專利名稱：一種利用菱鎂尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輕質(zhì)碳酸鎂的生產(chǎn)，具體地說是一種利用菱鎂尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂的方法。
背景技術(shù)：
菱鎂礦礦石的主要成分是MgCO3，還含有不等量的Fe2O3·Al2O3與SiO2等雜質(zhì)。由于精礦不是普遍存在，我國在開采現(xiàn)有的菱鎂尾礦(MgO，天然存在)過程中，首先篩選出去特級(jí)或一級(jí)富礦，菱鎂尾礦中含MgO 46％以上才用于生產(chǎn)高級(jí)耐火材料，其余二、三級(jí)礦含46％以下的菱鎂尾礦目前是作為廢棄物扔掉，造成了資源的極大浪費(fèi)；在這些被廢棄的礦石中，還含有MgO 26～40％，還可純化后加以利用，這對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)資源以及治理環(huán)境污染都有重大意義；同時(shí)又占有土地，污染環(huán)境，既不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，又不符合清潔化生產(chǎn)工藝的要求。
利用白云石(CaO 30％，MgO 20％)生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂，其不足之處在于1)輕質(zhì)碳酸鎂的成品含CaO超標(biāo)(0.89以上)，國際標(biāo)準(zhǔn)為0.43％；2)大量排放Ca、Mg混合物，不利于環(huán)保；3)工藝復(fù)雜，Ca、Mg分離不均勻；4)成本高，分兩道工序，先提取Ca，再提取Mg。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用菱鎂尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂的方法；其生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)好，成品CaO含量符合國際標(biāo)準(zhǔn)，工藝簡單，成本低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種利用菱鎂尾礦制造輕質(zhì)碳酸鎂的方法，具體過程如下1)鍛燒菱鎂尾礦礦石砸碎，破碎粒度為5～30cm，裝入石灰窯爐鍛燒；2)研磨將燒熟的菱鎂熟塊冷卻后取出爐，初選，去除煤渣，研磨至150～200目；3)消化取研磨好的MgO粉放于消化缸中加水沒料消化成氫氧化鎂乳液，料液加溫至80℃，保溫≥1小時(shí)；4)碳解將氫氧化鎂乳液打入碳解缸中，加入氫氧化鎂乳液體積7-8倍的水，用消化成的氫氧化鎂乳液與CO2進(jìn)行碳化反應(yīng)，控制溫度≤30℃，CO2濃度27～30％，氣體壓力為0.3～0.5Mpa，使Mg(OH)2乳液形成碳酸鎂乳液；5)沉降將反應(yīng)好的碳酸鎂乳液放入沉降池中，進(jìn)行沉降，過濾得重鎂水；6)熱解重鎂水在95～105℃熱解，重鎂水中的輕質(zhì)碳酸鎂形成結(jié)晶小顆粒；
7)過濾、干燥得成品。
所述石灰窯可為立式窯，窯的上、中、下三處溫度分別為，上280～330℃，中500～600℃，下260～340℃；鎂石礦含率(化灰率)≥80％；所述碳解缸溫度20～30℃；所述干燥溫度為150～230℃。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1)成本低。本發(fā)明以含MgO 46％以下的菱鎂尾礦廢棄物為原料，廢物利用，節(jié)約資源，生產(chǎn)成本低；2)工藝簡單。本發(fā)明物料含Ca量低，不用提取，只用一道工序，節(jié)能；降低了生產(chǎn)成本；3)產(chǎn)品品質(zhì)好。本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品Ca量低，CaO含量符合國際標(biāo)準(zhǔn)。
4)無污染。本發(fā)明生產(chǎn)過程無污染，符合清潔化生產(chǎn)工藝的要求；并且解決了原料菱鎂尾礦廢棄物占有土地、污染環(huán)境的問題，這對(duì)保護(hù)資源以及治理環(huán)境污染都有重大意義，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
具體實(shí)施例方式
生產(chǎn)的每一步，發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)1.燒結(jié)菱鎂礦鍛燒把MgCO3變?yōu)镸gO
2.(配料)→消化MgO水化成Mg(OH)2
3.碳化(碳解)MgO和Mg(OH)2與CO2反應(yīng)生成液相碳酸氫鎂
4.熱解Mg(HCO3)2加熱分解析出沉淀實(shí)施例1)鍛燒將菱鎂尾礦礦石砸碎，進(jìn)窯礦石粒度為5～30cm，裝入石灰窯爐鍛燒2小時(shí)左右，在立式窯中分上、中、下三種溫度，上280～330℃，中500～600℃，下260～340℃；鎂石礦含率(化灰率)≥80％；煤石重量配比1噸83-90kg(煤標(biāo)量7000大卡/kg)；操作過程中出料先出熟料塊、后加料；加料是當(dāng)熟料出完后，礦石(嚴(yán)禁砂石混入料中而造成結(jié)瘤)與煤混合加入，裝料后將窯蓋關(guān)嚴(yán)以防漏氣；用菱鎂礦石與煤在灰窯中進(jìn)行高溫鍛燒而制得二氧化碳，二氧化碳為生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂原料.二氧化碳濃度≥27～30％；2)研磨將燒熟的菱鎂熟塊冷卻后取出爐，初選，去除煤渣，只剩MgO，經(jīng)雷蒙機(jī)研磨到150～200目；3)消化取研磨好的MgO粉200kg加水3噸混合，放于消化缸中加水沒料消化成氫氧化鎂乳液(需加溫至80℃以維持1小時(shí))，之后水冷卻至30℃以下；4)碳解先在要碳化的缸內(nèi)加一定量的水，將氫氧化鎂乳液打入碳解缸中，控制氫氧化鎂乳液與水的體積比為1∶7-8，用消化成的氫氧化鎂乳液與CO2進(jìn)行碳化反應(yīng)(調(diào)整冷卻水閥，控制溫度在≤30℃，通常溫度20～30℃)，使Mg(OH)2乳液形成碳酸鎂乳液；由石灰窯產(chǎn)出的氣體，經(jīng)過空氣壓縮機(jī)將常壓氣體升壓到碳化工序所需壓力，空壓機(jī)出口壓力(5kg/cm3)0.3～0.5Mpa；本實(shí)施例中CO2氣體濃度大于27％(總管CO2濃度27～30％，總管壓力0.4MPa)，氣體壓力為0.4MPa，PH值為7；當(dāng)CO2的主氣與尾氣的兩氣差≤2％，停止通氣和攪拌，碳化完成；5)沉降將反應(yīng)好的碳酸鎂乳液放入沉降池中，進(jìn)行沉降，沉淀經(jīng)板框過濾(過濾壓力為0.2MPa)去掉雜質(zhì)，過濾后的產(chǎn)物是重鎂水，清澈透明，濃度40％以上。
6)熱解重鎂水在熱解器中，在95～105℃熱解(連續(xù)性)，重鎂水中的輕質(zhì)碳酸鎂形成結(jié)晶小顆粒。熱解率95～98％；熱解蒸汽壓力0.4Mpa；7)板框過濾將熱解后的料液送入板框過濾，去掉水，為半成品；半成品過濾保回收率98％；過濾壓力0.2MPa；8)干燥將含水份高的半成品送至干燥工序干燥成合格品進(jìn)行包裝?？刂婆懦睖囟?00～120℃，產(chǎn)品水份≤2％；干燥溫度150～230℃。
權(quán)利要求
1.一種利用菱鎂尾礦制造輕質(zhì)碳酸鎂的方法，其特征在于1)將菱鎂尾礦礦石砸碎，破碎粒度為5～30cm，裝入石灰窯爐鍛燒；2)將燒熟的菱鎂熟塊冷卻后取出爐，初選，去除煤渣，研磨至150～200目；3)取研磨好的MgO粉放于消化缸中加水沒料消化成氫氧化鎂乳液，料液加溫至80℃，保溫≥1小時(shí)；4)將氫氧化鎂乳液打入碳解缸中，加入氫氧化鎂乳液體積7-8倍的水，用消化成的氫氧化鎂乳液與CO2進(jìn)行碳化反應(yīng)，控制溫度≤30℃，CO2濃度27～30％，氣體壓力為0.3～0.5Mpa，使Mg(OH)2乳液形成碳酸鎂乳液；5)將反應(yīng)好的碳酸鎂乳液放入沉降池中，進(jìn)行沉降，過濾得重鎂水；6)重鎂水在95～105℃熱解，重鎂水中的輕質(zhì)碳酸鎂形成結(jié)晶小顆粒；7)過濾、干燥得成品。
2.按照權(quán)利要求1所述利用菱鎂尾礦制造輕質(zhì)碳酸鎂的方法，其特征在于所述石灰窯為立式窯，窯的上、中、下三處溫度分別為，上240～400℃，中500～800℃，下260～340℃；鎂石礦含率≥80％。
3.按照權(quán)利要求1所述利用菱鎂尾礦制造輕質(zhì)碳酸鎂的方法，其特征在于所述碳解缸內(nèi)溫度20～30℃。
4.按照權(quán)利要求1所述利用菱鎂尾礦制造輕質(zhì)碳酸鎂的方法，其特征在于所述干燥溫度為150～230℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及輕質(zhì)碳酸鎂的生產(chǎn)，具體地說是一種利用菱鎂尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂的方法，具體過程為礦石砸碎，破碎粒度為5～30cm，裝入石灰窯爐鍛燒；2)將燒熟的菱鎂熟塊研磨至150～200目；3)取研磨好的MgO粉加水沒料消化成氫氧化鎂乳液；4)將氫氧化鎂乳液與CO
文檔編號(hào)C01F5/00GK1789133SQ20041010040
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者張作詩, 田玉海, 于清泉, 車永新 申請(qǐng)人:丹東玉龍鎂業(yè)有限公司