO₃和NaOH的NaAl(OH)₄溶液，滤渣主要为3CaO·B₂O₃、CaCO₃和2CaO·SiO₂组成的混合物；(8)烘干，将滤渣烘干，即可作为制造无碱玻璃纤维的原料；(9)种分或碳分，将过滤后的含有少量Na₂CO₃和NaOH的NaAl(OH)₄溶液进入种分或碳分容器中，使NaAl(OH)₄分解为氢氧化铝(Al(OH)₃)：a、种分，向含有NaAl(OH)₄的溶液中加入Al(OH)₃晶种进行晶种种分分解，使NaAl(OH)₄分解成Al(OH)₃和Na(OH)，溶液中种分分解后生成的Al(OH)₃经过滤分离后得到产品Al(OH)₃滤液则由Na(OH)以及部分未分解的NaAl(OH)₄组成，生成的Al(OH)₃大部分可作为最终产品，部分作为晶种返回到晶种分解容器中去种分分解NaAl(OH)₄，如果需要最终的产品为Al₂O₃，可将生成的Al(OH)₃在800℃-1000℃的温度条件下进行煅烧使Al(OH)₃脱水即可；b、碳分，向含有NaAl(OH)₄浸出液中通入CO₂气体进行碳分分解，使NaAl(OH)₄分解生成Al(OH)₃和Na₂CO₃，碳分过程所需的CO₂来自于石灰石和硼镁石煅烧过程生成的CO₂副产物，碳分分解生成的Al(OH)₃经过滤与碳分后生成的Na₂CO₃溶液分离，即形成商品氢氧化铝，如果需要最终的产品为Al₂O₃，可将生成的Al(OH)₃在800℃-1000℃的温度条件下进行煅烧使Al(OH)₃脱水即可得到氧化铝产品。