一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硅線石屬藍(lán)晶石族礦物，該族礦物的化學(xué)成分為Al2Si05 (A1203.Si02)，化學(xué)組成的理論值均為Al203=62.92%，Si02=37.08%。它有三種不同的同質(zhì)多相變體:一為藍(lán)晶石，一為紅柱石，另一為硅線石。其中，硅線石是生產(chǎn)高檔耐火材料、鋁硅合金的重要原料，在耐火材料、有色金屬、冶煉等行業(yè)應(yīng)用范圍較廣。硅線石精礦通常是經(jīng)過(guò)選別后而得到的，含有硅線石的礦石在經(jīng)過(guò)破碎、磨礦、磁選、浮選、脫水等工序后，往往能夠得到含氧化鋁在50%以上，氧化硅在32%以上的粗精礦，這些粗精礦中的鐵含量是決定得到的粗硅線石產(chǎn)品是否合格和產(chǎn)品檔次的一個(gè)重要因素。當(dāng)硅線石中的Fe203在1.5%以下的為合格品，在1.0以下的為二等品，0.5%以下的為一等品。所以，如何降低硅線石粗精礦中的鐵含量就顯得很有必要和關(guān)鍵。
[0003]依據(jù)硅線石中所含鐵礦物性質(zhì)的不同，去除硅線石中的鐵的方法也各異。歸納起來(lái)，降低硅線石中鐵含量的方法有:磁選法、載體浮選法、選擇性凝聚和選擇性絮凝法、化學(xué)除鐵法等方法。當(dāng)硅線石粗精礦中的鐵礦物，有磁性時(shí)就可以用磁性的方法，來(lái)降低硅線石粗精礦中的鐵含量，而且，根據(jù)所含鐵礦物磁性的強(qiáng)弱，可以分別選擇弱磁選、強(qiáng)磁選、高梯度磁選等，當(dāng)硅線石粗精礦中沒(méi)有磁性鐵礦物的含量時(shí)，該種方法就不適合用來(lái)去除硅線石中的鐵礦物。當(dāng)硅線石中鐵礦物的粒度在2um以下時(shí)，常規(guī)的浮選很難將這樣的鐵礦物除去，通常是在這樣的硅線石礦漿中添加粒度較粗的載體礦物，使欲除去的鐵礦物選擇性地吸附于載體上，通過(guò)對(duì)載體的浮選而脫除粒度較細(xì)的鐵礦物。該方法對(duì)除去粒度較粗的鐵礦物效果不佳，而且浮選過(guò)程中載體的浮選選擇性尚需繼續(xù)提高等方面的缺點(diǎn)和不足。選擇性凝聚是利用鐵礦物和硅線石表面水化和表面電性的差異，在無(wú)機(jī)鹽的作用下，使鐵礦物選擇性地凝聚，從而使鐵礦物和硅線石分離。選擇性絮凝與選擇性凝聚類(lèi)似，不同之處在于選擇性絮凝是往硅線石礦漿中添加有機(jī)絮凝劑，鐵礦物通過(guò)吸附在有機(jī)絮凝劑的活性點(diǎn)上而除去。選擇性絮凝和選擇性凝聚，這兩種手段，鐵的脫除效率不高，只能作為一種除去硅線石中鐵礦物的輔助手段和輔助措施。為了獲得高質(zhì)量的硅線石產(chǎn)品，雜質(zhì)鐵的控制是一個(gè)關(guān)鍵?？紤]到硅線石中的鐵礦物的存在形態(tài)復(fù)雜，粒度較細(xì)等多方面的原因，對(duì)于采用常規(guī)方法難以達(dá)到除鐵要求的硅線石產(chǎn)品，通常采用化學(xué)處理法，如:酸處理、金屬鹽處理、有機(jī)化合物除鐵等措施。如:硅線石中的氧化鐵與鹽酸、硫酸的反應(yīng)如下:
Fe203 + 6HC1 = 2FeCl3 + 3H20Fe203 + 3H2S04 = Fe2 (S04) 3 + 3H20
此法，雖然可以除去硅線石中的部分鐵，但硅線石中的氧化鋁自然也被溶出，尤其是用硫酸處理硅線那石粗精礦時(shí)，硅線石的晶體結(jié)構(gòu)也容易被破壞。此外，有的化學(xué)方法有用氯氣處理，也有用硫代硫酸鹽、連二亞硫酸鹽處理。這些方法，要么鐵去除率不高，要么存在污染環(huán)境，氧化鋁損失較多等方面的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法，能明顯降低硅線石粗精礦中鐵的含量。
[0005]本發(fā)明為解決上述問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法:將硅線石粗精礦先升溫，然后再保溫，保溫結(jié)束后，將硅線石粗精礦依次置入甲酸溶液和鹽酸溶液中進(jìn)行浸出處理，最終得到鐵含量較低的硅線石粗精礦。
[0006]作為本發(fā)明一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法的進(jìn)一步優(yōu)化:將硅線石粗精礦升溫至470-50(TC，然后保溫40-120min，保溫結(jié)束后，將硅線石粗精礦置入濃度為15-20%的甲酸溶液中進(jìn)行浸出處理，接著將硅線石粗精礦再置入濃度為33-50%的鹽酸溶液中進(jìn)行浸出處理，最終得到鐵含量較低的硅線石粗精礦。
[0007]作為本發(fā)明一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法的進(jìn)一步優(yōu)化:將硅線石粗精礦以10-15°C的升溫速率升溫至470-500°C，然后保溫40_120min，保溫結(jié)束后，將硅線石粗精礦置入濃度為15-20%的甲酸溶液中，控制固液比為13-15:1，溫度為70-80 °C條件下，進(jìn)行浸出處理9-10h，接著將硅線石粗精礦再置入濃度為30-50%的鹽酸溶液中，控制固液比為10:1，常溫條件下，進(jìn)行浸出處理4-16h，最終得到鐵含量較低的硅線石粗精礦。
[0008]有益效果
本發(fā)明的方法能明顯降低硅線石粗精礦中的含鐵量，通常，在硅線石中，鐵的礦物形態(tài)有多種，有黃鐵礦(FeS2)、針鐵礦(FeOOH)、菱鐵礦(FeC03)、褐鐵礦(Fe203.3H20)、磁鐵礦(Fe304)等礦物，這些礦物直接用酸浸出，浸出率不高，需要在的適宜溫度下焙燒一定時(shí)間，將鐵礦物的物相盡可能地轉(zhuǎn)化成氧化物，并且在這個(gè)過(guò)程中，焙燒溫度和保溫時(shí)間必須與相應(yīng)的鐵礦物的物相相適應(yīng)，否則，過(guò)高的焙燒溫度和焙燒保溫時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，很可能到致鐵原子向硅線石晶體內(nèi)部滲透，造成鐵的去除更加困難。焙燒、保溫后的硅線石可不經(jīng)冷卻，直接傾入甲酸溶液中，浸出，過(guò)濾，濾餅再傾入鹽酸中，常溫下浸出，過(guò)濾進(jìn)行固液分離和洗滌，濾餅烘干，即可將硅線石粗精礦中的鐵去除80-85%以上，并且硅線石中的氧化鋁溶解低于直接用鹽酸浸出時(shí)的浸出率小于3%。同時(shí)，焙燒、保溫后的硅線石不經(jīng)冷卻，直接倒入浸出液中，可利用硅線石的膨脹后遇冷不再收縮的特點(diǎn)，將硅線石粗精礦中夾帶的少量石英礦物，解離出來(lái)，達(dá)到進(jìn)一步提純硅線石礦物的目的。
具體實(shí)施例
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，實(shí)施例中的方法，如無(wú)特殊說(shuō)明均為常規(guī)方法:
實(shí)施例1
取硅線石粗精礦(含Al203:48.03%; Si02:33.28%; Fe203:6.02%)，，將硅線石粗精礦在焙燒爐中，以10°C /h的升溫速度升溫至470°C，并在此溫度下保溫40min，而后傾入15%的甲酸溶液中，液固比15:1，在80°C浸出9h，而后過(guò)濾，濾餅再轉(zhuǎn)入50%的鹽酸中，液固比10:1，在常溫下浸出4h,可得到的硅線石精礦成分如下:A1203:54.07%; Si02:35.28%;Fe203:1.20%ο
[0010]實(shí)施例2
取硅線石粗精礦(含Al203:50.26%; Si02:31.77%; Fe203:3.54%)，，將硅線石粗精礦在焙燒爐中，以15°C /h的升溫速度升溫至500°C，并在此溫度下保溫120min，而后傾入20%的甲酸溶液中，液固比13:1，在70°C浸出10h，而后過(guò)濾，濾餅再轉(zhuǎn)入30%的鹽酸中，液固比10:1，在常溫下浸出6h,可得到的硅線石精礦成分如下:A1203:56.04%; Si02:33.13%;Fe203:0.54%ο
[0011]實(shí)施例3
取硅線石粗精礦(含Al203:51.22%; Si02:32.57%; Fe203:5.64%)，，將硅線石粗精礦在焙燒爐中，以12°C /h的升溫速度升溫至480°C，并在此溫度下保溫lOOmin，而后傾入18%的甲酸溶液中，液固比12:1，在75°C浸出9h，而后過(guò)濾，濾餅再轉(zhuǎn)入40%的鹽酸中，液固比10:1，在常溫下浸出5h,可得到的硅線石精礦成分如下:A1203:57.14%; Si02:34.23%;Fe203:0.98%ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法，其特征在于:將硅線石粗精礦先升溫，然后再保溫，保溫結(jié)束后，將硅線石粗精礦依次置入甲酸溶液和鹽酸溶液中進(jìn)行浸出處理，最終得到鐵含量較低的硅線石粗精礦。2.如權(quán)利要求1所述一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法，其特征在于:將硅線石粗精礦升溫至470-500Γ，然后保溫40-120min，保溫結(jié)束后，將硅線石粗精礦置入濃度為15-20%的甲酸溶液中進(jìn)行浸出處理，接著將硅線石粗精礦再置入濃度為30-50%的鹽酸溶液中進(jìn)行浸出處理，最終得到鐵含量較低的硅線石粗精礦。3.如權(quán)利要求1所述一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法，其特征在于:將硅線石粗精礦以10-15°C的升溫速率升溫至470-500°C，然后保溫40_120min，保溫結(jié)束后，將硅線石粗精礦置入濃度為15-20%的甲酸溶液中，控制固液比為13-15:1，溫度為70-80°C條件下，進(jìn)行浸出處理9-10h，接著將硅線石粗精礦再置入濃度為33-50%的鹽酸溶液中，控制固液比為10:1，常溫條件下，進(jìn)行浸出處理4-16h，最終得到鐵含量較低的硅線石粗精礦。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種降低硅線石粗精礦中鐵含量的化學(xué)方法：將硅線石粗精礦以10-15℃的升溫速率升溫至470-500℃，然后保溫40-120min，保溫結(jié)束后，將硅線石粗精礦置入濃度為15-20%的甲酸溶液中，控制固液比為13-15：1，溫度為70-80℃條件下，進(jìn)行浸出處理9-10h，接著將硅線石粗精礦再置入濃度為30-50%的鹽酸溶液中，控制固液比為10：1，常溫條件下，進(jìn)行浸出處理4-16h，最終得到鐵含量較低的硅線石粗精礦。本發(fā)明能明顯降低硅線石粗精礦中鐵的含量，同時(shí)，焙燒、保溫后的硅線石不經(jīng)冷卻，直接倒入浸出液中，可利用硅線石的膨脹后遇冷不再收縮的特點(diǎn)，將硅線石粗精礦中夾帶的少量石英礦物，解離出來(lái)，達(dá)到進(jìn)一步提純硅線石礦物的目的。
【IPC分類(lèi)】C01B33/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105366684
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510720553
【發(fā)明人】尹國(guó)杰, 王學(xué)猛, 楊剛賓, 蔡序珩, 陳華軍, 李冬
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)理工學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日