CN101372402A - 一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法 - Google Patents

一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法 Download PDF

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Abstract

一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，解决现有方法存在的原料成本高、项目投资大、能耗高、副产品不好用的问题。本发明包括：(1)将含镁矿石粉与铵盐混合，经过煅烧、水提，得到粗镁盐溶液，并回收煅烧产生的氨，或者用水溶解煅烧产生的氨得到氨水；(2)将粗镁盐溶液精制后与回收的氨反应得到氢氧化镁沉淀，或者先将氨水与煅烧碱式碳酸镁沉淀产生的二氧化碳反应得到碳酸氢铵溶液后，再与镁盐溶液反应得到碱式碳酸镁沉淀；(3)分离洗涤沉淀，经干燥、煅烧得到氧化镁，并收集煅烧碱式碳酸镁沉淀产生的二氧化碳；(4)将分离了沉淀的铵盐溶液蒸发浓缩结晶，回收得到铵盐。本发明不仅省去了传统工艺中的酸和沉淀剂，从而减少投资，降低原料成本，而且副产品铵盐可以循环使用，从而减少污染。

Description

一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法
技术领域
本发明属于制备氧化镁的方法，具体地说是用铵盐与含镁矿石粉混合煅烧制取氧化镁的一种化学方法。
背景技术
从含镁矿石中制取氧化镁的方法有煅烧法和酸浸法，煅烧法是先通过煅烧将矿石中的镁解理，再用溶剂将镁化合物溶解成为水溶液，最后用沉淀剂将镁化合物沉淀、煅烧得到氧化镁，并得到副产品铵盐。酸浸法是用强酸与矿石粉末一起煮沸，得到镁盐的水溶液，再沉淀、煅烧得到氧化镁和副产品铵盐。对于那些包裹在硅酸盐中的镁化合物，如蛇纹石、镁橄榄石等，必须采用强酸煮沸的酸浸法进行解理。例如从蛇纹石中制取氧化镁，是先将蛇纹石粉末与硫酸或盐酸溶液一起加热煮沸，再将得到的镁盐溶液用沉淀剂沉淀得到氢氧化镁或碳酸镁或碱式碳酸镁，最后将沉淀物煅烧制取氧化镁，其中，沉淀剂可以是氨水、碳酸铵、碳酸氢铵，在制取氧化镁的同时得到相当于氧化镁重量3-4倍的硫酸铵或氯化铵副产品。该工艺中酸和沉淀剂的用量几乎占了原料成本的一半。对于大型的氧化镁生产厂来说，还需要配套建设相当规模的硫酸厂和制氨厂，使得投资太大。所得到的大量副产品硫酸铵或氯化铵中由于纯度低，工业应用价值不大，作为化肥没有碳酸氢铵的肥效高、使用范围广，还可能造成土壤酸化。对于那些易于解理的含镁矿石，如水镁石、水菱镁石、白云石、菱镁矿等，一般采用煅烧法。例如从白云石中制取氧化镁，是先将白云石在1000℃以上的高温下煅烧，再用硫酸处理，得到硫酸镁，其后的加工工艺与蛇纹石工艺基本一致。可见，该方法不仅同样存在酸浸法所存在的不足，而且还存在因高温煅烧而带来的高耗能问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足提供一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，该方法不仅省去了传统生产工艺中的酸和沉淀剂，从而减少投资，降低原料成本，而且所产生的副产品铵盐可以循环使用，从而节能增效，减少污染。
本发明的技术方案包括以下步骤：
(1)将粉碎后的含镁矿石粉与铵盐混合，经过煅烧、水提，得到对应的粗镁盐溶液，并回收煅烧产生的氨，或者用水溶解煅烧产生的氨得到氨水；
(2)将粗镁盐溶液精制后与回收的氨反应得到氢氧化镁沉淀，或者先将氨水与煅烧碱式碳酸镁沉淀产生的二氧化碳反应得到碳酸氢铵溶液，再将碳酸氢铵溶液与精制后的镁盐溶液反应得到碱式碳酸镁沉淀；
(3)分离洗涤步骤(2)得到的氢氧化镁沉淀或碱式碳酸镁沉淀，经干燥、煅烧得到氧化镁，并收集煅烧碱式碳酸镁沉淀产生的二氧化碳；
(4)将分离了氢氧化镁沉淀或碱式碳酸镁沉淀的铵盐溶液蒸发浓缩结晶，回收得到可循环使用的铵盐。
上述含镁矿石粉的粒度为60-200目，铵盐粒度为60-200目，含镁矿石粉与铵盐的重量比为1:1.0—4.0，含镁矿石粉与铵盐的混合物在150-500℃温度范围内煅烧0.5-6小时。
所说的铵盐为硫酸铵、硫酸氢铵、氯化铵、溴化铵、硝酸铵、磷酸铵，或者它们的混合物，所说的含镁矿石为水镁石、水菱镁石、白云石、蛇纹石、镁橄榄石、菱镁矿、滑石，以及它们的尾矿渣。
本发明采用铵盐作为含镁矿石的煅烧添加剂，具有以下优点:
(1)可在150-500℃的温度范围内对含镁矿石进行煅烧，而不用像传统工艺那样，需在800℃以上的高温下进行煅烧，从而可降低能耗，并可获得后述工艺所必须的氨；
(2)由于可在不使用酸的情况下得到镁盐溶液，并在制备过程中获得用来沉淀镁盐溶液的沉淀剂，即可以省去酸和沉淀剂两种主要原料，因此，可减少原料消耗，降低生产成本，甚至还可节省建设硫酸厂和制氨厂的投资；
(3)由于将大量的副产品铵盐回收，进行循环使用，因此，可减少环境污染，产生显著的经济效益和社会效益。
附图说明
附图为本发明工艺流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
实施例1：
(1)将1份100目的蛇纹石粉与2.0份60目的氯化铵混合均匀后放入带有氨气净化器和氨吸收器的反应器中，将反应器置于加热炉中逐步加热到300-350℃，当煅烧产生的氨释放完毕后，用10份的水溶解浸提、煅烧产物，过滤得到粗氯化镁溶液，并回收所释放的氨；
(2)将粗氯化镁溶液采用常规方法精制后与回收的氨反应得到氢氧化镁沉淀；
(3)将过滤得到的氢氧化镁沉淀洗涤、干燥后置于煅烧炉中，于900-950℃煅烧3小时得到0.35份的氧化镁；
(4)将分离了氢氧化镁沉淀的氯化铵溶液蒸发浓缩结晶，回收得到1.8份可直接用作蛇纹石煅烧添加剂的氯化铵。
实施例2：将1份100目的白云石粉与1.6份100目的硫酸铵混合均匀，其它步骤和工艺条件同实施例1，回收得到的铵盐为硫酸铵。
实施例3：
(1)将1份100目的菱镁矿石粉与2.5份60目的氯化铵混合均匀后放入带有氨气净化器和氨吸收器的反应器中，将反应器置于加热炉中逐步加热到200℃，最后升温到350℃，当煅烧产生的氨释放完毕后，用10份的水溶解浸提、煅烧产物，过滤得到粗氯化镁溶液，并将所释放的氨用水溶解得到氨水；
(2)先将煅烧碱式碳酸镁沉淀产生的二氧化碳接入氨水中得到碳酸氢铵溶液，再将碳酸氢铵溶液加入精制后的氯化镁溶液中反应得到碱式碳酸镁沉淀；
(3)将过滤得到的碱式碳酸镁沉淀洗涤、干燥后置于煅烧炉中，于850-900℃煅烧得到氧化镁；
(4)将分离了碱式碳酸镁沉淀的氯化铵溶液蒸发浓缩结晶，回收得到可循环使用的氯化铵。

Claims (3)

1.一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，其特征是包括以下步骤：
(1)将粉碎后的含镁矿石粉与铵盐混合，经过煅烧、水提，得到对应的粗镁盐溶液，并回收煅烧产生的氨，或者用水溶解煅烧产生的氨得到氨水；
(2)将粗镁盐溶液精制后与回收的氨反应得到氢氧化镁沉淀，或者先将氨水与煅烧碱式碳酸镁沉淀产生的二氧化碳反应得到碳酸氢铵溶液，再将碳酸氢铵溶液与精制后的镁盐溶液反应得到碱式碳酸镁沉淀；
(3)分离洗涤步骤(2)得到的氢氧化镁沉淀或碱式碳酸镁沉淀，经干燥、煅烧得到氧化镁，并收集煅烧碱式碳酸镁沉淀产生的二氧化碳；
(4)将分离了氢氧化镁沉淀或碱式碳酸镁沉淀的铵盐溶液蒸发浓缩结晶，回收得到可循环使用的铵盐。
2.按权利要求1所述的一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，其特征是所说含镁矿石粉的粒度为60-200目，铵盐粒度为60-200目，含镁矿石粉与铵盐的重量比为1:1.0—4.0，含镁矿石粉与铵盐的混合物在150-500℃温度范围内煅烧0.5-6小时。
3.按权利要求1或2所述的一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，其特征是所说的铵盐为硫酸铵、硫酸氢铵、氯化铵、溴化铵、硝酸铵、磷酸铵，或者它们的混合物，所说的含镁矿石为水镁石、水菱镁石、白云石、蛇纹石、镁橄榄石、菱镁矿、滑石，以及它们的尾矿渣。
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