專利名稱：石棉尾礦綜合利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非金屬資源的綜合利用及固體廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，是一種石
棉尾礦綜合利用的方法。
二背景技術(shù)：
石棉是天然纖維狀礦物的集合體，可劈分成細(xì)而柔韌的纖維。按成分、結(jié)構(gòu)的差
異一般將石棉分為溫石棉(也稱蛇紋石石棉)、角閃石石棉(堿性角閃石石棉也統(tǒng)稱藍(lán)石
棉)、水鎂石石棉等。其中溫石棉產(chǎn)量最大，分布最廣，占總產(chǎn)量98%以上。 石棉是人類最早利用的非金屬礦產(chǎn)資源之一，其有耐摩擦、耐熱、抗腐蝕、隔音和
質(zhì)輕等特點(diǎn)，這也決定了它在工業(yè)利用方面的多功能及廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。用石棉生產(chǎn)的石
棉制品達(dá)數(shù)千種，廣泛用于建筑、機(jī)械、石油、化工、冶金、電力、交通及軍工等現(xiàn)代工業(yè)中。
隨著工業(yè)的發(fā)展，溫石棉的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，它與金屬、陶瓷纖維、石墨、玻璃纖維等制成
各種復(fù)合材料，已用來(lái)制造航天器的部件。目前由于環(huán)境保護(hù)的要求，因此世界各國(guó)都在研
究石棉的代用品。 目前，我國(guó)西部石棉產(chǎn)區(qū)每選出1噸合格的3至5級(jí)石棉，需用石棉礦石26至28 噸，亦即每產(chǎn)1噸成品棉要產(chǎn)生25至27噸尾礦。西部礦區(qū)(含青海芒崖、新疆巴洲、若羌 三礦)等地每年生產(chǎn)成品棉約30萬(wàn)噸，每年新增尾礦750萬(wàn)噸以上。同時(shí)，該地區(qū)累積石 棉尾礦已達(dá)數(shù)千萬(wàn)甚至上億噸，堆積如山。加之這些地區(qū)常年風(fēng)多雨少，寒冷干燥，年主導(dǎo) 風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，大風(fēng)天數(shù)有125-165天， 一般風(fēng)速在17米/秒-20米/秒，每遇大風(fēng)之日， 石棉粉塵高揚(yáng)，咫尺莫辨。四周方圓幾十公里的山丘均是白茫茫的一片，均被石棉粉塵覆 蓋。在阿爾金山下的戈壁灘上，分布著幾條幾十公里長(zhǎng)的尾礦沖積帶，使這些地方原本很脆 弱的植被蕩然無(wú)存。在20平方公里內(nèi)的牛羊宰殺后肺部都是網(wǎng)狀物(石棉肺)，對(duì)人的生 存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅，還嚴(yán)重威脅到了阿爾金山自然保護(hù)區(qū)，可可西里藏羚羊保護(hù)區(qū)動(dòng)植 物的安全。因此，解決堆積如山的石棉尾礦是我國(guó)西部石棉產(chǎn)區(qū)，乃至整個(gè)西部地區(qū)環(huán)境保 護(hù)的重大挑戰(zhàn)之一。 關(guān)于石棉尾礦的綜合利用技術(shù)，主要方法如下
1、制備金屬鎂 由于石棉尾礦主要由蛇紋石組成，化學(xué)成分主要是氧化鎂和二氧化硅。早在1967
年，美國(guó)F. L. P皿dsacl等人就采用碳酸氫銨對(duì)石棉尾礦進(jìn)行處理，獲得二氧化硅、碳酸鎂
等產(chǎn)品。W. George等對(duì)石棉尾礦首先用鹽酸浸取，過(guò)濾后將硅與鎂分離，分別處理濾液和濾
渣，最后得到高比表面積的二氧化硅和鎂鹽。國(guó)外處理石棉尾礦的主流技術(shù)能耗較高，成本
較高，處境困難。 2、高效回收石棉纖維 利用石棉纖維在水中或一些化學(xué)表面劑溶液中會(huì)發(fā)生膨脹，施加一定外力即可變 為極細(xì)的石棉纖維這一原理，將干法風(fēng)選的石棉尾礦進(jìn)行松解，進(jìn)而回收得到滿足石棉制 品要求的具有一定長(zhǎng)徑比的石棉纖維。這種回收技術(shù)雖然能夠回收部分石棉產(chǎn)品，有效地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，但并不能減少影響環(huán)境的石棉尾礦，無(wú)法達(dá)到消除污染的主要目的。
3、制備建筑材料 (1)采用石棉尾礦為基本骨料，粉煤灰為膠粘劑生產(chǎn)免燒磚，實(shí)驗(yàn)證明其制品的抗 壓抗折強(qiáng)度遠(yuǎn)高于150號(hào)免燒磚技術(shù)指標(biāo)；(2)將尾礦粉碎，在700 105(TC高溫下焙燒后 再碾磨，然后成型、水熱處理，作墻體材料、保溫隔熱材料和裝飾材料；(3)通過(guò)原料制備、 熔制、成型、退火和晶化等工藝制備微晶玻璃，其各項(xiàng)理化指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)同類產(chǎn)品，其 機(jī)械性能、耐磨性及耐腐蝕性能優(yōu)異，具有良好的電絕緣性和較高的耐熱性及較低的熱膨 脹系數(shù)；(4)用石棉尾礦制備耐熱混凝土和耐火材料，該工藝?yán)檬尬驳V主要含硅鎂的 特點(diǎn)，經(jīng)配料、高溫煅燒、碾磨、成型、低溫合成等工序，最后得到上述耐火材料，其產(chǎn)品質(zhì)量 均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。使用石棉尾礦生產(chǎn)建筑材料，能夠大量地消耗石棉尾礦，有效地解 決石棉尾礦污染的環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。但這類綜合利用方式至今未能獲 得推廣應(yīng)用，其原因主要有三點(diǎn)(l)低溫成型制備石棉尾礦磚瓦，尾礦中的石棉纖維未能 改性，使用中仍存在石棉廢物污染環(huán)境的問(wèn)題；(2)使用高溫煅燒制備耐火材料，雖然改變 了石綿纖維的結(jié)構(gòu)，消除了石棉廢物的環(huán)境威脅，但生產(chǎn)中需要消耗大量的燃料，生產(chǎn)成本 高，利潤(rùn)有限；(3)絕大部分石棉礦山都在邊遠(yuǎn)山區(qū)，交通不便，運(yùn)輸線路長(zhǎng)，而制成品銷售 價(jià)格低，企業(yè)很難獲得利潤(rùn)來(lái)維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、酸堿浸出 國(guó)內(nèi)外進(jìn)行的主要研究均是采用鹽酸、硫酸或混酸浸取石棉尾礦，或用碳酸鈉、碳 酸氫銨處理，制取鎂鹽、氧化鎂或鎂金屬。提鎂以后的廢渣經(jīng)過(guò)燒堿的處理，然后再用酸進(jìn) 行中和，制備白炭黑。流程的缺點(diǎn)是加入的酸和燒堿最終不能利用，進(jìn)入廢水排出，形成二 次污染，產(chǎn)品氫氧化鎂、氧化鎂的產(chǎn)品質(zhì)量不易控制。而酸和堿則通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買，運(yùn)輸成本 較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種石棉尾礦綜合利用的方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其利 用石棉尾礦制備高純氫氧化鎂及硅鐵，變廢為寶。 本發(fā)明還能夠進(jìn)一步克服鹽酸與氨的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)固體廢棄物產(chǎn)生、沒(méi)有廢 棄物的排放、對(duì)環(huán)境友好的效果。 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種石棉尾礦綜合利用的方法，其 按下述步驟進(jìn)行 第一步，將石棉尾礦與鹽酸在常壓、8(TC至ll(TC下進(jìn)行充分反應(yīng)后，過(guò)濾分別得 到酸浸液和酸浸渣； 第二步，先將第一步得到的酸浸液與氧化劑進(jìn)行充分的氧化反應(yīng)使其中的二價(jià)鐵 變?yōu)槿齼r(jià)鐵，然后與5%至10%的氨水在常壓、5(TC至9(TC下進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)pH值到7至8時(shí) 停止反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾分別得到固體鐵紅和第二步濾液；第三步，將上述第二步濾液與10X至20^的氨水在常壓、5(TC至9(rC、pH值為10 至11下充分反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到固體高純氫氧化鎂和第三步濾液；
第四步，將上述酸浸渣和鐵紅與焦炭充分混合后在220(TC至250(TC下充分反應(yīng) 得到上層即電熔鎂砂、下層即硅鐵。
5
下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn) 將上述第三步濾液加入氧化鎂進(jìn)行沸騰蒸氨反應(yīng)，分別得到汽態(tài)的氨和液體，汽 態(tài)的氨經(jīng)過(guò)冷凝并配制成濃度為5%至10%的氨水用于上述第二步或/和10%至20%的 氨水用于上述第三步中。 將上述沸騰蒸氨反應(yīng)得到的液體在密閉反應(yīng)器中進(jìn)行加熱分解反應(yīng)分別得到固 體氧化鎂和液體鹽酸，并將固體氧化鎂用于上述沸騰蒸氨反應(yīng)中，將液體鹽酸用于上述第
一步中。 上述分解反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80(TC至900°C 。 將上述液體鹽酸配制成濃度為15%至22%的鹽酸后用于上述第一步，并且第一 步的反應(yīng)溫度5(TC至9(TC、反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)至2小時(shí)。 上述氧化劑為30%濃度的雙氧水或氧氣或空氣，氧化反應(yīng)溫度為5(TC至90°C。
上述石棉尾礦含有二氧化硅32%至42%、三氧化二鐵和氧化鐵7%至12%、氧化 鎂36%至42% ;石棉尾礦被粉碎到80目至100目后再用于第一步中。
上述石棉尾礦綜合利用的方法按下述步驟進(jìn)行 第一步，將石棉尾礦與濃度為15^至22^的鹽酸在常壓、8(TC至ll(rC下進(jìn)行l(wèi)小 時(shí)至2小時(shí)的反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到酸浸液和酸浸渣； 第二步，先將第一步得到的酸浸液與氧化劑進(jìn)行充分的氧化反應(yīng)使其中的二價(jià)鐵 變?yōu)槿齼r(jià)鐵，然后與5%至10%的氨水在常壓、5(TC至9(TC下進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)pH值到7至8時(shí) 停止反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾分別得到固體鐵紅和第二步濾液；第三步，將上述第二步濾液與10X至20^的氨水在常壓、5(TC至9(rC、pH值為10 至11下1小時(shí)至2小時(shí)反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到固體高純氫氧化鎂和第三步濾液；
第四步，將上述酸浸渣和鐵紅與焦炭充分混合后在220(TC至250(TC下1小時(shí)至2 小時(shí)反應(yīng)得到上層即電熔鎂砂、下層即硅鐵。 第五步，將上述第三步濾液加入氧化鎂進(jìn)行沸騰蒸氨反應(yīng)，沸騰蒸氨反應(yīng)溫度 105t:至12(TC、反應(yīng)壓力0. 05Mpa至0. 22Mpa、反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)至2小時(shí)，分別得到汽態(tài) 的氨和液體；汽態(tài)的氨經(jīng)過(guò)冷凝并配制成濃度為5%至10%的氨水用于上述第二步或/和 10%至20%的氨水用于上述第三步中； 第六步，上述沸騰蒸氨反應(yīng)得到的液體繼續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮后在密閉反應(yīng)器中并在 常壓、反應(yīng)溫度80(TC至90(TC下進(jìn)行加熱分解反應(yīng)分別得到固體氧化鎂和液體鹽酸，并將 固體氧化鎂用于上述沸騰蒸氨反應(yīng)中，將液體鹽酸用于上述第一步中。
在本發(fā)明中％即百分比都為質(zhì)量百分比。 本發(fā)明利用石棉尾礦制備高純氫氧化鎂及硅鐵，利用鹽酸浸出礦物，其浸出率較 高，還能夠進(jìn)一步克服鹽酸與氨的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)固體廢棄物產(chǎn)生、沒(méi)有廢棄物的排放、 對(duì)環(huán)境友好的效果。
四

附圖1為本發(fā)明最佳實(shí)施例的流程圖。 附圖2為利用本發(fā)明所得主產(chǎn)品氫氧化鎂的XRD譜圖。
6五具體實(shí)施例方式
本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體 的實(shí)施方式。 下面結(jié)合最佳實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例l，該棉尾礦綜合利用的方法按下述步驟進(jìn)行 第一步，將石棉尾礦與鹽酸在常壓、8(TC至ll(TC下進(jìn)行充分反應(yīng)后，過(guò)濾分別得 到酸浸液和酸浸渣； 第二步，先將第一步得到的酸浸液與氧化劑進(jìn)行充分的氧化反應(yīng)使其中的二價(jià)鐵 變?yōu)槿齼r(jià)鐵，然后與5%至10%的氨水在常壓、5(TC至9(TC下進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)pH值到7至8時(shí) 停止反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾分別得到固體鐵紅和第二步濾液； 第三步，將上述第二步濾液與10%至20X的氨水在常壓、5(TC至9(rC、pH值為10 至11下充分反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到固體高純氫氧化鎂和第三步濾液； 第四步，將上述酸浸渣和鐵紅與焦炭充分混合后在220(TC至250(TC下充分反應(yīng) 得到上層即電熔鎂砂、下層即硅鐵。 實(shí)施例2，該棉尾礦綜合利用的方法按下述步驟進(jìn)行 第一步，將石棉尾礦與鹽酸在常壓、8(TC或11(TC下進(jìn)行充分反應(yīng)后，過(guò)濾分別得 到酸浸液和酸浸渣； 第二步，先將第一步得到的酸浸液與氧化劑進(jìn)行充分的氧化反應(yīng)使其中的二價(jià)鐵 變?yōu)槿齼r(jià)鐵，然后與5%或10X的氨水在常壓、5(TC或9(TC下進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)pH值到7或8時(shí) 停止反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾分別得到固體鐵紅和第二步濾液； 第三步，將上述第二步濾液與10X或20^的氨水在常壓、5(TC或9(rC、pH值為10 或11下充分反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到固體高純氫氧化鎂和第三步濾液；
第四步，將上述酸浸渣和鐵紅與焦炭充分混合后在220(TC或250(TC下充分反應(yīng) 得到上層即電熔鎂砂、下層即硅鐵。 在上述實(shí)施例1至2中，可根據(jù)實(shí)際需要作進(jìn)一步優(yōu)化或/和選擇
將上述第三步濾液加入氧化鎂進(jìn)行沸騰蒸氨反應(yīng)，分別得到汽態(tài)的氨和液體，汽 態(tài)的氨經(jīng)過(guò)冷凝并配制成濃度為5%或10% (或者5%至10%)的氨水用于上述第二步或 /和10%或20% (或者10%至20%)的氨水用于上述第三步中。 將上述沸騰蒸氨反應(yīng)得到的液體在密閉反應(yīng)器中進(jìn)行加熱分解反應(yīng)分別得到固 體氧化鎂和液體鹽酸，并將固體氧化鎂用于上述沸騰蒸氨反應(yīng)中，將液體鹽酸用于上述第
一步中。 上述分解反應(yīng)的反應(yīng)溫度為800。C或900°C (或者800。C至900°C )。
將上述液體鹽酸配制成濃度為15%或22% (或者15%至22% )的鹽酸后用于上 述第一步，并且第一步的反應(yīng)溫度5(TC或9(rC (或者5(TC至9(TC )、反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)或 2小時(shí)(或者1小時(shí)至2小時(shí))。 第二步中的氧化劑為30%濃度的雙氧水或氧氣或空氣，氧化反應(yīng)溫度為5(TC或 90°C (或者50。C至90°C )。 第一步中的石棉尾礦含有二氧化硅32%或42% (或者32%至42% )、三氧化二鐵 和氧化鐵7%或12% (或者7%至12% )、氧化鎂36%或42% (或者36%至42% );石棉尾礦被粉碎到80目或IOO目(或者80目至IOO目)后再用于第一步中。
實(shí)施例3，稱取lkg的石棉尾礦，其主要成分包括Si02 41.22%、A1203 0.10%、 Fe203+Fe07. 00%、CaO 0.33%、MgO 38. 10%、K20 0.04%、Na20 0.22%、MnO 0.032%，800°C 失重13. 25%，與氯化鎂分解后產(chǎn)生的水蒸汽與HC1混合物冷凝后的液體進(jìn)行混合，在搪 瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，其中HC1的濃度在15%或22% (或者15%至22% )，共計(jì)4500ml， 反應(yīng)溫度8(TC或11(TC (或者8(TC至11(TC)，反應(yīng)時(shí)間為l小時(shí)或2小時(shí)(或者l小時(shí) 至2小時(shí))，常壓。反應(yīng)后進(jìn)行過(guò)濾，濾餅進(jìn)行洗滌，干燥，獲得高硅渣，作為制備電熔鎂砂 的原料；濾液加入反應(yīng)器中，加入30ml濃度30%的雙氧水進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度在50°C 或9(TC (或者5(TC至9(TC )，然后緩慢加入5%至10% (或者5%至10%)的氨水溶液， 進(jìn)行沉鐵的反應(yīng)，當(dāng)pH值到7或8 (或者7至8)時(shí)，然后停止反應(yīng)，進(jìn)行過(guò)濾，濾餅進(jìn)行洗 滌，干燥，獲得鐵紅，作為制備電熔鎂砂的原料；然后濾液加入反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度在50°C 或90。C (或者50。C至9(TC )下，緩慢加入10%或20% (或者10%至20%)的氨水溶液， 進(jìn)行沉鎂的反應(yīng)，pH值控制在10或11 (或者10至11)下，后進(jìn)行1小時(shí)或2個(gè)小時(shí)(或者 l小時(shí)至2小時(shí))的陳化過(guò)程。反應(yīng)后進(jìn)行過(guò)濾，濾餅進(jìn)行洗滌，干燥，獲得高純氫氧化鎂， 其純度為99.2X，350g。反應(yīng)后的濾液加入氯化鎂分解后產(chǎn)生的氧化鎂進(jìn)行蒸氨反應(yīng)，反應(yīng) 溫度ll(TC，O. 2Mpa，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)或2小時(shí)(1小時(shí)至2小時(shí))。蒸氨以后的溶液繼續(xù) 進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后放置于一個(gè)密閉反應(yīng)器中進(jìn)行分解反應(yīng)，反應(yīng)溫度80(TC或900°C (或 者80(TC至90(TC )，常壓，將氯化鎂分解為氧化鎂和鹽酸，循環(huán)使用。將鐵紅、酸浸渣加上 120g焦炭，在電弧爐中，反應(yīng)溫度220(TC或2500°C (或者220(TC至2500°C )，反應(yīng)時(shí)間為1 小時(shí)或2個(gè)小時(shí)(或者1小時(shí)至2小時(shí))，然后進(jìn)行自然冷卻，則生成的固體進(jìn)行分層，上層 為電熔鎂砂，下層為硅鐵。得到電熔鎂砂和硅鐵，其中電熔鎂砂的MgO含量為90. 0%、 Si02 為1. 5%，體積密度為3. 450g/cm3 ;硅鐵的Si含量為75%， C含量為0. 15%。
在本發(fā)明中％即百分比都為質(zhì)量百分比。 以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效 果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來(lái)滿足不同情況的需求。 本發(fā)明的最佳實(shí)施例利用石棉尾礦制備高純氫氧化鎂及硅鐵，利用鹽酸浸出礦 物，其浸出率較之硫酸更高；并同時(shí)生產(chǎn)出電熔鎂砂和硅鐵；其工藝過(guò)程的氨與鹽酸均進(jìn) 行現(xiàn)場(chǎng)制備，生成的氯化銨就地分解成氨與鹽酸循環(huán)使用；這能夠克服鹽酸與氨的運(yùn)輸環(huán) 節(jié)，并且無(wú)固體廢棄物產(chǎn)生。
權(quán)利要求
一種石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行第一步，將石棉尾礦與鹽酸在常壓、80℃至110℃下進(jìn)行充分反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到酸浸液和酸浸渣；第二步，先將第一步得到的酸浸液與氧化劑進(jìn)行充分的氧化反應(yīng)使其中的二價(jià)鐵變?yōu)槿齼r(jià)鐵，然后與5％至10％的氨水在常壓、50℃至90℃下進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)pH值到7至8時(shí)停止反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾分別得到固體鐵紅和第二步濾液；第三步，將上述第二步濾液與10％至20％的氨水在常壓、50℃至90℃、pH值為10至11下充分反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到固體高純氫氧化鎂和第三步濾液；第四步，將上述酸浸渣和鐵紅與焦炭充分混合后在2200℃至2500℃下充分反應(yīng)得到上層即電熔鎂砂、下層即硅鐵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于將上述第三步濾液加 入氧化鎂進(jìn)行沸騰蒸氨反應(yīng)，分別得到汽態(tài)的氨和液體，汽態(tài)的氨經(jīng)過(guò)冷凝并配制成濃度 為5%至10%的氨水用于上述第二步或/和10%至20%的氨水用于上述第三步中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于將上述沸騰蒸氨反應(yīng) 得到的液體在密閉反應(yīng)器中進(jìn)行加熱分解反應(yīng)分別得到固體氧化鎂和液體鹽酸，并將固體 氧化鎂用于上述沸騰蒸氨反應(yīng)中，將液體鹽酸用于上述第一步中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于上述分解反應(yīng)的反應(yīng) 溫度為800。C至90(TC。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于將上述液體鹽酸配制 成濃度為15%至22%的鹽酸后用于上述第一步，并且第一步的反應(yīng)溫度5(TC至9(TC、反應(yīng) 時(shí)間為1小時(shí)至2小時(shí)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于氧 化劑為30%濃度的雙氧水或氧氣或空氣，氧化反應(yīng)溫度為5(TC至90°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于石 棉尾礦含有二氧化硅32%至42%、三氧化二鐵和氧化鐵7%至12%、氧化鎂36%至42% ; 石棉尾礦被粉碎到80目至100目后再用于第一步中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于石棉尾礦含有二氧化 硅32%至42%、三氧化二鐵和氧化鐵7%至12%、氧化鎂36%至42% ;石棉尾礦被粉碎到 80目至100目后再用于第一步中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于按 下述步驟進(jìn)行第一步，將石棉尾礦與濃度為15^至22^的鹽酸在常壓、8(TC至ll(rC下進(jìn)行l(wèi)小時(shí)至 2小時(shí)的反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到酸浸液和酸浸渣；第二步，先將第一步得到的酸浸液與氧化劑進(jìn)行充分的氧化反應(yīng)使其中的二價(jià)鐵變?yōu)?三價(jià)鐵，然后與5%至10X的氨水在常壓、5(TC至9(TC下進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)pH值到7至8時(shí)停止 反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾分別得到固體鐵紅和第二步濾液；第三步，將上述第二步濾液與10^至20^的氨水在常壓、5(TC至9(rC、pH值為lO至ll 下1小時(shí)至2小時(shí)反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到固體高純氫氧化鎂和第三步濾液；第四步，將上述酸浸渣和鐵紅與焦炭充分混合后在220(TC至250(TC下1小時(shí)至2小時(shí)反應(yīng)得到上層即電熔鎂砂、下層即硅鐵。第五步，將上述第三步濾液加入氧化鎂進(jìn)行沸騰蒸氨反應(yīng)，沸騰蒸氨反應(yīng)溫度105t:至12(TC、反應(yīng)壓力0. 05Mpa至0. 22Mpa、反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)至2小時(shí)，分別得到汽態(tài)的氨和液 體；汽態(tài)的氨經(jīng)過(guò)冷凝并配制成濃度為5%至10%的氨水用于上述第二步或/和10%至 20%的氨水用于上述第三步中；第六步，上述沸騰蒸氨反應(yīng)得到的液體繼續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮后在密閉反應(yīng)器中并在常 壓、反應(yīng)溫度80(TC至90(TC下進(jìn)行加熱分解反應(yīng)分別得到固體氧化鎂和液體鹽酸，并將固 體氧化鎂用于上述沸騰蒸氨反應(yīng)中，將液體鹽酸用于上述第一步中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的石棉尾礦綜合利用的方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行第一步，將石棉尾礦與濃度為15^至22^的鹽酸在常壓、8(TC至ll(rC下進(jìn)行l(wèi)小時(shí)至 2小時(shí)的反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到酸浸液和酸浸渣；第二步，先將第一步得到的酸浸液與氧化劑進(jìn)行充分的氧化反應(yīng)使其中的二價(jià)鐵變?yōu)?三價(jià)鐵，然后與5%至10%的氨水在常壓、5(TC至9(TC下進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)pH值到7至8時(shí)停止 反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾分別得到固體鐵紅和第二步濾液；第三步，將上述第二步濾液與10%至20%的氨水在常壓、50°C至90°C 、pH值為10至11 下1小時(shí)至2小時(shí)反應(yīng)后，過(guò)濾分別得到固體高純氫氧化鎂和第三步濾液；第四步，將上述酸浸渣和鐵紅與焦炭充分混合后在220(TC至250(TC下1小時(shí)至2小時(shí) 反應(yīng)得到上層即電熔鎂砂、下層即硅鐵。第五步，將上述第三步濾液加入氧化鎂進(jìn)行沸騰蒸氨反應(yīng)，沸騰蒸氨反應(yīng)溫度105t:至 12(TC、反應(yīng)壓力0. 05Mpa至0. 22Mpa、反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)至2小時(shí)，分別得到汽態(tài)的氨和液 體；汽態(tài)的氨經(jīng)過(guò)冷凝并配制成濃度為5%至10%的氨水用于上述第二步或/和10%至 20%的氨水用于上述第三步中；第六步，上述沸騰蒸氨反應(yīng)得到的液體繼續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮后在密閉反應(yīng)器中并在常 壓、反應(yīng)溫度80(TC至90(TC下進(jìn)行加熱分解反應(yīng)分別得到固體氧化鎂和液體鹽酸，并將固 體氧化鎂用于上述沸騰蒸氨反應(yīng)中，將液體鹽酸用于上述第一步中。
全文摘要
本發(fā)明涉及非金屬資源的綜合利用及固體廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，是一種石棉尾礦綜合利用的方法，其按下述步驟進(jìn)行第一步，將石棉尾礦與鹽酸反應(yīng)得到分別酸浸液和酸浸渣；第二步，先將第一步得到的酸浸液與氧化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，然后與氨水進(jìn)行反應(yīng)分別得到固體鐵紅和第二步濾液；第三步，將上述第二步濾液與氨水反應(yīng)分別得到固體高純氫氧化鎂和第三步濾液；第四步，將上述酸浸渣和鐵紅與焦炭充分混合后在2200℃至2500℃下充分反應(yīng)得到上層即電熔鎂砂、下層即硅鐵。本發(fā)明利用石棉尾礦制備高純氫氧化鎂及硅鐵，利用鹽酸浸出礦物，其浸出率較高，又能夠克服鹽酸與氨的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，無(wú)固體廢棄物產(chǎn)生，沒(méi)有廢棄物的排放，對(duì)環(huán)境友好。
文檔編號(hào)C01F5/06GK101792184SQ20101004552
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者楊剛 申請(qǐng)人:新疆藍(lán)天偉業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司