CN1458061A - 从莹石尾矿中提取CaF2和SiO2及进一步制取氟硅酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从莹石尾矿中提取CaF2和SiO2及进一步制取氟硅酸的方法。首先将莹石尾矿磨碎、经第一次搅拌脱除矿物质表面水玻璃,再经第二次搅拌后引入浮选机,采用一粗、一扫、二精选矿法把矿浆过滤烘干即制得CaF2和SiO2混合物。其后,再按CaF2与SiO2混合物总重∶98%浓硫酸=0.87∶0.9的比例加入硫酸,经煅烧取得氟化氢与四氟化硅气体,经吸收塔用水吸收得氟硅酸。采用本发明方法制取CaF2和SiO2及进一步制取氟硅酸、氟硅酸盐类产品,原料充足、工艺简单、无污染,生产成本降低40%以上,利润丰厚,推广应用前景极为广阔。
Description
所属技术领域
本发明公开了一种从莹石尾矿中提取CaF2和SiO2及进一步制取氟硅酸的方法,属莹石尾矿综合利用及氟硅酸生产技术领域。背景技术
现有制取氟硅酸的生产方法是用硫酸高温转炉分解莹石精粉(含CaF298%以上,SiO2少于0.8%),制取氟化氢气体,用水吸收氟化氢气体得氢氟酸,再用酸解法,即用氢氟酸分解硅矿粉制得氟硅酸。
在莹石湿精粉的生产过程中,对SiO2的含量要求极严,必须加入一定量的水玻璃以降低SiO2的含量。但同时又会把少量氟化钙及氟、硅连体矿压抑而与杂质一起排出,使一部分氟化钙未能被利用,成为废料排放。废料中氟化钙含量与莹石原矿及生产工艺有关,一般是在8-22%之间。
发明内容
本发明的目的是要提供一种从莹石尾矿中提取CaF2和SiO2及进一步制取氟硅酸的方法,以充分利用矿物资源,降低氟硅酸生产成本。
本发明为解决其技术问题采用了以下技术方案:
(1)制取CaF2和SiO2:
以莹石精选厂生产莹石湿精粉时排放的尾矿作生产原料,先将原料脱水送入球磨机磨矿,球磨后矿浆送入搅拌桶搅拌,或者直接将生产原料接入搅拌桶搅拌;搅拌时加入生产用水兑成浓度各为13-17%的Na2CO3、Na2S混合液,使原先吸附在矿物质表面的压抑剂水玻璃脱去,加入剂量为每分钟约300毫升;经脱除水玻璃后的矿浆送入搅拌桶进行第二次搅拌,搅拌时加入吸附剂油酸C17H33COOH,加入量按每吨尾矿含10%氟化钙时每小时加入油酸一公斤,同时加入Na2CO3以调整PH值在8.5-9之间;把第二次搅拌后的矿浆引入浮选机选矿,选矿方法采用一粗、一扫、二精法,选矿过程中将CaF2∶SiO2的重量比控制在81∶17-83∶15范围内;经选矿机得到的矿浆送入过滤机过滤,再烘干即制得氟硅砂产品,也即CaF2和SiO2混合物。
(2)进一步制取氟硅酸:
将所得CaF2和SiO2混和物按氟硅砂∶98%浓硫酸=0.87∶0.9的要求加入浓硫酸,经转炉高温煅烘,温度控制范围500℃-600℃,取得氟化氢与四氟化硅气体,然后把炉内气体引入吸收塔用水吸收,得氟硅酸。
氟化氢与四氧化硅用水吸收制得氟硅酸的化学反应方程式为:
本发明的有益效果是:按原有生产方法制取一吨氟硅酸需要一级烘干莹石精粉0.73吨,硅矿粉0.24吨,硫酸1吨,原料成本为741.40元。而用本发明方法生产的氟硅砂即CaF2和SiO2混合物来生产同样一吨氟硅酸则需氟硅砂0.87吨,硫酸0.9吨,原料成本为456元。直接减少成本30%以上,总计成本可降低40%。
用本发明方法来生产CaF2和SiO2及进一步制取氟硅酸、氟硅酸盐类产品,原料充足,生产工艺简单、安全、无污染,成本低,利润丰,具有非常广阔的推广应用前景,有着显著的社会效益、经济效益和环境效益。
具体实施方式:
以江西省兴国县莹石精选厂生产莹石湿精粉时排放的尾砂20吨(含氟化钙11%)作生产原料,先脱水,送入球磨机磨碎,之后送入搅拌桶搅拌,搅拌时加入浓度各为15%的Na2CO3、Na2Si混合液以脱除矿物质表面附着的水玻璃,加入剂量为每分钟300毫升;脱除水玻璃之后的矿浆送入搅拌桶进行第二次搅拌,搅拌时每小时加入1.1公斤的油酸,同时加入Na2CO3调整PH值在8.5左右;把第二次搅拌后的矿浆引入浮选机并采用现有一粗、一扫、二精的方法选矿,选矿过程中将CaF2∶SiO2的重量比控制为82∶16;经选矿机得到的矿浆送入过滤机过滤,烘干后得到2.6吨的CaF2和SiO2混合物,将此2.6吨混合物加入98%浓硫酸2.7吨,经转炉高温煅烘,温度控制在550+20℃内,得到氟化氢与四氟化硅气体各0.5吨和0.6吨,然后把炉内气体引入吸塔用水吸收,得到氟硅酸约1吨。
Claims (1)
1、一种从莹石尾矿中提取CaF2和SiO2及进一步制取氟硅酸的方法,其特征在于生产工艺按以下步骤进行:
(1)制取CaF2和SiO2:
以莹石精选厂生产莹石湿精粉时排放的尾矿作生产原料,先将原料脱水送入球磨机磨矿,球磨后矿浆送入搅拌桶搅拌,或者直接将生产原料接入搅拌桶搅拌;搅拌时加入生产用水兑成浓度各为13-17%的Na2CO3、Na2S混合液,使原先吸附在矿物质表面的压抑剂水玻璃脱去,加入剂量为每分钟约300毫升;经脱除水玻璃后的矿浆送入搅拌桶进行第二次搅拌,搅拌时加入吸附剂油酸C17H33COOH,加入量按每吨尾矿含10%氟化钙时每小时加入油酸一公斤,同时加入Na2CO3以调整PH值在8.5-9之间;把第二次搅拌后的矿浆引入浮选机选矿,选矿方法采用一粗、一扫、二精法,选矿过程中将CaF2∶SiO2的重量比控制在81∶17-83∶15范围内;经选矿机得到的矿浆送入过滤机过滤,再烘干即制得氟硅砂产品,也即CaF2和SiO2混合物;
(2)进一步制取氟硅酸:
将所得CaF2和SiO2混和物按氟硅砂∶98%浓硫酸=0.87∶0.9的要求加入浓硫酸,经转炉高温煅烘,温度控制范围500℃-600℃,取得氟化氢与四氟化硅气体,然后把炉内气体引入吸收塔用水吸收,得氟硅酸。
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