富硼渣酸法制備硼酸和回收一水硫酸鎂的研究.pdf

1、硼鎂鐵礦在電爐或高爐內經(jīng)熔態(tài)選擇性還原后，實現(xiàn)鐵與硼的分離，得到含硼生鐵和富硼渣。富硼渣中B2O3的品位可達到12％～17％，與焙燒后的硼鎂礦相似，可代替硼鎂礦作為硼和鎂的來源。論文對酸法浸出富硼渣以制備硼酸和高壓回收一水硫酸鎂進行研究，有效地回收渣中的硼、鎂元素。
　　論文采用硫酸和鹽酸浸出的方法對從富硼渣中回收一水硫酸鎂和硼酸進行研究，討論酸用量、浸出時間、浸出溫度、浸出液固比等因素對富硼渣中B2O3和MgO浸出率的影響，得到

2、最佳反應條件。并研究了提高浸出液中一水硫酸鎂結晶率和浸出后殘液的綜合利用方法。
　　浸出實驗結果表明，硫酸法浸出富硼渣最佳工藝條件為硫酸用量為理論硫酸用量的95％，浸出時間為80 min，浸出溫度為99℃，浸出液固比為5∶1。在此條件下，富硼渣中B2O3浸出率達到98％以上，MgO浸出率達到73％以上，浸出效果較好。鹽酸法浸出富硼渣的最佳工藝條件為鹽酸用量為理論鹽酸用量的95％，浸出時間為40 min，浸出溫度為95℃，浸出液固比

3、為1∶1。在此條件下，富硼渣中B2O3浸出率達到94％以上，MgO浸出率達到89％以上。
　　采用先高壓回收一水硫酸鎂再進行低溫結晶制備硼酸的方法，綜合利用硫酸浸出富硼渣的濾液。將經(jīng)過除鐵、鋁的二次濾液（溫度為60～80℃）趁熱直接進入高壓釜升溫提鎂，設定釜溫為180℃，恒溫4h，在120℃下烘干，硫酸鎂一次收率可達50％以上，純度為95.42％。再將提鎂后的三次濾液低溫結晶制備硼酸，硼酸的結晶溫度為10℃，硼酸的干燥溫度為70℃

4、，干燥時間以使干燥物烘干為佳，硼酸一次收率可達65％以上，純度為99.27％，達到了工業(yè)硼酸標準(GB538-90)。此方法不僅充分利用熱溶液，節(jié)省部分能源，而且最終濾液中的硼酸和硫酸鎂可重復回收。整個工藝形成循環(huán)，無廢液排放。
　　研究了硼酸濃度和同離子效應對一水硫酸鎂結晶率的影響。隨著硼酸濃度的增加，MgSO4·H2O的產(chǎn)量、結晶率逐步提高。當溶液中硫酸鎂濃度為25％時，硼酸濃度為8％較為適宜。由于SO42-的同離子效應，隨著