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硼鐵礦石活化技術(shù)

文章出處:正航儀器 人氣: 發(fā)表時(shí)間:2014-11-05

硼鐵礦石活化技術(shù)

 
一、項(xiàng)目意義:
遼寧省擁有國(guó)內(nèi)50%的硼礦資源,其中翁泉溝的硼鐵礦的硼儲(chǔ)量達(dá)到2185萬(wàn)噸,占全國(guó)儲(chǔ)量45%。經(jīng)過(guò)多年的研究,已能通過(guò)選礦工藝將該礦選出含TFe53%的鐵精礦粉和含B2O313%的硼精粉。但工廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明,單獨(dú)使用這種硼精粉為原料制造硼砂,B2O3的收率在50~65%,遠(yuǎn)低于用硼鎂石為原料的硼收率78~80%。這不僅原料費(fèi)用增加25%左右,而且因設(shè)備生產(chǎn)能力降低,制造費(fèi)用相應(yīng)增加20%以上。因此這種原料還無(wú)力承受市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的沖擊。其原因在于硼鐵礦中硼的反應(yīng)能力(活性)差,限制了硼的收率。
本項(xiàng)目研究的目的是在經(jīng)濟(jì)合理的條件下,提高翁泉溝硼鎂鐵礦制造硼砂時(shí)的反應(yīng)性能。采用的工藝技術(shù)既不是高溫火法,也不是用強(qiáng)酸分解的濕法,更不是類(lèi)似傳統(tǒng)的硼鎂石活化焙燒的工藝。新的活化焙燒工藝技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的方法。新工藝的實(shí)施對(duì)促進(jìn)遼寧硼工業(yè)健康發(fā)展及創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)均有現(xiàn)實(shí)意義。
二、產(chǎn)品和技術(shù)簡(jiǎn)介: 
眾所周知,硼鎂鐵礦(ludwigite (Mg Fe)2Fe(BO3)O2)加熱至950℃結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞,高于1500℃,在介質(zhì)作用下可破壞其結(jié)構(gòu),如火法高爐煉鐵。鑒于硼鎂鐵礦在950℃還不能發(fā)生晶相變化,本項(xiàng)目采用提高另一反應(yīng)物的能量之手段,即用鈉化焙燒技術(shù),利用高溫熔態(tài)鈉鹽具有很高的鈉離子濃度,從而提高礦石中破壞BO鍵與其它粒子結(jié)合的能力,使之轉(zhuǎn)變?yōu)榕鹚徕c鹽,隨后用水或H2CO3溶液浸取。硼酸鈉鹽轉(zhuǎn)變?yōu)槠鹚徕c或硼砂,鎂轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁},鐵部分轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁},部分以磁鐵礦形式存在,從而將硼分離出來(lái)。
技術(shù)特點(diǎn):當(dāng)硼鐵礦石中含有較高的硼鎂鐵石時(shí),在低于950℃的條件下利用鈉化焙燒技術(shù)破壞硼鎂鐵石結(jié)構(gòu),使硼的活性由60%左右提高到90%左右。
三、應(yīng)用范圍:
適用于碳?jí)A法制硼砂。
四、生產(chǎn)條件:
現(xiàn)有碳?jí)A法硼砂生產(chǎn)設(shè)備不變,改變硼礦的焙燒設(shè)備和條件。
五、成本估算:
視礦中硼鎂鐵礦的含量,消耗0.1-0.3噸添加劑/噸硼鐵礦(12%B2O3)。同時(shí)副產(chǎn)一定量的純堿。
六、規(guī)模與投資:
對(duì)1.2萬(wàn)噸硼砂廠,焙燒設(shè)備300-500萬(wàn)元。對(duì)1.2萬(wàn)噸硼砂廠,除焙燒設(shè)備外的全部投資約在1500-2000萬(wàn)。
七、市場(chǎng)與效益:
當(dāng)前我國(guó)“兩硼”工業(yè)面臨硼鎂石原料短缺,在與國(guó)外硼行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中受到嚴(yán)重沖擊,而且還有進(jìn)一步加劇的趨勢(shì)。其主要原因是缺少價(jià)廉的硼原料。雖然翁泉溝的硼鐵礦的硼儲(chǔ)量達(dá)到2185萬(wàn)噸,占全國(guó)儲(chǔ)量45%。但以其為原料采用碳減法制硼砂時(shí),硼收率只有50-60%。本項(xiàng)目除硼礦活化部分外,碳減法工藝設(shè)備無(wú)需改變。由于鈉化焙燒使用粉料與鈉鹽相混,若原工廠使用塊礦焙燒,只需對(duì)礦石焙燒工序做適當(dāng)改變即可。因此其應(yīng)用領(lǐng)域至少在遼寧省硼砂行業(yè)應(yīng)當(dāng)能在50%以上。
依硼砂行業(yè)的經(jīng)驗(yàn),一個(gè)管理好的企業(yè),硼收率比碳解率低2~3%,碳解率比活性低2~3%。新的研究成果表明,活化焙燒后硼鐵礦的活性在85-90%之間。據(jù)此推算,使用新的研究成果,硼收率預(yù)期至少可達(dá)到80%以上,比現(xiàn)有生產(chǎn)的60%左右提高20個(gè)百分點(diǎn)。若硼精粉中B2O3以12%計(jì),每噸硼砂(95%)消耗礦石量將會(huì)由4.587噸減少到3.612噸,可節(jié)省0.975噸。依省硼工業(yè)“十一五”規(guī)劃,2010年硼砂產(chǎn)量將達(dá)到50萬(wàn)噸。若其中50%使用硼鐵礦粉,則可節(jié)省24.375萬(wàn)噸。從經(jīng)濟(jì)效益和保護(hù)資源延長(zhǎng)礦山使用壽命來(lái)講,意義都很巨大。
  • 提供技術(shù)的程度和合作方式:
    中試技術(shù),使用權(quán)轉(zhuǎn)讓。
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