专利名称：利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法
技术领域：
本发明涉及化工领域中青海大柴旦湖底低品位硼矿加工利用技术，尤其涉及利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法。
背景技术：
硼及其化合物是重要的无机盐产品，主要用于玻璃、陶瓷等原料。我国硼矿资源的特点是总储量大，硼矿探明储量4908万吨，在世界上居第四位；分布范围窄，可经济利用的硼矿主要为辽宁的硼酸盐矿和青藏高原液固体硼矿，其它地区硼资源量小，工业价值低。 随着几十年的大规模开发，目前我国最大的硼镁矿——辽宁的固体硼矿资源己近枯竭，而东北地区剩余的具有工业价值的硼矿为高铁硼矿，这种硼矿前期以铁的利用为主，硼的加工难度大成本高，因此，最近几年国内硼产品已逐步转向于西藏高品位硼酸盐矿的开采。但该地区硼资源的利用需要在高海拔地区开采，然后长距离运输到青海或内地进行加工，其开采成本、运输成本所占总成本的比例十分巨大。大柴旦湖底硼矿储量按化03计达406. 0万吨，属特大型硼矿床。早年随意开采高品位固体硼矿，使该资源受到破坏但并不严重，目前该硼矿储量仍有300万吨以上，具有发展硼砂、硼酸生产的资源优势。该资源的特点是总储量大、品位较低、硼矿伴生矿种类多、 杂质含量高，特别是含有大量的石膏及碳酸盐类。大柴旦湖湖滨硼矿化03含量基本上都低于10%，部分硼矿品位可达到13 17%，含量在15%以上的硼矿可以直接利用，而含量在 6 9%的低品位硼矿因其组成复杂，硼矿伴生矿种类多，杂质含量高，特别是含有大量的石膏及碳酸盐类，直接用于硼产品加工存在生产成本高、工艺流程复杂、费用高、硼收率低， 加工产生的废渣量大、副反应多、分解剂消耗量居高不下，生产过程中带来的环保问题较多，同时大柴旦低品位硼矿还有一个特点，即随着高品位硼矿的开采、开采地点的变化，硼矿的组成将发生较大的变化，由以水方硼矿、钠硼解石为主的硼矿转化为以柱硼镁石为主的硼矿，硼矿种不同，其性质也不同，对于深加工工艺条件的要求也不相同，上述种种原因限制了低品位硼矿的加工利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现与硼矿伴生的耗酸性矿和耗碱性矿的初步分离的利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法。为解决上述问题，本发明所述的一种利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，包括以下步骤(1)将化03含量在6. 10 8. 95%的硼矿粉碎至250 380 μ m后，得到硼矿粉；所述硼矿粉与水或所述硼矿粉与含硼母液按1 1.5 1 5的质量比配制成料浆，并浸泡 4 Mh，得到质量浓度为15 50%的料浆；(2)将所述料浆转入旋流分离器中的料浆槽，经搅拌使所述料浆混合均勻；(3)在所述旋流分离器进料口压力为0. 06 0. 3Mpa的条件下，对所述料浆进行分离，在所述旋流分离器的溢流口和底流口分别得到溢流物料、底流物料。所述步骤(1)中的含硼母液是指所述硼矿粉加清水经搅拌、过滤所得的溶液。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明利用旋流分离器分离低品位硼矿中耗酸、耗碱共生、伴生矿，成功地实现了与硼矿伴生的耗酸性矿和耗碱性矿的初步分离，使得生产厂家可以利用以耗酸性伴生矿为主的硼矿生产硼砂，利用以耗碱性伴生矿为主的硼矿生产硼酸，大幅度降低了利用低品位硼矿生产硼产品的酸碱消耗量，从根本上解决低品位硼矿深加工技术难题，使低品位硼矿的开发利用具有明显的经济效益。2、本发明是针对低品位硼矿中的主要杂质矿进行分离，分离过程无需添加化工原料，属于清洁工艺。3、本发明方法中不产生被丢弃的含硼废弃物，这是较其它已有硼矿处理方法明显不同，处理过程中硼收率在95 %以上。4、由于本发明中的低品位硼矿中的耗酸矿物各种碳酸盐和耗碱矿物石膏得到有效分离，因此，可以有效简化低品位硼矿深加工问题，极大减少了副反应的发生。5、本发明不仅适用于大柴旦B2O3含量在6. 10 8. 95%的低品位硼矿，同时也适用于化03含量10%以上的硼矿。
具体实施例方式实施例1利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，包括以下步骤(1)将化03含量为6. 97%、石膏含量为43. 23%、碳酸盐(包括方解石、水碳镁石) 总量为13. 41%的硼矿3kg粉碎至250 μ m后，得到硼矿粉；硼矿粉与水按1 5的质量比配制成料浆，并浸泡18h，得到质量浓度为15%的料浆。(2)将料浆转入旋流分离器中的料浆槽，经搅拌使料浆混合均勻。(3)在旋流分离器进料口压力为0. IMpa的条件下，对料浆进行分离并保持分离过程进料口压力稳定，最后在旋流分离器的溢流口和底流口分别得到溢流物料、底流物料。其中溢流物料为化03含量5. 62%、总碳酸盐含量39. 2%、石膏含量3. 04%的硼矿；底流物料为化03含量7. 89 %、总碳酸盐含量4. 05 %、石膏含量50. 23 %的硼矿。实施例2利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，包括以下步骤(1)将化03含量为7. 82%、石膏含量为38. 02%、碳酸盐(包括方解石、水碳镁石) 总量为23. 17%的硼矿3kg粉碎至380μπι后，得到硼矿粉；硼矿粉与水按1 2的质量比配制成料浆，并浸泡他，得到质量浓度为25%的料浆。(2)将料浆转入旋流分离器中的料浆槽，经搅拌使料浆混合均勻。(3)在旋流分离器进料口压力为0. 06Mpa的条件下，对料浆进行分离并保持分离过程进料口压力稳定，最后在旋流分离器的溢流口和底流口分别得到溢流物料、底流物料。 其中溢流物料为化03含量6. 92%、总碳酸盐含量34. 2%、石膏含量4. 56%的硼矿；底流物料为化03含量8.03%、总碳酸盐含量7. 86 %、石膏含量41.5%的硼矿。实施例3利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，包括以下步骤(1)将化03含量为8. 40%、石膏含量为31. 27%、碳酸盐(包括方解石、水碳镁石) 总量为16. 58%的硼矿3kg粉碎至300μπι后，得到硼矿粉；硼矿粉与水按1 4的质量比配制成料浆，并浸泡Mh，得到质量浓度为20%的料浆。(2)将料浆转入旋流分离器中的料浆槽，经搅拌使料浆混合均勻。(3)在旋流分离器进料口压力为0. 25Mpa的条件下，对料浆进行分离并保持分离过程进料口压力稳定，最后在旋流分离器的溢流口和底流口分别得到溢流物料、底流物料。 其中溢流物料为化03含量6. 95%、总碳酸盐含量35. 02%、石膏含量5. 12%的硼矿；底流物料为化03含量10. 05%、总碳酸盐含量7.、石膏含量37.讨％的硼矿。实施例4利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，包括以下步骤(1)将化03含量为6. 10%、石膏含量为39. 28%、碳酸盐(包括方解石、水碳镁石) 总量为15. 76%的硼矿3kg粉碎至350μπι后，得到硼矿粉；硼矿粉与含硼母液按1 1. 5的质量比配制成料浆，并浸泡12h，得到质量浓度为40%的料浆。含硼母液是指硼矿粉加清水经搅拌、过滤所得的溶液。(2)将料浆转入旋流分离器中的料浆槽，经搅拌使料浆混合均勻。(3)在旋流分离器进料口压力为0. 2Mpa的条件下，对料浆进行分离并保持分离过程进料口压力稳定，最后在旋流分离器的溢流口和底流口分别得到溢流物料、底流物料。其中溢流物料为化03含量5. 50%、总碳酸盐含量30. 56%、石膏含量6. 01%的硼矿；底流物料为化03含量7. 38 %、总碳酸盐含量5. 01 %、石膏含量42. 65 %的硼矿。实施例5利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，包括以下步骤(1)将化03含量为8. 95%、石膏含量为41. 20%、碳酸盐(包括方解石、水碳镁石) 总量为21. 32%的硼矿3kg粉碎至280μπι后，得到硼矿粉；硼矿粉与含硼母液按1 3的质量比配制成料浆，并浸泡4h，得到质量浓度为50%的料浆。(2)将料浆转入旋流分离器中的料浆槽，经搅拌使料浆混合均勻。(3)在旋流分离器进料口压力为0. 3Mpa的条件下，对料浆进行分离并保持分离过程进料口压力稳定，最后在旋流分离器的溢流口和底流口分别得到溢流物料、底流物料。其中溢流物料为化03含量7.沈％、总碳酸盐含量38. 76%、石膏含量7. 62%的硼矿；底流物料为化03含量11. 43%、总碳酸盐含量5. 21%、石膏含量52. 31%的硼矿。
权利要求
1.利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，包括以下步骤(1)将化03含量在6.10 8. 95%的硼矿粉碎至250 380 μ m后，得到硼矿粉；所述硼矿粉与水或所述硼矿粉与含硼母液按1 1.5 1 5的质量比配制成料浆，并浸泡4 Mh，得到质量浓度为15 50%的料浆；(2)将所述料浆转入旋流分离器中的料浆槽，经搅拌使所述料浆混合均勻；(3)在所述旋流分离器进料口压力为0.06 0. 3Mpa的条件下，对所述料浆进行分离， 在所述旋流分离器的溢流口和底流口分别得到溢流物料、底流物料。
2.如权利要求1所述的利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，其特征在于所述步骤(1)中的含硼母液是指所述硼矿粉加清水经搅拌、过滤所得的溶液。
全文摘要
本发明涉及一种利用旋流分离器分离低品位硼矿主要杂质矿物的方法，该方法包括以下步骤(1)将B2O3含量在6.10～8.95％的硼矿粉碎后，得到硼矿粉；硼矿粉与水或硼矿粉与含硼母液按比例配制成料浆，浸泡后，得到质量浓度为15～50％的料浆；(2)将料浆转入旋流分离器中的料浆槽，经搅拌使料浆混合均匀；(3)在旋流分离器进料口压力为0.06～0.3MPa的条件下，对料浆进行分离，在旋流分离器的溢流口和底流口分别得到溢流物料、底流物料。本发明实现了与硼矿伴生的耗酸性矿和耗碱性矿的初步分离，使得生产厂家可以利用以耗酸性伴生矿为主的硼矿生产硼砂，利用以耗碱性伴生矿为主的硼矿生产硼酸，从根本上解决低品位硼矿深加工技术难题。
文档编号B03B5/34GK102284345SQ201110132359
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者孔凡志, 彭姣玉, 李武, 杨波, 梁建, 董亚萍 申请人:中国科学院青海盐湖研究所