硼铁矿绿色化高效综合利用
2021-03-12张泽熙杨艳春吕晓姝王溪尧
辽宁科技学院学报 2021年1期
张泽熙,杨艳春,吕晓姝,王溪尧
(辽宁科技学院 生物医药与化学工程学院,辽宁 本溪 117004)
我国硼资源储量大,占世界硼量的18%〔1〕。其中,辽宁地区硼资源占我国总储量的56%〔2〕。辽宁硼矿有两类,即硼镁矿和硼铁矿,统称为硼镁铁矿,其中占储量20%的硼镁矿含硼品位高,经过多年的开采利用,已尽枯竭。而硼铁矿在传统工艺中磁选铁后得到硼精矿,再继续生产的目标产物。但是由于硼的含量较低,在生产中产生大量的废渣堆积,占用土地、污染环境〔3〕。
硼矿中还有大量的硅酸镁盐矿物等〔4〕,对其进行充分利用可以制备出硅、镁、铁、铝等产品,即提高了硼矿高附加值的利用,又可减少废弃物的排放,符合循环经济、清洁生产及提高矿产资源综合利用率的要求。
本文针对硼铁矿未能合理处理的现状,开展硼铁矿高附加值绿色化综合利用工艺的研究,拟采用硫酸铵法焙烧硼铁矿,矿物中的铁、镁、铝及硼与硫酸铵反应生成溶于水的物质,硼铁矿中的硅生成不溶于水的二氧化硅。焙烧熟料加水溶解,过滤。含二氧化硅为主的硅渣和滤液分离。硅渣经过氢氧化钠处理得到硅酸钙及石英产品。调控pH值,使滤液中的铁、镁、铝在不同的pH值条件下,制备出羟基氧化铁、氧化镁、氢氧化铝产品,分离。利用溶解度差异,分离硼酸铵和硫酸铵〔5-7〕。硫酸铵、氨气循环利用。该工艺过程中化工原料实现循环,无废渣、废水、废气排放,实现全流程的绿色化,符合发展循环经济,建设资源节约型和环境友好型社会的要求。……
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