[发明专利]使用流化溢流法生产富硼—10硼精矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿产资源开发技术领域，特别是适用于盐湖沉积型硼矿同生期矿床较低品位硼矿石选矿提纯的流化溢流法生产富硼—10硼精矿的方法。

背景技术

自然界天然硼矿中，含有两种稳定同位素：同位素硼—10和硼—11。其中在硼矿石中，天然存在的硼—10丰值≥19.6%时，按照核工业行业标准，即称为核用硼矿；天然存在的硼—10丰值≥19.9%时，可称为富硼—10硼矿，精选后的产品称为“富硼—10硼精矿”。本发明所使用的原料是我国首次发现的本土核用硼矿。该核用硼矿中天然存在的硼—10丰值达到19.93—20.03%（自然界硼元素中天然存在的硼—10丰值理论最高值为20.3%）是生产“富硼—10硼精矿”的优质原料。以“富硼—10硼精矿”为原料，可以生产“核级高纯硼酸”。“富硼—10硼精矿”是产业链源头产品，核级高纯硼酸是产业链中间深加工产品。“核级高纯硼酸”不但可以直接用于二代核电站，确保核临界安全，防止和缓解核反应堆超临界事故。而且“核级高纯硼酸”又是所有核用精深加工产品、核用深加工产品、高端深加工产品等产业链终端产品的基础原料，大量用于二代、三代、四代核电站，国防军工部门和其它高科技产业等高端市场。因此解决核用硼矿精选技术问题，生产纯度高，质量稳定的“富硼—10硼精矿”，在支援国家核电新能源产业发展方面，和在促进符合核用要求的硼矿资源开发从低端市场向高端市场转型升级方面，具有重要战略意义和重要经济意义。

目前在硼矿资源开发技术领域中，主要采用如下工艺：

（一）筛选—水洗工艺：

1、藏西北扎仓茶卡硼矿区，露天矿较低品位硼矿石选矿，普遍采用筛选或筛选—水洗工艺，如采用圆筒筛筛选；采用多层振动筛筛选或采用筛选—水洗工艺，生产硼精矿，但选别效果大多不理想，若以国家规定的B₂O₃边界品位1.5%为基数计算选矿回收率多数矿段在50—70％左右。致使大量中低品位矿石难以有效利用。该类工艺存在的主要问题，在于对矿石物质组份，赋存状态研究深度不够，工艺流程趋于简单，脱杂率低，且不可控。总的产品纯度偏低，质量不稳定，难以销往高端市场。

2、藏西北聂尔错硼矿区，根据室内试验提出采用筛分、淘洗、干燥等简单的选矿步骤拟定选矿流程：原矿→卤水粗筛→集液池除卤→清水淘洗→矿浆浓缩→干燥精矿→收集提纯该矿区库水硼镁石精矿（见2005年中国地质科学院李文智：“西藏重点盐湖中低品位镁硼矿提纯工艺研究[D]”）。该工艺不足之处，在于工艺环节趋于简单，脱杂率低，且不可控，难以有效解决盐湖沉积型硼矿从低端市场向高端市场转型升级过程中的脱杂降耗问题。

（二）浮选工艺：

1、辽宁凤城硼铁型硼镁矿采用浮选工艺，回收硼精矿，回收率79.54％，精矿B₂O₃品位达13.93％。

2、青海大柴旦采用浮选工艺回收柱硼镁石硼精矿，回收率72％，精矿B₂O₃品位达13.78％。

（三）反浮选工艺

湖南常宁硼矿采用反浮选工艺，硼精矿回收率76.78％，精矿B₂0₃品位12.13％。

（四）焙烧消化工艺

湖南硼矿试验采用焙烧消化脱泥工艺，稀盐酸洗涤富集路线，B₂O₃10.59％矿石提纯至30—35％，B₂O₃6.61％矿石可提纯至23％以上，硼收率88％以上。

上述现有硼矿选矿加工提纯工艺中，其中第（一）类工艺流程趋于简单，脱杂率低且不可控，产品纯度偏低，质量不稳定，很难进入高端市场，其中第（二）、（三）和（四）类工艺，包括浮选、反浮选、焙烧消化等，需要大量使用浮选药剂，高耗能、高成本，同时杂质脱除情况并不理想，不能应用于核用硼矿精选。

 

发明内容

本发明旨在解决现有硼矿选矿提纯工艺存在脱杂率低且不可控、产品纯度偏低、质量不稳定、高耗能、高成本等技术问题，以提供一种产率高、纯度高、工序简化、高效、低耗、节能、环保的使用流化溢流法生产富硼—10硼精矿的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的使用流化溢流法生产富硼—10硼精矿的方法，其特征在于包括如下步骤：

a)将硼矿原矿通过碎矿阶段粗碎、细碎，粉碎至2mm以下的硼矿粉，其中80目以上的硼矿粉为65-75%，150目以上的硼矿粉为80-90%左右；