[发明专利]两种综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁、二氧化硅的方法

权利要求书

1.一种综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁、二氧化硅的绿色冶金方法，包括以下步骤：

(1)磨细

将硼泥、菱镁矿和滑石矿磨细到40μm以下备用；

(2)磁选除铁

将硼泥、菱镁矿和滑石矿经强磁选除铁，使铁含量低于0.5％；

(3)酸处理

将磨细后的硼泥、菱镁矿和滑石矿与一定浓度的硫酸溶液在80℃以上反应1.5h以上，然后过滤分离，滤渣主要为二氧化硅，滤液为硫酸镁溶液；

(4)碱处理

将步骤(3)得到的渣与NaOH以适当比例混合后在100～800℃下反应1h以上，然后水浸，过滤分离，滤液为硅酸钠溶液；

(5)氧化镁的制备

将步骤(3)得到的滤液蒸发结晶，得七水硫酸镁；将七水硫酸镁加热至200℃烘干，然后在1200℃以上煅烧，得到MgO和SO₃气体，SO₃气体用硫酸溶液吸收，制成硫酸；

(6)碳酸化分解制备二氧化硅

向由步骤(4)得到的滤液中通入含CO₂的气体，其中CO₂含量为20～100％，其余为氮气，溶液温度为60～90℃，气体流量为30～120ml/min，溶液的pH值降到9，然后，在常温下继续通入CO₂气体至溶液pH值降到7，反应生成SiO₂和Na₂CO₃，过滤分离得SiO₂，加热脱水得到SiO₂粉体。

2.一种综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁、二氧化硅的绿色冶金方法，包括以下步骤：

(1)磨细

将硼泥、菱镁矿和滑石矿磨细到40μm以下；

(2)磁选除铁

将硼泥、菱镁矿和滑石经强磁选除铁，使铁含量低于0.5％；

(3)碱处理

将磁选除铁后的硼泥、菱镁矿和滑石矿与NaOH以适当比例混合后在100～800℃下反应1h以上；

(4)水浸处理

将步骤(3)得到的产物用体积量1～10倍水、温度20～100℃的水在60～90℃下恒温搅拌30～50min；

(5)过滤分离

将步骤(4)得到的水浸产物过滤分离，滤液为Na₂SiO₃，滤渣主要为Mg(OH)₂；

(6)氧化镁的制备

将步骤(5)得到的滤渣由螺旋溜槽除杂后，洗涤、烘干、粉碎、筛分，在450～550℃煅烧得到氧化镁产品；

(7)碳酸化分解制备二氧化硅

向步骤(5)得到的滤液中通入含CO₂的气体，其中CO₂含量为20～100％，其余为氮气，溶液温度为60～90℃，气体流量为30～120ml/min，溶液的pH值降到9，然后，在常温下继续通入CO₂气体至溶液pH值降到7，反应生成SiO₂和Na₂CO₃，过滤分离得SiO₂，加热脱水得到SiO₂粉体。

3.根据权利要求1所述一种综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁、二氧化硅的绿色冶金方法，其特征在于步骤(6)得到的Na₂CO₃滤液在65～90℃与CaO苛化反应5～20min，其中CaO与Na₂CO₃的质量比为1～1.5，生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，氢氧化钠返回碱处理工序，碳酸钙分解制备CO₂和CaO，用于碳分和苛化工序。

4.根据权利要求2所述一种综合利用硼泥、菱镁矿和滑石矿制备氧化镁、二氧化硅的绿色冶金方法，其特征在于步骤(7)得到的Na₂CO₃滤液在65～90℃与CaO苛化反应5～20min，其中CaO与Na₂CO₃的质量比为1～1.5，生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，氢氧化钠返回碱处理工序，碳酸钙分解制备CO₂和CaO，用于碳分和苛化工序。