[发明专利]一种分离提取硼镁铁的硼铁矿综合利用方法

摘要

本发明提供了一种分离提取硼镁铁的硼铁矿综合利用方法。所述方法包括：将硼铁矿、还原煤破碎后与粘结剂和添加剂混匀、造块，之后经选择性还原、破碎磨矿、两段磁选，得到直接还原铁和磁选尾矿；将磁选尾矿浮选出去剩余煤粉，经酸浸、除杂、常温析出、低温结晶等步骤，分别得到七水硫酸镁和硼酸产品。本发明能够实现硼铁矿中铁、硼、镁的高效分离，具有有价元素回收率高、资源综合利用的特点，且工艺流程中剩余煤粉、乙醇及结晶母液均可循环利用。

主权项

一种分离提取硼镁铁的硼铁矿综合利用方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)将硼铁矿破碎至粒度至0.1mm以下，将还原煤破碎到0.2mm以下，以获得硼铁矿粉和还原煤粉，其中，要求硼铁矿中TFe含量不低于25wt％，B₂O₃含量不低于6wt％，还原煤固定碳含量不低于55wt％，灰分含量不高于15wt％，硫含量不高于0.3wt％；(2)将破碎后的硼铁矿粉、还原煤粉、粘结剂以及添加剂混匀、造块，然后干燥，其中，硼铁矿粉、还原煤粉、粘结剂和添加剂的质量比为100:10～30:1～5:0～4；(3)将物料烘干后放入还原装置中，进行选择性还原，其中，选择性还原的控制条件：还原温度为1150～1300℃，还原时间为20～50min，还原装置为车底炉或者转底炉；(4)将还原料自还原装置取出后冷却、破碎，通过磨矿设备在室温下进行磨矿，磨矿至粒度不大于0.15mm；(5)通过磁选设备进行两段磁选，对一段磁选选出的磁性物进行二段磁选，二段磁选得到的磁性物为直接还原铁，二段磁选得到的非磁性物与一段磁选得到的非磁性物混合，作为富含氧化硼、氧化镁的磁选尾矿，其中一段磁选的磁场强度为250mT，二段磁选的磁场强度为50mT；(6)将磁选尾矿浮选除去过剩煤粉，过剩煤粉进入步骤(2)重复利用，去除过剩煤粉后的磁选尾矿用浓硫酸浸出，浸出液过滤得到第一滤液；(7)向第一滤液中加入质量分数为30％的双氧水，充分搅拌使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，之后加入氧化镁调节pH至5以上，搅拌，Fe³⁺生成Fe(OH)₃沉淀，Al³⁺生成Al(OH)₃沉淀，过滤后得到第二滤液，其中，以酸浸前磁选尾矿中的Fe²⁺计，双氧水加入量为将所有Fe²⁺氧化为Fe³⁺所需双氧水量的90％；(8)向第二滤液中加入无水乙醇，在常温下结晶，过滤得到七水硫酸镁晶体和第三滤液，其中，无水乙醇加入量为第二滤液体积的30％～50％，结晶温度为20～30℃，结晶时间为6h；(9)对第三滤液蒸馏回收乙醇，之后低温结晶，过滤得到硼酸晶体和结晶母液，其中，低温结晶控制条件：结晶温度为0～15℃，结晶时间为10h；(10)收集结晶母液，浓缩后进入步骤(8)重复利用，其中，得到的直接还原铁中铁的收得率在85％以上，品位大于90％，金属化率大于90％；七水硫酸镁纯度大于98％，镁收得率大于80％；硼酸纯度大于99％，硼收得率大于80％。