1、硼泥是化工廠用硼礦制取硼砂、硼酸過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，其排放不僅占用大量的土地，而且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，硼泥的處理與利用成為一項(xiàng)迫切而且艱巨的任務(wù)。硼泥成分與其原料和生產(chǎn)工藝有關(guān)，一般而言其主要成分為MgO和SiO2。遼寧某化工廠的硼泥MgO含量在39％左右，CO2在22％左右，SiO2在27％左右，其他元素含量低，極具綜合利用價(jià)值。
　　 本文首先對(duì)原料硼泥進(jìn)行了全面的檢測(cè)和分析，制定了常壓硫酸浸出的工藝：硼泥→機(jī)械活化→

2、磁選除鐵→硫酸浸出→硫酸鎂制備→氫氧化鎂（堿式碳酸鎂）的制備→氧化鎂。
　　 該工藝實(shí)現(xiàn)了硫酸的循環(huán)和硼泥的綜合利用，無(wú)廢物生成，對(duì)環(huán)境友好。
　　 對(duì)上述工藝每一個(gè)步驟進(jìn)行了詳盡的分析和研究，主要得出以下結(jié)論：
　　 1.采用一段干式強(qiáng)磁除鐵，二段弱磁選鐵工藝使硼泥中Fe2O3含量降到0.3％以下，并得到品位58.87％的鐵精礦。
　　 2．考察了酸浸過(guò)程中酸浸溫度、酸浸時(shí)間、硫酸濃度、液固比對(duì)活化后硼

3、泥中MgO浸出率的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果分析可知：影響MgO浸出率的最主要影響因素是浸出溫度，浸出時(shí)間和硫酸濃度次之，液固比的影響最小。確定最佳的酸浸工藝參數(shù)為溫度100℃、時(shí)間120min、硫酸濃度50％、液固比4:1，浸出率可穩(wěn)定在95％左右。
　　 3．考察了硫酸與硼泥焙燒過(guò)程中焙燒溫度、焙燒時(shí)間、硫酸與硼泥比例對(duì)硼泥中MgO浸出率的影響，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果分析可知：影響MgO浸出

4、率的最主要因素是液固比，焙燒溫度次之，焙燒時(shí)間的影響最小。確定最佳的硫酸焙燒硼泥工藝參數(shù)為液固比3:1、溫度300℃、時(shí)間120min，浸出率可穩(wěn)定在94％左右。
　　 4．常壓蒸濃冷卻制得七水硫酸鎂產(chǎn)品，符合相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。硫酸鎂結(jié)晶余液與酸浸濾餅洗滌液合并為循環(huán)液返回酸浸，酸循環(huán)使用。
　　 5．考察了反應(yīng)溫度、終點(diǎn)pH值和陳化時(shí)間攪拌強(qiáng)度對(duì)鎂回收率的影響，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，確定了納米氫氧化鎂制備的最佳

5、工藝條件為：MgSO4水溶液的濃度為0.1mol.L-1，NaOH溶液的濃度為5mol.L-1，反應(yīng)溫度為55℃，攪拌速度為900r·min-1，滴定終點(diǎn)pH值為13，陳化時(shí)間為90min。
　　 其次，研究了七水硫酸鎂脫水、氫氧化鎂和堿式碳酸鎂分解過(guò)程動(dòng)力學(xué)，得出以下結(jié)論：
　　 1．運(yùn)用熱分析動(dòng)力學(xué)原理，利用Doyle-Ozawa法和Kissinger法計(jì)算出七水硫酸鎂脫水過(guò)程中起始脫水和最后脫水的吸熱峰的活化能、反

6、應(yīng)級(jí)數(shù)和頻率因子，推導(dǎo)出相應(yīng)的速率方程，并給出相應(yīng)峰溫度范圍。
　　 2．對(duì)氫氧化鎂分解反應(yīng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究，確定了氫氧化鎂的分解反應(yīng)機(jī)理為A1.5。動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果顯示，氫氧化鎂的表觀活化能隨著樣品粒度的增大而增大。
　　 3．運(yùn)用熱分析動(dòng)力學(xué)原理，利用Doyle-Ozawa法和Kissinger法計(jì)算出堿式碳酸鎂分解過(guò)程中每個(gè)吸熱峰的活化能、反應(yīng)級(jí)數(shù)和頻率因子，推導(dǎo)出相應(yīng)的速率方程，并給出相應(yīng)峰溫度范圍。
　　

7、 再次，確定了常壓堿溶硼泥酸浸渣工藝：硼泥酸浸渣→堿溶→硅酸鈉溶液的制備→碳分→白炭黑的制備。
　　 該工藝實(shí)現(xiàn)了堿的循環(huán)和硼泥的綜合利用，對(duì)環(huán)境友好。
　　 對(duì)上述工藝每一個(gè)步驟進(jìn)行了詳盡的分析和研究，主要得出以下結(jié)論：
　　 1．考察了堿浸過(guò)程中堿浸溫度、堿浸時(shí)間、堿液濃度、液固比對(duì)硼泥酸浸渣中SiO2浸出率的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果分析可知：影響SiO2浸出率的最主要影響因素是浸出溫度，

8、浸出時(shí)間和堿液濃度次之，液固比的影響最小。確定了溫度130℃、時(shí)間6min、堿液濃度18mol.L-1、液固比2.5:1，浸出率可穩(wěn)定在85％左右。
　　 2．采用二次碳分工藝，制備出純度大于99％的白炭黑。浸出液中SiO2的回收率在90％以上。
　　 3．對(duì)碳分后的液體進(jìn)行苛化處理，可使堿循環(huán)使用。
　　 最后，考察了苛性堿與硼泥焙燒反應(yīng)過(guò)程中焙燒溫度、焙燒時(shí)間、礦堿比對(duì)硼泥中SiO2浸出率的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)