论文部分内容阅读
辽宁省宽甸地区储有大量硼镁矿,目前这种矿的利用方法是利用碳碱法生产硼砂,该工艺提取硼后的废渣被称为硼泥,里面还含有大量的MgO没有被利用,留在硼泥里随意丢弃,既浪费资源又污染环境。从硼泥的结构来看,它应该还有很大的利用空间。本实验采用高硅硼泥,研究了硼泥最佳的煅烧条件,然后用碳化钙为还原剂,采用真空热还原的方法,将硼泥中的MgO以金属镁的形式还原出来,得到的还原渣为适合建材行业需要的富硼料,无污染排放。 论文分为煅烧菱镁矿、煅烧硼泥和煅烧后硼泥的真空热还原三个部分。 菱镁矿的煅烧实验部分:为寻找MgCO3的最佳分解条件,先对菱镁矿做煅烧实验。测定了在选定温度下,不同粒径的菱镁矿粉在不同恒温时间条件下的烧失率和灼减量,并利用柠檬酸法和水化法测定了氧化镁的活性度。最终确定,对于粒度为—198μm的菱镁矿,每50ml小坩埚放20g原料时,最适宜的煅烧条件为:煅烧温度为700~750℃,恒温50~70min。同时发现在小坩埚内原料比较少时,颗粒越小、越均匀,越有利于提高煅烧效果。 硼泥的煅烧实验部分:用菱镁矿积累了一定经验后,继续做了硼泥的煅烧实验。在这个实验中也用了烧失率、灼减量和水化活性度这三个指标来确定熟料的煅烧质量。通过实验最终确定煅烧硼泥的最佳条件是温度为650~700℃,恒温0.5~1h。 真空热还原部分:研究了温度和还原剂用量同还原率之间的关系。发现提高还原温度或提高还原剂的加入量都明显有利于还原率的提高。 综上所述,针对化学组成为高镁高硅,主要成份有Mg2SiO4、MgCO3、SiO2的硼泥,本实验采用真空热还原法提炼出了大量金属镁,而且得到了适用于生产平板玻璃的富硼余料,寻找了一条硼泥污染资源化利用的新途径。该工艺既消灭了硼泥又带来了丰厚的经济效益,无废物产生,减少了环境污染,实现了清洁生产。