本發(fā)明屬于資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種工業(yè)廢渣的綜合利用方法。
背景技術(shù)：
青海柴達(dá)木地區(qū)含有豐富的鎂資源，大多以鹽湖開采鉀肥等后遺留的大量氯化鎂形式存在。每生產(chǎn)1t氯化鉀，副產(chǎn)約40m3鹵水，其中含有氯化鎂的濃度為33％左右。察爾汗鹽湖的氯化鉀產(chǎn)量超過150萬t，每年排放氯化鎂鹵水超過6000萬m3，其年排放量已經(jīng)超過海鹽副產(chǎn)鹵水總量的3倍，造成資源的極大浪費(fèi)以及環(huán)境的嚴(yán)重污染。雖然目前研究人員已利用副產(chǎn)的氯化鎂和副產(chǎn)的氧化鎂來制備鎂水泥，但是，一方面，鹽湖副產(chǎn)的氯化鎂的量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過副產(chǎn)的氧化鎂，另一方面，副產(chǎn)的氯化鎂只能用作氯氧鎂水泥的原料，而不能夠用于制備其他種類的鎂水泥，導(dǎo)致大量的副產(chǎn)氯化鎂仍舊不能被再利用，而氧化鎂卻是每一種鎂水泥中均需要使用的原料之一；因此，目前用于制備鎂水泥的氧化鎂的來源還主要是煅燒菱鎂礦獲得輕燒氧化鎂。
菱鎂礦作為制備輕燒氧化鎂的主要原料，其主要分布在我國(guó)的東北地區(qū)。遼寧省菱鎂礦石已勘查的儲(chǔ)量約占全國(guó)總儲(chǔ)量的85％，約占世界總儲(chǔ)量的20％；其礦石品位高，雜質(zhì)少，工業(yè)利用價(jià)值高，埋藏淺且極適合露天大規(guī)模機(jī)械化開采，礦帶處于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地帶，鐵路運(yùn)輸十分方便，這些優(yōu)勢(shì)使得遼寧省菱鎂礦采礦業(yè)迅速發(fā)展，成為中國(guó)的菱鎂礦石生產(chǎn)、供應(yīng)基地。青海等地由于地理位置較為偏遠(yuǎn)，造成輕燒氧化鎂的運(yùn)輸成本增大，而因地制宜制備氧化鎂則可以節(jié)省運(yùn)輸成本。
菱鎂礦煅燒制備輕燒氧化鎂的實(shí)質(zhì)是碳酸鎂加熱分解為氧化鎂和二氧化碳。菱鎂礦經(jīng)過破碎和人工揀選，即可投入反射窯、隧道窯、回轉(zhuǎn)窯中，在700℃～1000℃溫度下煅燒3h～5h，大部分二氧化碳逸出，成為輕燒樣，制備工藝為：菱鎂礦→鄂式破碎→篩分→煅燒→輕燒氧化鎂。該工藝仍存在能耗高、原料消耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。
因此，結(jié)合東北地區(qū)的輕燒氧化鎂與青海柴達(dá)木地區(qū)的氯化鎂所存在的現(xiàn)實(shí)問題，如何既能解決菱鎂制品用氧化鎂的運(yùn)輸成本問題、又能解決青海柴達(dá)木地區(qū)的氯化鎂造成的環(huán)境污染問題，是一個(gè)丞待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢渣的綜合利用方法，該綜合利用方法可將副產(chǎn)的氯化鎂轉(zhuǎn)化為符合菱鎂制品用的氧化鎂，減少污染的同時(shí)也降低菱鎂制品的制備成本。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
一種工業(yè)廢渣的綜合利用方法，包括步驟：
s1、將電石渣配制成電石渣料漿；
s2、將鹽湖副產(chǎn)氯化鎂配制成與所述電石渣料漿中氫氧化鈣等物質(zhì)的量的氯化鎂水溶液；
s3、將所述電石渣料漿與所述氯化鎂水溶液混合形成反應(yīng)料漿，所述反應(yīng)料漿反應(yīng)并經(jīng)固液分離、洗滌、干燥獲得氫氧化鎂粗礦；
s4、將所述氫氧化鎂粗礦在460℃～500℃下煅燒1.5h～2h，獲得氧化鎂粗礦；所述氧化鎂粗礦中氧化鎂的活性為71.32％～77.41％。
進(jìn)一步地，在所述氧化鎂粗礦中，所述氧化鎂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為86.10％～86.17％，碳酸鈣的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8.69％～8.74％，酸不溶物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4.54％～5.01％。
進(jìn)一步地，在所述步驟s1中，所述電石渣的粒徑小于200目。
進(jìn)一步地，在粒徑小于200目的電石渣中，氫氧化鈣的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為92.05％～92.63％，酸不溶物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.45％～1.59％，其余為碳酸鈣。
進(jìn)一步地，在所述步驟s3中，所述電石渣料漿與所述氯化鎂水溶液加入反應(yīng)器中，以使所述反應(yīng)料漿的ph保持為9.7～10.0。
進(jìn)一步地，在所述氫氧化鎂粗礦中，氫氧化鎂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為88.84％～89.05％，碳酸鈣的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6.89％～7.59％，酸不溶物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3.4％～3.7％。
本發(fā)明通過將鹽湖提鉀、提鋰后副產(chǎn)的大量氯化鎂與經(jīng)干法乙炔工藝中副產(chǎn)的電石渣作為生產(chǎn)原料，使二者在常溫下反應(yīng)生成氫氧化鎂粗礦，并經(jīng)煅燒即獲得了氧化鎂粗礦；該氧化鎂粗礦符合菱鎂制品用工業(yè)氧化鎂wb/t1019-2002標(biāo)準(zhǔn)，可以因地制宜地與氯化鎂等其他原料制備鎂水泥，生產(chǎn)原料均為鹽湖資源開發(fā)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，使得鎂水泥的制備成本低廉，并且大幅降低了現(xiàn)有技術(shù)中使用菱鎂礦輕燒粉帶來的高能耗以及運(yùn)輸費(fèi)用等問題；同時(shí)，該工業(yè)廢渣的綜合利用方法還有效避免了工業(yè)副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染。
附圖說明
通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，本發(fā)明的實(shí)施例的上述和其它方面、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，附圖中：
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的工業(yè)廢渣的綜合利用方法的工藝流程圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1獲得的氫氧化鎂粗礦的xrd圖片；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1獲得的氧化鎂粗礦的xrd圖片。
具體實(shí)施方式
以下，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可以以許多不同的形式來實(shí)施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為限制于這里闡述的具體實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實(shí)施例和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。
本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢渣的綜合利用方法，所述工業(yè)廢渣包括鹽湖提鉀、提鋰后副產(chǎn)的氯化鎂，以及經(jīng)干法乙炔工藝中副產(chǎn)的電石渣，這些工業(yè)廢渣大量堆放，不僅占用空間，而且造成污染，因此，本申請(qǐng)對(duì)上述工業(yè)廢渣進(jìn)行回收并綜合利用。具體參照?qǐng)D1，該綜合利用方法具體包括下述步驟：
s1、將電石渣與水混合配制成電石渣料漿。
電石渣的主要成分為氫氧化鈣，且其中氫氧化鈣的粒徑一般偏小，同時(shí)還含有7.95％～8.28％的酸不溶物；此處百分?jǐn)?shù)表示質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同。基于電石渣中各物質(zhì)的粒徑分布規(guī)律，優(yōu)選采用200目篩子先行篩分電石渣，并將篩下的部分電石渣作為與副產(chǎn)氯化鎂反應(yīng)的原料，以提高氫氧化鈣的比重。
在本申請(qǐng)中，粒徑小于200目的電石渣占總電石渣的質(zhì)量的44.2％～44.8％；在篩下的電石渣中，氫氧化鈣的含量為92.05％～92.63％，酸不溶物的含量為1.45％～1.59％，其余為碳酸鈣。如此，即經(jīng)過篩分降低了原料中雜質(zhì)的含量，以提高最終產(chǎn)品的純度。
s2、將鹽湖副產(chǎn)氯化鎂配制成與電石渣料漿中氫氧化鈣等物質(zhì)的量的氯化鎂水溶液。
s3、將電石渣料漿與氯化鎂水溶液混合形成反應(yīng)料漿，反應(yīng)料漿反應(yīng)并經(jīng)固液分離、洗滌、干燥獲得氫氧化鎂粗礦。
一般地，根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)廢渣的綜合利用方法屬于較大型操作，因此二者的混合在反應(yīng)器中進(jìn)行，向反應(yīng)器中通入電石渣料漿和氯化鎂水溶液，保持反應(yīng)料漿的ph控制在9.7～10.0；如此，即可通過后續(xù)的結(jié)晶獲得較大粒徑的氫氧化鎂粗礦，以降低氫氧化鎂粗礦與母液分離的成本與操作難度。顯然，電石渣料漿和氯化鎂水溶液的通入速率與反應(yīng)器的規(guī)模有一定的關(guān)系，本申請(qǐng)優(yōu)選使用體積為15l的dtb型反應(yīng)器。
具體地，反應(yīng)料漿在反應(yīng)器中反應(yīng)生成氫氧化鎂后，再在儲(chǔ)料罐中沉降以進(jìn)行初步分離，再經(jīng)過濾、洗滌、過濾、干燥即可獲得氫氧化鎂粗礦。
更為具體地，在獲得的氫氧化鎂粗礦中，氫氧化鎂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為88.84％～89.05％，碳酸鈣的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6.89％～7.59％，酸不溶物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3.4％～3.7％，并會(huì)有部分夾帶的氯化物。
s4、將氫氧化鎂粗礦在460℃～500℃下煅燒1.5h～2h，獲得其中氧化鎂的活性為71.32％～77.41％的氧化鎂粗礦。
具體來講，在該氧化鎂粗礦中，氧化鎂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為86.10％～86.17％，碳酸鈣的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8.69％～8.74％，酸不溶物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4.54％～5.01％。
根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)廢渣的綜合利用方法即獲得了上述指標(biāo)的氧化鎂粗礦，而該氧化鎂粗礦符合菱鎂制品用工業(yè)氧化鎂wb/t1019-2002標(biāo)準(zhǔn)，即可因地制宜地與氯化鎂等其他原料制備鎂水泥，生產(chǎn)原料均為鹽湖資源開發(fā)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，使得鎂水泥的制備成本低廉，并且大幅降低了現(xiàn)有技術(shù)中使用菱鎂礦輕燒粉帶來的高能耗以及運(yùn)輸費(fèi)用等問題；同時(shí)，該工業(yè)廢渣的綜合利用方法還有效避免了工業(yè)副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染。
以下將通過具體的實(shí)施例來體現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)廢渣的綜合利用方法，各實(shí)施例的工藝參數(shù)及產(chǎn)品指標(biāo)如表1-圖3所示。
表1實(shí)施例1-6的工業(yè)廢渣的綜合利用方法的工藝參數(shù)及產(chǎn)品指標(biāo)
表2實(shí)施例1-6中氫氧化鎂粗礦的含量分析
表3實(shí)施例1-6中氧化鎂粗礦的含量分析
對(duì)實(shí)施例1獲得的氫氧化鎂粗礦和氧化鎂粗礦分別進(jìn)行了x射線衍射測(cè)試(簡(jiǎn)稱xrd)，其測(cè)試結(jié)果分別如圖2和圖3所示。圖2和圖3證實(shí)了氫氧化鎂粗礦和氧化鎂粗礦中的成分。
雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解：在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在此進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。