硫酸浸出硼泥中镁离子过程研究

高 枫 ，葛颖新 ，刘 涛 ，李 蕾

（1.沈阳化工大学化学工程学院，辽宁沈阳 110142；2.沈阳产品质量监督检验院）

硼泥是以硼矿石或硼镁矿为原料生产硼砂以及硼酸等硼化工产品排放的固体废弃物。硼泥主要成分为氧化镁和二氧化硅，同时含有少量的铝、铁、锰等。中国每年有数百万吨硼泥排放，不但占用大量土地，污染环境，而且硼泥中含有近40%（质量分数）氧化镁的排放造成了镁资源的极大浪费。

近年来，硼泥的综合利用主要包括硼泥中镁元素的回收和以硼泥为原料制备建筑材料［1］、废水处理絮凝剂［2］、耐火材料［3］、微晶玻璃［4］、多孔陶瓷［5］和塑料填充剂［6］等。 李治涛［7］利用某硼砂厂的生产设备，采用硼泥-碳酸法生产工艺进行中试，得到优级轻质碳酸镁。王岚等［8］采用硼泥制取了氧化镁粉末，并由此制备大尺寸氧化镁单晶，实验己经培育出30 mm×50 mm单晶。高佳令等［9］以可溶性无机盐CaCl2或MgCl2作催化剂，采用相转移催化技术从硼泥中提取出轻质碳酸镁。

硼泥酸浸过程是典型的固-液非均相反应过程。为进一步提高镁离子浸出率，笔者在硼泥颗粒粒径、硫酸稀释比、浸出温度等工艺条件基础上，进行酸浸硼泥非均相反应动力学分析，得出酸浸过程控制步骤及对应的活化能。

1 实验部分

1.1 实验原料

实验采用辽宁大石桥某硼砂厂生产硼砂后的残渣硼泥作为原料，化学组成（质量分数）：MgO，39.52%；Al2O3，2.79%；CaO，1.54%；Fe2O3，3.66%；SiO2，24.71%；其他，27.78%。

1.2 实验方法

将硼泥粉碎、筛分。称取10 g硼泥置于烧杯中，加入一定量硫酸溶液，在恒温磁力搅拌器上以25 r/min转速搅拌并计时，指定时间取样。……