專利名稱：利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的方法
利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的方法，屬礦冶及化工技術(shù)領(lǐng)域。
公知的生產(chǎn)氧化鎂的方法都是用菱鎂礦或白云石的獨立礦石，或者用海水、鹵水、鹽水作原料。據(jù)1986年統(tǒng)計，世界上生產(chǎn)氧化鎂的原料有63％來源于結(jié)晶菱鎂礦，10％來源于微晶沉積菱鎂礦，27％來源于海水、鹵水和鹽水。用菱鎂礦或白云石礦作原料生產(chǎn)氧化鎂，通常是采用煅燒法和碳化法，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量不高且品級波動較大，受煅燒溫度和原料純度的影響極大，因為流程長，能耗和成本均偏高。鐵紅的常規(guī)生產(chǎn)方法主要采用干法和濕法。干法是將硫酸亞鐵經(jīng)高溫煅燒而得。濕法是將硫酸亞鐵與燒堿反應(yīng)生產(chǎn)氫氧化鐵，再經(jīng)氧化而得。常規(guī)方法的缺點是生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染嚴重。
本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于在金屬礦石(如重金屬礦石、稀有金屬礦石和貴金屬礦石)的選礦過程中不僅回收金屬礦物，而且還回收該金屬礦中伴生的含鎂脈石礦物(如蛇紋石、角閃石、輝石、綠泥石等)以及含鐵礦物，生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅。實現(xiàn)金屬礦物與脈石礦物的綜合利用，充分地利用了礦石中的各種成份，數(shù)倍地提高了礦石的經(jīng)濟價值。在有些情況下，利用脈石礦物生產(chǎn)的氧化鎂的產(chǎn)值和效益，還大大超過金屬礦物的產(chǎn)值和效益。
本發(fā)明的目的是在金屬礦石的開采和選礦過程中，利用化學(xué)方法，從脈石礦物中生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)氧化鎂和鐵紅。
本發(fā)明的內(nèi)容是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的說明書附

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。金屬礦石經(jīng)碎礦、磨礦之后，用硫酸進行酸浸活化，使該金屬礦石中的含鎂、含鐵脈石中的鎂、鐵以硫酸鹽的形式進入溶液，氧化礦物也被浸進入溶液，硫化礦物則不溶于硫酸。經(jīng)固液分離產(chǎn)出浸液和浸渣。浸渣送下步處理提取相應(yīng)的金屬，浸液用碳酸鹽作為添加劑，使其中的鎂、鐵成份以碳酸鹽或堿式碳酸鹽形式分步沉淀。先沉淀出的鐵鹽經(jīng)洗滌過濾后，沉淀送煅燒得到鐵紅。濾液繼續(xù)加入碳酸鹽，得到鎂鹽沉淀。經(jīng)洗滌過濾后送煅燒，產(chǎn)出輕質(zhì)氧化鎂。
上述工藝中最佳工藝條件是1．含鎂金屬礦石碎礦至8～16mm，然后磨礦至70％-0.074mm至90％-0.04mm；2．酸浸活化液固比2～4∶1，每噸礦石加硫酸0.5～1噸，在溫度為70～100℃條件下攪拌浸出2～4小時；3．固液分離后產(chǎn)出浸液和浸渣，浸渣送下一步處理，以提取礦石中所含的金屬礦物；4．浸液進入分步沉淀，在逐步加入碳酸納，控制溫度60～90℃,pH值4～7的條件下先沉淀出鐵鹽。該鐵鹽經(jīng)過濾、洗滌后沉淀在800～900℃溫度下進行煅燒，產(chǎn)出鐵紅(Fe2O3)。濾液繼續(xù)加入碳酸鈉，控制溫度40～80℃、pH值8～11的條件下，產(chǎn)出鎂鹽沉淀；5．鎂鹽沉淀經(jīng)洗滌、過濾后，在850～900℃溫度下進行煅燒，產(chǎn)出輕質(zhì)氧化鎂。
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及積極效果1．不必單獨開采菱鎂礦或白云石礦，也不必利用鹽水、鹵水和海水，而是利用金屬礦石和已按該金屬礦石選礦要求破碎并磨細的礦石中的脈石，免去了鎂礦石的開采費用和碎磨費用，更避開了用鹽水、海水和鹵水等提鎂的高成本；2．充分利用了金屬礦石的含鎂和含鐵的礦物，使過去金屬礦石選礦過程中被認為是“雜質(zhì)”而加以去除的脈石變成了可回收利用的“有用礦物”，既提高了金屬礦石的經(jīng)濟價值，又省去了該金屬礦石脈石作為尾礦排除后的處理(堆存、運輸?shù)?費用；3．由于是用化學(xué)方法從含鎂脈石中提取輕質(zhì)氧化鎂，因此比用常規(guī)菱鎂礦制氧化鎂的方法的產(chǎn)品純度更高、質(zhì)量更好；
4．金屬礦石經(jīng)過酸浸之后，溶去了大部分脈石，使浸渣中的金屬礦物具有了良好的單體解離度和新鮮的礦物表面，使下一步用選礦方法回收有價金屬時礦物的可浮性大為提高，選礦指標(biāo)大為改善；5．由于充分利用了金屬礦石中的各種成份，使選礦廠的尾礦排放量大幅度減少，可望建成“綠色礦冶工程”。是一個一舉數(shù)得的先進工藝。
實施例原料某礦區(qū)鉑鈀多金屬礦石金屬礦石主要成份Pt+Pd 3.49g/t；MgO 30.60％；Cu 0.16％；Ni 0.201％；Fe2O36.63％；FeO 6.54％。其中MgO主要以蛇紋石、角閃石、輝石、綠泥石和黑云母等形式存在。其中的貴金屬和銅鎳礦物嵌布粒度極細，一般為10微米以下。
工藝條件1．原礦破碎磨礦粒度達到80％-0.074mm；2．酸浸活化作業(yè)液固比3∶1、加硫酸0.5t/t礦石、控制溫度90～92℃，浸出時間3小時；3．在浸出液中加碳酸鈉，控制pH值為4～4.5，溫度80℃，先沉淀出鐵鹽，該鐵鹽過濾洗滌后在溫度800℃條件下煅燒，產(chǎn)出鐵紅(Fe2O3)。濾液繼續(xù)加碳酸鈉，控制pH值8.5，溫度60℃條件下沉淀鎂鹽，該鎂鹽經(jīng)洗滌過濾后，在溫度850℃條件下煅燒，產(chǎn)出輕質(zhì)氧化鎂。
技術(shù)指標(biāo)1．鎂和鐵的浸出率95％以上；2．鐵紅純度達國際一級；3．輕質(zhì)氧化鎂品級為國標(biāo)優(yōu)等品；4．鎂和鐵的回收率(對原礦而言)90％；本實施例中以年產(chǎn)4萬噸輕質(zhì)氧化鎂和1.7萬噸鐵紅計，則每年可創(chuàng)純利逾億元。
權(quán)利要求
1．一種利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的方法，特征在于金屬礦石經(jīng)碎礦磨礦后，用硫酸進行酸浸活化，使含鎂含鐵脈石中的鎂、鐵以硫酸鹽形式進入浸出液，然后經(jīng)固液分離產(chǎn)出浸液和浸渣，渣送下步提取金屬，浸液用碳酸鹽作添加劑進行分步沉淀，沉淀出的鐵鹽，經(jīng)洗滌過濾后，沉淀送煅燒，得到鐵紅，液繼續(xù)加入碳酸鹽，得到鎂鹽，經(jīng)洗滌過濾后送煅燒，產(chǎn)出輕質(zhì)氧化鎂。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的方法，其特征在于碎礦粒度8～16mm，磨礦粒度70％-0.074mm至90％-0.040mm。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的方法，其特征在于酸浸活化的液固比為2～4∶1，硫酸加入量為0.5～1噸/噸礦石，浸出溫度70～100℃，攪拌時間2～4小時。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的方法，其特征在于分步沉淀時，逐步加入碳酸鈉，鐵鹽沉淀的溫度60～90℃,pH值4～7，濾液中繼續(xù)加入碳酸鈉，鎂鹽沉淀的溫度40～80℃,pH值8～11。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂的方法，其特征在于鐵鹽的煅燒溫度800～900℃，鎂鹽的煅燒溫度850～900℃。
6．根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的方法，其特征在于原料是金屬礦的含鎂含鐵脈石。
全文摘要
利用金屬礦的含鎂含鐵脈石生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的方法,是在金屬礦石的選礦過程中,從伴生的含鎂脈石含鐵脈石中生產(chǎn)氧化鎂和鐵紅的礦冶及化工技術(shù)。金屬礦石經(jīng)碎礦磨礦后,用硫酸浸出鐵礦石中的含鎂含鐵脈石,使鎂和鐵分別以其硫酸鹽形式進入溶液。再用碳酸鹽作添加劑沉淀提純,產(chǎn)出鐵鹽和鎂鹽。鐵鹽和鎂鹽經(jīng)洗滌過濾后,經(jīng)煅燒產(chǎn)出鐵紅和輕質(zhì)氧化鎂。從而實現(xiàn)金屬礦物與脈石礦物的綜合利用,極少產(chǎn)或不產(chǎn)尾礦。極大地提高了生產(chǎn)過程的綜合效益,是一個一舉數(shù)得的創(chuàng)新工藝。
文檔編號C01F5/02GK1212236SQ98119058
公開日1999年3月31日 申請日期1998年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月10日
發(fā)明者張文彬, 全家順, 張惠瓊 申請人:昆明理工大學(xué)