CN100357462C - 综合利用蛇纹石资源的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及综合利用蛇纹石资源的方法，属矿岩提炼提纯化学化工技术领域。本发明根据湿法冶金中的萃取工艺原理，萃取剂能有效地富集和分离蛇纹石浸出料液中的杂质元素。本发明方法采取浓盐酸回流浸取蛇纹石矿粉，浸取温度为75～95℃，浸没时间为1小时；浸取出来的料液再用矿粉回流15分钟，使料液的酸度降低，然后用萃取方法分离料液中的杂质元素，同时提取Ni元素；萃取处理后的料液中的主要成分MgCl2和NaCl则通过浓缩结晶的方法获得MgCl·6H2O，从而达到综合利用蛇纹石资源。

Description

综合利用蛇纹石资源的方法
技术领域
本发明涉及综合利用蛇纹石资源的方法，属矿岩提炼提纯化学化工技术领域。
背景技术
我国蛇纹岩矿产资源十分丰富，大都是超基性岩类型的蛇纹岩矿床，具有矿床多、规模大、分布广、质地条件好等特点。我国发现和探明储量的蛇纹岩矿区有50余处，蛇纹岩矿石储量近120亿吨。
蛇纹岩的利用和开发，其用途主要可用于建筑装饰材料和玉石原料；利用其耐高温性能而作耐火材料；利用其晶体化学特性及物化性能而用于化肥、镁质瓷、冶金熔剂原料；还有可生产氧化镁和多孔氧化硅等。
蛇纹石是由硅氧四面体和氢镁八面体复合而成的层状硅酸盐矿物，其理化学式为3MgO·2SiO2·2H2O，其主要可利用元素为镁和硅。
目前国内外提取蛇纹石中镁和硅的方法有很多。
提取MgO的方法有：硝酸分解法、硫酸分解法、盐酸分解法等。硝酸分解法其缺点是硝酸对设备腐蚀严重，整个工序都不同程度地有硝酸和氮的氧化物逸出，操作环境严劣；另外投资也大，再加上硝酸价格高，有效浓度不够高，其经济效益不佳。硫酸分解法的问题是浸出液中游离硫酸浓度较高，使浸出、过滤工序设备腐蚀较严重；碱式碳酸镁必须经高温800℃以上较长时间下的灼烧，能耗高；而且硅渣没有得以利用，经济效益不太高。盐酸分解法同样或多或少存在同样的问题，设备腐蚀较严重、矿渣没有很好利用，而且环境不佳。
发明内容
针对现有的蛇纹石浸取工艺和浸取液中的杂质元素分离工艺存在的缺陷和不足，导致蛇纹石资源开采至今还不能实现工业化生产，因此有必要开创一种新工艺来有效利用蛇纹石资源。
本发明的目的在于根据湿法冶金中的萃取工艺原理，利用萃取剂来有效地富集和分离浸出料液中的杂质元素，从而提供一种综合利用蛇纹石资源的方法。
本发明一种综合利用蛇纹石资源的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：
a.将采自蛇纹岩矿的蛇纹石经粉碎研磨加工处理后所得的蛇纹石矿粉，过80目筛，其细度控制在80目，用浓度为31％的盐酸回流浸取蛇纹石矿粉，矿粉与盐酸的固液重量比为1∶3～1∶4，回流温度控制在75～95℃，盐酸回流浸取矿粉的时间为1小时；固液分离出来的浸取料液的酸度在4～6mol/L之间，此为第一次浸取液；
b.由于第一次浸取液其酸度一般较高，将上述浸取液再次浸取蛇纹石矿粉，以降低第一次浸取液的酸度，此时的固液重量比为1∶3～1∶4，并在80℃温度条件下回流15分钟，料液的酸度降至0.3mol/L，此为第二次浸取液；
c.将上述经过降酸的第二次浸取液转移到逆流萃取槽中进行萃取，用2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(简称P507)萃取剂萃取Fe、Al和Ca杂质元素；
d.萃取后的料液pH值控制为4，然后用3mol/L的HCl溶液反萃已经萃取饱和的P507萃取剂，Fe、Al和Ca杂质元素就进入3mol/L的HCl溶液中；
e.经过P507萃取处理后的料液再用环烷酸萃取剂萃取料液中的Ni元素，料液的pH值控制为5，用0.5mol/L的HCl溶液反萃已经萃取饱和的环烷酸萃取剂，得到NiCl2溶液；
f.最后料液中含有MgCl2和NaCl，通过浓缩结晶提纯，分别得到NaCl和MgCl2·6H2O；
g.用蒸馏水洗涤浓酸浸取后留下的矿渣SiO2，洗涤至中性后，再用16％浓度的氢氧化钠溶液回流洗涤矿渣SiO2，并制得水玻璃Na2SiO3，再用盐酸沉淀水玻璃法制取纳米SiO2。
本发明方法可获得高纯度的MgCl2·6H2O产品，此外，采用萃取工艺可分离浸取料液中的杂质元素Fe、Al和Ca，同时可提取有价值的金属Ni元素，以及生产SiO2。本发明另一特点是降酸用过的矿粉可重复再用浓盐酸回流浸取，既充分利用盐酸，又可降低成本和不会产生环境污染问题。
具体实施方式
现将本发明的实施例叙述于后。
实施例1
本实施例的工艺过程和步骤叙述如下：
1、将采自蛇纹岩矿的蛇纹石经粉碎研磨加工处理后所得的蛇纹石矿粉，过80目筛，其细度控制在80目，用浓度为31％的盐酸回流浸取蛇纹石矿粉，矿粉与盐酸的固液重量比为1∶3，回流温度控制为90℃，盐酸回流浸取矿石粉的时间为1小时，固液分离出来的浸取液的酸度为5mol/L，此为第一次浸取液；
2、由于第一次浸取液其酸度一般较高，将上述浸取液再次浸取蛇纹石矿粉，以降低第一次浸取液的酸度，此时的固液重量比为1∶3，并在80℃温度条件下回流15分钟，料液的酸度降至0.3mol/L，此为第二次浸取液；
3、将上述经过降酸的第二次浸取液转移到逆流萃取槽中进行萃取，分别用2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(简称P507)萃取剂萃取Fe、Al和Ca杂质元素；
4、萃取后的料液pH值控制为4，然后用3mol/L的HCl溶液反萃已经萃取饱和的P507萃取剂，Fe、Al和Ca杂质元素就进入3mol/L的HCl溶液中；
5、经过P507萃取处理后的料液再用环烷酸萃取剂萃取料液中的Ni元素，料液的pH值控制为5，用0.5mol/L的HCl溶液反萃已经萃取饱和的环烷酸萃取剂，得到NiCl2溶液；
6、最后料液中含有MgCl2和NaCl，通过浓缩结晶提纯，分别得到NaCl和MgCl2·6H2O；
7、用蒸馏水洗涤浓酸浸取后留下的矿渣SiO2，洗涤至中性后，再用16％浓度的氢氧化钠溶液回洗涤矿渣SiO2，并制得水玻璃Na2SiO3，再用盐酸沉淀水玻璃法制取纳米SiO2。
本实施例中的产物，经测试分析，其MgO的萃取分离率为98％；MgCl2·6H2O的得率为85％。

Claims (1)

1.一种综合利用蛇纹石资源的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：
a)将采自蛇纹岩矿的蛇纹石经粉碎研磨加工处理后所得的蛇纹石矿粉，过80目筛，其细度控制在80目，用浓度为31％的盐酸回流浸取蛇纹石矿粉，矿粉与盐酸的固液重量比为1∶3～1∶4，回流温度控制在75～95℃，盐酸回流浸取矿粉的时间为1小时；固液分离出来的浸取料液的酸度在4～6mol/L之间，此为第一次浸取液；
b)由于第一次浸取液其酸度一般较高，将上述浸取液再次浸取蛇纹石矿粉，以降低第一次浸取液的酸度，此时的固液重量比为1∶3～1∶4，并在80℃温度条件下回流15分钟，料液的酸度降至0.3mol/L，此为第二次浸取液；
c)将上述经过降酸的第二次浸取液转移到逆流萃取槽中进行萃取，用2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(简称P507)萃取剂萃取Fe、Al和Ca杂质元素；
d)萃取后的料液pH值控制为4，然后用3mol/L的HCl溶液反萃已经萃取饱和的P507萃取剂，Fe、Al和Ca杂质元素就进入3mol/L的HCl溶液中；
e)经过P507萃取处理后的料液再用环烷酸萃取剂萃取料液中的Ni元素，料液的pH值控制为5，用0.5mol/L的HCl溶液反萃已经萃取饱和的环烷酸萃取剂，得到NiCl2溶液；
f)最后料液中含有MgCl2和NaCl，通过浓缩结晶提纯，分别得到NaCl和MgCl2·6H2O；
g)用蒸馏水洗涤浓酸浸取后留下的矿渣SiO2，洗涤至中性后，再用16％浓度的氢氧化钠溶液回流洗涤矿渣SiO2，并制得水玻璃Na2SiO3，再用盐酸沉淀水玻璃法制取纳米SiO2。
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