专利名称：一种低品位菱镁矿综合利用的方法
一种低品位菱镁矿综合利用的方法技术领域
本发明特别涉及一种低品位菱镁矿综合利用的方法，尤其涉及一种综合利用菱镁矿的工艺，属于菱镁矿综合利用技术与环境保护领域。
背景技术：
我国菱镁矿资源无论在数量上还是质量上都具有得到独厚的优势，已探明储量30 亿t，约占世界探明储量的1/4，居世界之首，主要集中于辽宁南部，储量达25.8亿t，占我国总探明储量的86%。然而由于菱镁矿资源的持续开发和高附加值镁盐产品对原材料要求的不断提高，能直接满足生产要求的菱镁矿(氧化镁含量43% 47. 8%)资源越来越少。同时由于菱镁矿资源的粗犷经营，导致优质资源相对短缺，而占我国菱镁矿储量1/3的低品位菱镁矿(氧化镁含量35% 42%)资源却被闲置或废弃堆放，造成资源极大浪费，也导致生态破坏和环境污染。因此对低品位菱镁矿开发利用迫在眉睫，同时市场的需求也决定了我国镁产品必须高附加值化和功能化。
专利申请公开号为CN102115813A的专利公开了一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于低品位菱镁矿煅烧获得MgO和CO2，再将MgO粉酸溶、碱沉淀以及碳化逐一提取有用组分，得到最终产品为MgO ,NaCl,Fe203>Si02XaC03O该发明虽对菱镁矿中的有用组分一一分离提纯，但是工艺繁琐，成本较高，操作条件苛刻，不易大规模工业化生产。
专利申请公开号为CN101773868A的专利公开了一种菱镁矿提纯新工艺，其特征在于采用球磨机、分级机、反浮选、正浮选，将正浮选与反浮选相结合的工艺，将原菱镁矿破碎产品送入球磨机并加水，充分研磨后物料送入分级机，分级机的返砂返回球磨机，筛下产品进入反浮选作业，反浮选粗选的精矿送入反浮选精选，反浮选精选的精矿进入正浮选作业，正浮选粗选作业精矿作为最终精矿III，正浮选精选作业中的精矿作为最终精矿，正浮选精选作业的尾矿作为最终精矿II。精矿产品根据MgO含量的不同分为三种精矿，提高了镁矿的综合利用率，同时满足不同用户的不同需要，给社会创造了一定的经济效益。此发明仅采用选矿的方法除杂提纯产品的品位，制备的产品纯度不够高，未对产品进一步深加工，产值不高。
发明专利CN10956083A提出一种一步法炼镁工艺方法与设备，在密封的三相电炉内进行熔融还原反应，以菱镁矿石为原料、以焦炭或石墨为还原剂，萤石和铝土矿石为助熔剂，三种炉料经破碎直接以颗粒状分别投炉，在高温真空熔融状态下完成M g O + C = M g + C 0的反应，镁蒸气先后凝成液体镁或结晶镁，趁热进入连续精炼炉内，直接进行精炼，最终获得99. 97%金属镁锭，生产连续、自动化。该发明方法对入料菱镁矿未经选矿富集直接应用，能耗大，不符合时代节能减排的潮流。
发明专利CN1485^1A提出一种菱镁矿焙烧工艺及其专用装置，以小于IOmm 的矿粒为原料，在竖式焙烧炉里利用矿粒自行下沉，自上而下经历预热、焙烧、冷却工序。此设备不适合浮选后的细粒矿，焙烧时间不太容易控制。发明内容
本发明目的主要是为了解决现有菱镁矿综合利用工艺方法与设备存在的产品纯度不高、能耗大、产值低、焙烧时间不容易控制的问题。
一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于步骤如下(1)将菱镁矿经破碎机细碎到-2mm后，再经陶瓷磨矿机磨细至-200目占65%_95%，形成矿粉；(2)对矿粉进行分级和选矿作业；(3)采用卧式流化床对选矿产品分别进行流态化焙烧；(4)选矿产品中MgO品位>47%的精矿轻烧后制备耐火材料或者电解制备金属镁。
(5)选矿产品中MgO品位<47%的尾矿轻烧后酸溶成镁盐制备高纯氧化镁； (6)收集菱镁矿在轻烧过程中产生的气体用以制备副产品。
步骤〖2:i中分级选矿包括重选法、热选法、磁选和浮选法；其中重选法采用重介质旋流器；热选法为50 200mm的块矿在温度为900 1100°C轻烧后经手选除杂，边磨细边风选；磁选场强为800 3000 oe ； 浮选包括反浮选脱硅与正浮选，药剂包括十二胺、醚胺等阳离子捕收剂和油酸钠、油酸钾等脂肪酸类阴离子捕收剂，以及水玻璃和磷酸盐等调整剂和2#油、煤油等起泡剂。
步骤③中卧式流化床为可收集(X)2且连续性作业的多室流化床，包括入料口 I 、出料口 1、可控高度的隔板S、布风板 、进气口，入料口 +S在料室上端，出料口 1:在料室中间，进气口 言设在料室下面，在进气口:f上面设有布风板孓，隔板！；将料室格成两部分；料室为顶端加盖的长方柱式，鼓入气体为纯氧，入料粒度<lmm，轻烧温度为700 1000°C，出料口接有袋式除尘器和气体回收装置，用以收集合格产品和气体。
步骤⑷中，制备耐材料电熔炉温度为1500 3000 °C ；氯化电解镁炉温 700"1200°C，配炭系数 0. Γ0. 5，氯气流量 60(Tl500ml/min。
步骤1:5)中盐酸溶解液采用石灰乳法、氨法、碳化法制备高纯氧化镁；硫酸溶解液结晶制备七水硫酸镁。
步骤3中收集到的(X)2冷凝成无色液体，再在低压下迅速蒸发，凝结成干冰；或者通入氨水中制备碳酸铵；或者由侯氏制碱法生产碳酸钠。
本发明提供了一种原料价廉、工艺简单、生产成本低、无环境污染、产品纯度高、高产值、易工业化生产的菱镁矿综合利用工艺。卧式流化床作为焙烧设备，充分发挥了浮选后菱镁矿粒度细的优势，物料悬浮于高温气流中，提供了有利的动力学条件；焙烧时间短，得到的轻烧镁活性高；传热效率高，温度易于控制。
图1为一种低品位菱镁矿综合利用的方法流程图。
图2为卧式流化床示意图。
图3为实施例1浮选流程和药剂配置流程图。
图4为实施例2所示选矿法对矿样进行处理的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1 某菱镁矿试验矿样经锤式破碎机破碎到-1mm，再经陶瓷球磨机磨矿至-200目占85%左右后进行浮选试验。浮选试验在1.5L XFD型挂槽式浮选机中进行。所用药剂十二胺、碳酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠为分析纯。浮选流程和药剂制度如图3 试验结果如下
权利要求
1.一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于步骤如下(1)将菱镁矿经破碎机细碎到-2mm后，再经陶瓷磨矿机磨细至-200目占65%_95%，形成矿粉；(2)对矿粉进行分级和选矿作业；(3)采用卧式流化床对选矿产品分别进行流态化焙烧；(4)选矿产品中MgO品位>47%的精矿轻烧后制备耐火材料或者氯化电解制备金属镁；(5)选矿产品中MgO品位<47%的尾矿轻烧后酸溶成镁盐制备高纯氧化镁；(6)收集菱镁矿在轻烧过程中产生的二氧化碳气体用以制备副产品。
2.根据权利要求1所述的一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于步骤 中分级选矿包括重选法、热选法、磁选和浮选法；其中重选法采用重介质旋流器；热选法为50 200mm的块矿在温度为900 1100°C轻烧后经手选除杂，边磨细边风选；磁选场强为800 3000 oe ；浮选包括反浮选脱硅与正浮选，药剂包括阳离子捕收剂和脂肪酸类阴离子捕收剂，以及调整剂和起泡剂。
3.根据权利要求1所述的一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于步骤⑶中卧式流化床为可收集(X)2且连续性作业的多室流化床，包括入料口:1:、出料口2、可控高度的隔板ι、布风板i、进气口 s ；入料口 χ在料室上端，出料口 I在料室中间，进气口 s:设在料室下面，在进气口 S:上面设有布风板+ +,隔板S+将料室格成两部分；料室为顶端加盖的长方柱式，鼓入气体为纯氧，入料粒度<lmm，轻烧温度为700 100(TC，出料口接有袋式除尘器和气体回收装置，用以收集合格产品和气体。
4.根据权利要求1所述的一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于步骤I中制备耐材料电熔炉温度为2500 3000°C ；氯化电解镁炉温70(Tl20(rC，配炭系数0. Γθ. 5， 氯气流量 60(Tl500ml/min。
5.根据权利要求1所述的一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于步骤中盐酸溶解液采用石灰乳法、氨法、碳化法制备高纯氧化镁；硫酸溶解液结晶制备七水硫酸镁。
6.根据权利要求1所述的一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于步骤中收集到的(X)2冷凝成无色液体，再在低压下迅速蒸发，凝结成干冰；或者通入氨水中制备碳酸铵；或者由侯氏制碱法生产碳酸钠。
7.根据权利要求2所述的一种低品位菱镁矿综合利用的方法，其特征在于阳离子捕收剂为十二胺、醚胺，脂肪酸类阴离子捕收剂为油酸钠、油酸钾，调整剂为水玻璃和磷酸盐，起泡剂2#油、煤油。
全文摘要
本发明属于菱镁矿综合利用技术与环境保护领域，涉及一种低品位菱镁矿综合利用的方法。包括将菱镁矿破碎、磨矿、分级、选矿、选矿产品煅烧、煅烧后有用组分转化为镁盐制备高纯氧化镁或直接电解为金属镁、制备耐火材料以及煅烧产生气体的回收利用。本发明将菱镁矿中的有用组分充分综合利用，实现了菱镁矿尾矿零排放，使低品位菱镁矿的利用率提高，高效利用了矿产资源，尤其是采用卧式流化床进行的流态化焙烧，节约能耗，使得经济效益最大化。
文档编号B03B7/00GK102515213SQ20111042837
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者冯雅丽, 李浩然, 杨志超, 王维大, 蔡震雷, 马玉文 申请人:北京科技大学