专利名称：硼矿的提纯方法
技术领域：
本发明涉及硼矿的提纯方法。
有些硼矿可直接作为生产化工产品的原料，但其中的可利用成份三氧化二硼的含量(俗称为品位)一般是低于50％，通常是20--35％。而占很大比例的不能直接被利用的成份就是通常所说的杂质，需要在加工过程中除去。清除杂质的过程增加了化工产品的成本。且由于大量的硼矿(如硼镁矿、硼砂矿)储藏于交通不便的边远地区，这种含大量杂质的低品位硼矿要花昂贵的运输费用运到内地或沿海的加工地点，使生产成本大幅度增加。换句话说，单位重量可利用成份的运输成本由于大量杂质的存在而大大提高，致使这种天然硼矿的直接利用价值太低，难以被市场接受。因此，为了提高天然硼矿的利用价值，设法提高硼矿的品位是一个迫切需要解决的实际问题。
本发明的目的是提供一种硼矿的提纯方法，主要是采用高温工艺，使原矿中的部分杂质通过分解或蒸发除去，提高硼矿中三氧化二硼的含量，从而提高天然硼矿的利用价值，使之可被市场接受。
本发明提供一种硼矿的提纯方法，将原矿送入高温炉加热，使原矿中含有的游离水，结晶水，有机物，硫酸盐，碳酸盐，易挥发物等杂质在高温作用下，被分解或蒸发而除去。
该方法的主要工艺步骤依次为1．预处理---采集的原矿经过晒干，用粉碎机粉碎成5-10目的细粉，再经过磁性分离器除去磁性物质；2．高温处理---预处理后的原矿送入高温炉，高温炉的上方设有燃烧装置，炉内温度控制不超过920℃，原矿在炉内流经一段时间，原矿中的杂质在高温下分解或蒸发而除去；
3．后处理---从高温炉排出的矿物料经过冷却后，再除去磁性物质，即得提纯的矿物。
采集的原矿也可不经过预处理直接进入高温炉处理。
不处理或预处理后的原矿可以与高温炉排出的矿物料通过一热交换器进行预热，也可以用任意方式先进行预热，然后进入高温炉处理原矿提纯后的可利用成份三氧化二硼(B2O3)的含量主要取决于高温炉的温度，以原矿中含有B2O3量为25.39％的改则矿(硼镁矿)为例，表1所示为提纯后B2O3含量与加热温度的关系。
表1<
从表1中可以看出高温炉的温度对提纯效果起决定性作用。原矿中杂质主要是结晶水，有机物，硫酸盐，碳酸盐，游离水及挥发物等，从300℃开始分解，随着温度的升高，分解量逐步增加，矿物的颜色由灰变白，到920℃时，矿物熔融出现重结晶现象，进而形成块状，不利于使用。因此高温炉内提纯的加热温度要控制不超过920℃，最佳温度为700--900℃。
本发明为连续性生产，因此需控制原矿进入高温炉的速度，原矿由料仓1进入高温炉的入口，慢慢在高温炉内流向炉的出口，在炉内需流经一段时间，其长短取决于原矿中杂质的类型及含量，添加剂的选择，炉体的设计，原矿的粒度等，一般情况下，最佳流经时间是10--40分钟。
原矿在高温炉处理时，可以同时加入添加剂煤粉，以促进杂质的分解，提高提纯效果。例如，原矿在进入料仓1前，也可均匀混入重量为原矿重量的5％的10目以下的细煤粉，一起进入高温炉处理。此时，燃烧装置提供热能只需使炉内温度达600℃，而且原矿在炉内流经时间也可缩短为10分钟，即能达到同样提纯的效果，原因是由于煤粉在炉中燃烧，提高了炉内的温度。因此加入添加剂煤粉后，提纯时间缩短，可增加产量。
高温炉中的燃烧装置，采用的燃料是燃油或天然气。但给炉子提供热能的热源没有限制，也可以是电源或其它能源。从经济及实用考虑，燃油和天然气更具有优越性。
炉子的类型也没有限制，但从设备造价，日提纯量及提纯成本等因素考虑，以燃油和天然气为热源的转炉最为可取。
本发明的工艺流程如
图1所示。
采用上述本发明的工艺步骤，可将三氧化二硼含量为23.59％的改则矿提纯为三氧化二硼含量达48.53％，同样，三氧化二硼含量为28.10％的改则矿经提纯，三氧化二硼含量达55.90％，三氧化二硼含量为31.78％的盐湖矿经提纯，三氧化二硼含量达到59.70％，由此可以看出，硼矿通过本发明的提纯方法处理后，其品位可提高近1倍。
本发明优点本发明硼矿的提纯方法设备简单，操作方便，成本低。就地使用可将原矿中含有的游离水，结晶水，有机物，硫酸盐，碳酸盐及挥发物等基本上彻底除去。从而使硼矿的品位提高接近一倍，提高了低品位的天然硼矿的直接利用价值。使之可被市场接受。同时也降低了单位可利用成份的运输成本，提高了化工产品的经济效益本发明通过以下的实施例做进一步阐述，但并不限止本发明的范围。
实施例1如图1所示，将采集的改则矿(硼镁矿)原矿晒干，然后经一锥式粉碎机粉碎成5--10目的细粉，再经磁性分离器将磁性物质除去。经皮带输送机将预处理后的原矿输送到料仓1备用。将料仓1的出口对准一个转炉(高温炉)的入口。该转炉长110米，主体为特种钢制材料，外壳经过保温处理。燃料柴油通过转炉上方设有的燃烧装置，即喷油装置，喷出油雾燃烧，使炉内温度达850--900℃。通过控制给料速度，使被处理的原矿在炉内流经的时间为30分钟。转炉的内壁配有扬料片，起到物料的搅拌作用，使炉内原矿受热均匀。原矿慢慢流经高温炉到排料口出炉，冷却至室温后，进入料仓2，再除去磁性物质后，即得提纯的矿产物，进入包装。提纯前后硼矿中各成份的含量变化情况为下列表2所示表2
由表2可看出，改则矿中的游离水，结晶水，有机物，硫酸盐，碳酸盐及挥发物基本上已被彻底除去，硼矿中B2O3含量(品位)提高接近一倍。
实施例2将采集的盐湖矿(硼镁矿)原矿，实验步骤同实施例1，先经过预处理，只是在原矿进入料仓1以前，均匀混入重量为原矿重量5％的5--10目的细煤粉，然后进入转炉(高温炉)高温处理。由于添加剂煤粉在燃烧过程中提高了矿物的温度，因此提供热源的燃油只需提供600℃即可，节省了燃料，并且原矿物料在高温炉内流经的时间也可缩短为10分钟，可达到同样纯化的目的，因此添加煤粉后，可增加产量。提纯前后硼矿中主要成份的含量变化情况如下列表3所示表3<
由表3可看出，由于盐湖矿中的游离水，结晶水，有机物，硫酸盐，碳酸盐及挥发物基本上已被彻底除去，硼矿中B2O3含量(品位)提高接近一倍。
权利要求
1．一种硼矿的提纯方法，其特征在于该方法的主要步骤依次为(1)预处理---采集的原矿经晒干，粉碎成5--10目的细粉，再除去磁性物质；(2)高温处理---预处理后的原矿送入高温炉中，高温炉的上方设有燃烧装置，炉内温度控制不超过920℃，原矿在炉内流经一段时间，原矿中的杂质在高温下分解或蒸发而除去；(3)后处理---从高温炉中排出的矿物料，经过冷却后，再除去磁性物质，即得提纯的矿物。
2．如权利要求1所述的硼矿提纯方法，其特征在于所述高温炉中的燃烧装置，采用的燃料是燃油和天然气。
3．如权利要求1所述的硼矿提纯方法，其特征在于所述高温炉内温度控制在700--900℃。
4．如权利要求1所述的硼矿提纯方法，其特征在于原矿在高温炉内流经的时间是10--40分钟。
5．如权利要求1所述的硼矿提纯方法，其特征在于高温炉采用转炉。
6．如权利要求1所述的硼矿提纯方法，其特征在于原矿在高温处理时同时加入添加剂煤粉。
7．如权利要求6所述的硼矿提纯方法，其特征在于所述添加剂煤粉添加量是原矿重量的5--10％。
全文摘要
一种硼矿的提纯方法,其主要工艺步骤是:(l)预处理—采集的原矿经过晒干,粉碎,去磁性物质;(2)高温处理—送入高温炉中加热,温度 700—900℃,在炉中流经 10—40分钟,原矿中杂质在高温下分解或蒸发而除去;(3)后处理—炉中排出的矿物料冷却后,再去除磁性物质,即得提纯的矿物。提纯后矿物的品位较提纯前提高近一倍,运输时就降低了单位可利用成份的运输成本,从而提高了低品位天然硼矿的直接利用价值,使之可被市场接受。
文档编号C01B35/00GK1225896SQ99101829
公开日1999年8月18日 申请日期1999年1月19日 优先权日1999年1月19日
发明者NIE) 聂文江(Nicolas 申请人:NIE) 聂文江(Nicolas