專利名稱：用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)化工三廢治理和綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用硼泥制備硝 酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法。
背景技術(shù)：
硼泥是以硼鎂石(2Mg0 · B2O3 · H2O)為原料，通過焙燒、粉碎、與純堿混合，采取碳 水法生產(chǎn)硼砂(Na2B4O7* IOH2O),在水洗、結(jié)晶過程提取硼砂后剩下的固體廢物。生產(chǎn)一噸 硼砂可產(chǎn)4噸硼泥，一個(gè)年產(chǎn)8000噸的硼砂廠，每年可產(chǎn)硼泥為3. 2萬噸。由于硼泥的排 放量較大，目前國內(nèi)采用多種綜合利用途徑，除生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂和氧化鎂和橡塑填充劑外， 也有制取硼鎂磷復(fù)合肥、作蜂窩煤的煤加料及做建筑上硼砂等。硼泥中的鎂一般都是以碳酸鎂的形式存在，有時(shí)候也隨著硼鎂石的礦產(chǎn)不同而有 差別。生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂硼泥的組分是這樣的氧化鎂38%、二氧化硅20%、二氧化碳17%、 氧化硼3 %、氧化鈣3 %、氧化錳0.11%、其他為水份。其一，對(duì)硼泥的利用應(yīng)不斷提高產(chǎn)出物的價(jià)值，產(chǎn)出一些市場(chǎng)緊缺的、附加值大的 產(chǎn)品，以提高硼泥利用的經(jīng)濟(jì)效益。其二，眾所周知，硼泥的利用與鎂有關(guān)。近年來鎂對(duì)工業(yè)的作用受到人們的關(guān)注， 鎂是節(jié)日煙花、禮炮必需的原料；煙花經(jīng)常被應(yīng)用于商業(yè)活動(dòng)中，煙花為商業(yè)活動(dòng)增添了不 少的色彩，因此，煙花受到人們的歡迎，煙花中經(jīng)常使用硝酸鎂。硝酸鎂除了用于制造煙花 外，還是應(yīng)用于濃硝酸的脫水劑、制造炸藥、觸媒催化劑及其它鎂鹽和硝酸鹽原料、小麥灰 化劑等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對(duì)硼泥的利用和市場(chǎng)需求，提供一種用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn) 鈣和錳氫氧化物的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法 的技術(shù)方案如下。用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法，硼泥通過酸處理回收及合 成純化工藝，制得硝酸鎂無水物，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物；所述酸處理回收工藝為將硼泥用蒸汽加熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用 甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去另行深加工。濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與 鹽酸以折算好的純質(zhì)量比1 1.63 2. 03反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器中，在徐徐攪拌下發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣還有極少量的氯化錳。過濾 得到濾餅二氧化硅送去另行深加工。澄清的濾液做進(jìn)一步的純化。所述合成純化工藝為所述酸處理回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂除 雜凈化，過濾最后得到純凈的兩水氯化鎂澄清液；氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉淀 經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、分級(jí)篩選、檢斤包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產(chǎn)品；而生成的氯化鎂提高了原溶液的濃度，把得到的澄清氯化鎂與硝酸以純折算好的質(zhì)量比1 1.13 1. 53反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器中；在徐徐攪拌下生成九水硝酸鎂和鹽酸混合溶液，過濾得 到少量的雜質(zhì)濾餅送去焚燒或者深埋，得到的澄清濾液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng) 溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來經(jīng)冷卻有結(jié)晶析出，經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到九水硝 酸鎂晶體產(chǎn)品；九水硝酸鎂再繼續(xù)蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水后經(jīng)冷卻成無水物，最后經(jīng)洗滌、甩 干、粉碎成無水硝酸鎂產(chǎn)品；蒸餾剩下液體為鹽酸溶液返回去循環(huán)利用。本發(fā)明所用硼泥為生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂硼泥，其組分是這樣的氧化鎂、二氧化硅、二 氧化碳、氧化硼、氧化鈣、氧化錳、其他為水份。當(dāng)然，類似組分的其它硼泥也能適用本發(fā)明 之制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法。本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)式為Mg0+2HC1 = = = = MgCl2+H20Ca0+2HC1 = = = = CaCl2+H20CaCl2+Mg (OH) 2 = = = = MgCl2+Ca (OH) 2Mn0+2HC1 = = = = MnCl2+H20MnCl2+Mg (OH) 2 = = = = MgCl2+Mn (OH) 2MgCl2+2HN03+9H20 = = = = Mg (NO3) 2 · 9H20+2HC1本發(fā)明的有益效果在于其一，提供了一種用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳 氫氧化物的方法，為有效處理硼泥廢料開辟一條途徑。其二，制取物包括硝酸鎂、氫氧化鈣 和氫氧化錳，其中硝酸鎂是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大的暢銷產(chǎn)品，提高了處理硼泥廢料的經(jīng)濟(jì)效 益。其三，投資少，對(duì)處理生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂所用硼泥及類似組分的硼泥尤為適用，可以說開 辟了一條新路。其四，制取物的純度高，質(zhì)量有保證。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法，硼泥通過酸處理回收及合 成純化工藝，制得硝酸鎂無水物，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物；所述酸處理回收工藝為取硼泥500公斤(其中含氧化鎂38%)，將硼泥用蒸汽加 熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去 另行深加工。濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以折算好的純質(zhì)量比1 1.83反應(yīng)于第一耐 腐蝕反應(yīng)器中，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)生成妨4公斤氯化鎂的水合物，其他組分 生成氯化鈣還有極少量的氯化錳。過濾得到濾餅二氧化硅送去另行深加工。澄清的濾液做 進(jìn)一步的純化。所述合成純化工藝為所述酸處理回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂 除雜凈化，過濾最后得到純凈的兩水氯化鎂澄清液；氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉 淀經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、分級(jí)篩選、檢斤包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產(chǎn)品；而生成 的氯化鎂提高了原溶液的濃度，把得到的4M公斤澄清氯化鎂與硝酸以純折算好的質(zhì)量 比1 1. 33反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器中；在徐徐攪拌下生成九水硝酸鎂和鹽酸混合溶液， 過濾得到少量的雜質(zhì)濾餅送去焚燒或者深埋，得到的澄清濾液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸 餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來經(jīng)冷卻有結(jié)晶析出，經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到1188. 47公斤九水硝酸鎂晶體產(chǎn)品；九水硝酸鎂再繼續(xù)蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水后經(jīng)冷卻成無 水物，最后經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到412. 13公斤無水硝酸鎂產(chǎn)品；蒸餾剩下液體為鹽酸溶液 返回去循環(huán)利用。本發(fā)明所用硼泥為生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂硼泥，其組分是這樣的氧化鎂38%、二氧化 硅20%、二氧化碳17%、氧化硼3%、氧化鈣3%、氧化錳0. 11%、其他為水份。實(shí)施例二用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法，硼泥通過酸處理回收及合 成純化工藝，制得硝酸鎂無水物，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物；所述酸處理回收工藝為取硼泥500公斤(其中含氧化鎂38%)，將硼泥用蒸汽加 熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去 另行深加工。濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以折算好的純質(zhì)量比1 2. 03反應(yīng)于第一耐 腐蝕反應(yīng)器中，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)生成504公斤氯化鎂的水合物，其他組分 生成氯化鈣還有極少量的氯化錳。過濾得到濾餅二氧化硅送去另行深加工。澄清的濾液做 進(jìn)一步的純化。所述合成純化工藝為所述酸處理回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂 除雜凈化，過濾最后得到純凈的兩水氯化鎂澄清液；氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉 淀經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、分級(jí)篩選、檢斤包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產(chǎn)品；而生成 的氯化鎂提高了原溶液的濃度，把得到的504公斤澄清氯化鎂與硝酸以純折算好的質(zhì)量 比1 1. 53反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器中；在徐徐攪拌下生成九水硝酸鎂和鹽酸混合溶液， 過濾得到少量的雜質(zhì)濾餅送去焚燒或者深埋，得到的澄清濾液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸 餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來經(jīng)冷卻有結(jié)晶析出，經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到 1517. 76公斤九水硝酸鎂晶體產(chǎn)品；九水硝酸鎂再繼續(xù)蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水后經(jīng)冷卻成無 水物，最后經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到526. 32公斤無水硝酸鎂產(chǎn)品；蒸餾剩下液體為鹽酸溶液 返回去循環(huán)利用。本發(fā)明所用硼泥為生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂硼泥，其組分是這樣的氧化鎂38%、二氧化 硅20%、二氧化碳17%、氧化硼3%、氧化鈣3%、氧化錳0. 11%、其他為水份。實(shí)施例三用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法，硼泥通過酸處理回收及合 成純化工藝，制得硝酸鎂無水物，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物；所述酸處理回收工藝為取硼泥500公斤(其中含氧化鎂38%)，將硼泥用蒸汽加 熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去 另行深加工。濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以折算好的純質(zhì)量比1 1.63反應(yīng)于第一耐 腐蝕反應(yīng)器中，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)生成404公斤氯化鎂的水合物，其他組分 生成氯化鈣還有極少量的氯化錳。過濾得到濾餅二氧化硅送去另行深加工。澄清的濾液做 進(jìn)一步的純化。所述合成純化工藝為所述酸處理回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂 除雜凈化，過濾最后得到純凈的兩水氯化鎂澄清液；氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉 淀經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、分級(jí)篩選、檢斤包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產(chǎn)品；而生成 的氯化鎂提高了原溶液的濃度，把得到的4M公斤澄清氯化鎂與硝酸以純折算好的質(zhì)量比1 1. 13反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器中；在徐徐攪拌下生成九水硝酸鎂和鹽酸混合溶液， 過濾得到少量的雜質(zhì)濾餅送去焚燒或者深埋，得到的澄清濾液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸 餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來經(jīng)冷卻有結(jié)晶析出，經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到 898. 55公斤九水硝酸鎂晶體產(chǎn)品；九水硝酸鎂再繼續(xù)蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水后經(jīng)冷卻成無 水物，最后經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到311. 59公斤無水硝酸鎂產(chǎn)品；蒸餾剩下液體為鹽酸溶液 返回去循環(huán)利用。 本發(fā)明所用硼泥為生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂硼泥，其組分是這樣的氧化鎂38%、二氧化 硅20%、二氧化碳17%、氧化硼3%、氧化鈣3%、氧化錳0. 11%、其他為水份。
權(quán)利要求
1.用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法，其特征在于硼泥通過酸處 理回收及合成純化工藝，制得硝酸鎂無水物，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物；所述酸處理回收工藝為將硼泥用蒸汽加熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干 離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去另行深加工；濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以 折算好的純質(zhì)量比1 1. 63 2. 03反應(yīng)于第一耐腐蝕反應(yīng)器中，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué) 反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣還有極少量的氯化錳；過濾得到濾餅 二氧化硅送去另行深加工；澄清的濾液做進(jìn)一步的純化；所述合成純化工藝為所述酸處理回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂除雜凈 化，過濾最后得到純凈的兩水氯化鎂澄清液；氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉淀經(jīng)洗 滌甩干、干燥粉碎、分級(jí)篩選、檢斤包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產(chǎn)品；而生成的氯化 鎂提高了原溶液的濃度，把得到的澄清氯化鎂與硝酸以純折算好的質(zhì)量比1 1.13 1.53 反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器中；在徐徐攪拌下生成九水硝酸鎂和鹽酸混合溶液，過濾得到少 量的雜質(zhì)濾餅送去焚燒或者深埋，得到的澄清濾液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)溶液 達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來經(jīng)冷卻有結(jié)晶析出，經(jīng)洗滌、甩干、粉碎得到九水硝酸鎂 晶體產(chǎn)品；九水硝酸鎂再繼續(xù)蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水后經(jīng)冷卻成無水物，最后經(jīng)洗滌、甩干、 粉碎成無水硝酸鎂產(chǎn)品；蒸餾剩下液體為鹽酸溶液返回去循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法，其特 征在于所述硼泥，其組分中含有氧化鎂、二氧化硅、二氧化碳、氧化硼、氧化鈣、氧化錳、其 他為水份。
全文摘要
用硼泥制備硝酸鎂無水物聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法，涉及無機(jī)化工三廢治理和綜合利用，其將硼泥通過酸處理回收及合成純化工藝，制得硝酸鎂無水物，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物；酸處理回收工藝為將硼泥用蒸汽加熱，甩干、液固分離，得到以硼酸為主的濾液另行深加工；濾餅硼泥中的氧化鎂與鹽酸反應(yīng)于第一耐腐蝕反應(yīng)器中，生成氯化鎂的水合物，其它組分生成氯化鈣和氯化錳；過濾得到濾餅二氧化硅另行深加工；合成純化工藝為在澄清濾液用適量的氫氧化鎂除雜凈化，過濾得到純凈的兩水氯化鎂澄清液；把澄清的氯化鎂與硝酸反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器中；經(jīng)過濾、減壓蒸餾、結(jié)晶、洗滌、甩干、粉碎得到硝酸鎂產(chǎn)品。提高了處理硼泥廢料的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01F5/38GK102115104SQ20101057370
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者王嘉興 申請(qǐng)人:王嘉興