本發(fā)明涉及白云石材料加工，具體地，涉及一種利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法。

背景技術(shù)：

1、白云石是一種常見的白色非金屬礦物，其化學(xué)成分主要為caco3和mgco3，屬于一種復(fù)合碳酸鹽礦物。在我國，白云石的蘊藏量非常豐富，是一種重要的鈣鎂資源。它不僅在我國分布廣泛，而且其原料質(zhì)量普遍較高，作為一種填料在多個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，并且其應(yīng)用范圍還在不斷擴大。

2、在當(dāng)前階段，白云石的開發(fā)應(yīng)用主要停留在初級階段，即通過對礦物的初步加工，生產(chǎn)出附加值相對較低的冶金熔劑以及品質(zhì)不高的輕質(zhì)碳酸鎂。這種簡單的加工方式不僅未能充分發(fā)揮白云石中豐富的鈣、鎂資源的潛在價值，反而造成了資源的極大浪費。同時，由于產(chǎn)品的附加值不高，企業(yè)的利潤空間也受到了嚴(yán)重壓縮，影響了行業(yè)的整體發(fā)展。因此，對白云石中的鈣鎂進行分離，是一種簡單可行的提高白云石產(chǎn)品附加值的方法，這不僅能夠最大限度地挖掘白云石資源的潛力，還能顯著提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，推動整個行業(yè)的升級與發(fā)展。

3、對白云石進行鈣鎂分離的現(xiàn)有的方法均存在各自的弊端和缺點，具體如下：

4、碳化法由于需要兩次碳化，工藝復(fù)雜且能耗高，設(shè)備投入也較大，從而增加了生產(chǎn)成本。

5、酸解法對酸的消耗量大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本顯著增加，且廢液易產(chǎn)生污染，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

6、銨浸法主要利用無機強酸銨鹽對煅燒消化后的白云灰進行浸提，最后將鎂沉淀出來，但是目前報道的產(chǎn)品純度不高，實際應(yīng)用中的效率、成本以及環(huán)境影響等方面還需進一步提高和評估。

7、專利202211265206.8公布了一種白云石礦聯(lián)產(chǎn)制備高品質(zhì)碳酸鈣和鎂建材原料的方法，該專利聚焦于高純度碳酸鈣的制備，得到的副產(chǎn)物氧化鎂的純度不高，主要作為建材原料。具體的是將白云石高溫煅燒并回收二氧化碳?xì)怏w，隨后將煅粉與硫酸銨等銨鹽進行選擇性沉降反應(yīng)處理，過濾得到的濾液進行碳酸化處理后可得到純度為98％以上的碳酸鈣產(chǎn)品，濾渣則為鎂建材原料-活性氧化鎂，該工藝方法中使用硫酸銨對白云石煅粉進行選擇性沉降反應(yīng)處理，硫酸鈣溶解度有限，并且會產(chǎn)生固態(tài)硫酸鎂，導(dǎo)致氧化鎂濾渣中含有沒有溶解的硫酸鈣以及固態(tài)硫酸鎂等物質(zhì)，雖然這種不純的產(chǎn)物作為建筑材料沒有問題，但是這種方法對需要高品質(zhì)氧化鎂的需求領(lǐng)域是不可行的。專利201610023391.8公布了一種以白云石為原料，采用硫酸銨浸出法制備納米氧化鎂的方法。具體是將白云石煅燒并研磨成白云石粉末，然后與硫酸銨溶液混合，加熱攪拌反應(yīng)至蒸餾出氨水得到硫酸鎂溶液，再將硫酸鎂溶液和氨水分別配制成相同體積的溶液，再取等量的硫酸鎂溶液和氨水并分別加入等量的水稀釋，向硫酸鎂溶液中不加或加入分散劑并攪拌均勻，向氨水中補加濃氨水并攪拌均勻后逐滴加入到硫酸鎂溶液中，加熱攪拌反應(yīng)，生成的氫氧化鎂白色沉淀經(jīng)陳化、過濾、洗滌、干燥、研磨得到氫氧化鎂白色粉末，經(jīng)煅燒得到納米氧化鎂。由此可見，該工藝非常復(fù)雜，煅燒后的粉末與硫酸銨溶液混合需要加熱到120度(120～180℃)以上，才能蒸出氨氣，耗費能源。而且在生成氫氧化鎂的步驟中，使用了十二烷基硫酸鈉(sds)等分散劑，不但增加了雜質(zhì)的引入，導(dǎo)致成本的增加，而且通過逐滴加入的方式進行，不適于工業(yè)化生產(chǎn)。

8、如果能夠有效地分離白云石礦中的鈣和鎂，制備得到高純度的氧化鎂，可應(yīng)用在通信、醫(yī)藥、精密儀器等領(lǐng)域，可以大大提高白云石的附加值，而且成本低，產(chǎn)品價值高。

9、因此，如何通過簡單有效的方法實現(xiàn)對白云石鈣鎂的分離，制備高品質(zhì)氧化鎂和鈣產(chǎn)品，從而拓寬產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，是本發(fā)明主要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法。

2、本發(fā)明提供一種利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，所述方法包括：

3、提供白云石原料，煅燒所述白云石原料，得到白云石煅粉；

4、在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，得到濾液和濾渣；

5、洗滌所述濾渣并烘干，得到氧化鎂原料。

6、可選地，所述提供白云石原料，其中：所述白云石原料的目數(shù)在50目以上。

7、可選地，煅燒所述白云石原料，其中：煅燒溫度為900～1250℃，煅燒時間為0.5～4h。

8、可選地，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：所述含有機酸根的銨鹽為弱酸弱堿鹽。

9、可選地，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：所述含有機酸根的銨鹽為檸檬酸銨、酒石酸銨、甲酸銨和丁二酸銨中的任意一種或幾種。

10、可選地，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：去離子水與所有固體成分的質(zhì)量比為3:1～20:1。

11、可選地，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：所述銨鹽溶液中銨根與所述白云石煅粉中鈣的摩爾比為2:1～5:1。

12、可選地，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：處理溫度為10～60℃。

13、可選地，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：攪拌速度為200～500r/min，反應(yīng)時間為10～60min。

14、可選地，洗滌所述濾渣并烘干，其中：烘干溫度為60-100℃，烘干時間為12-24h。

15、本發(fā)明通過煅燒將白云石中的碳酸鈣和碳酸鎂分別分解為氧化鈣和氧化鎂，通過在含有機酸根的銨鹽溶液中反應(yīng)，根據(jù)有機酸鈣和有機酸鎂熱力學(xué)生成常數(shù)的差異(有機酸鈣的生成常數(shù)遠(yuǎn)大于有機酸鎂)，控制銨根離子與鈣的摩爾比，使得有機酸根優(yōu)先絡(luò)合鈣離子生成有機酸鈣，并且利用有機酸鈣超溶解性的特性，使鈣溶解浸入溶液中，同時保證氧化鎂不溶解，從而實現(xiàn)鈣鎂分離，過濾得到的濾渣即為氧化鎂。溶液中的鈣離子后續(xù)可以直接用于制備有機酸鈣產(chǎn)品或其他產(chǎn)品。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下至少之一的有益效果：

17、1、本發(fā)明提供的方法，僅通過煅燒和液相溶浸兩步即可制備得到氧化鎂原料，解決了傳統(tǒng)白云石礦加工應(yīng)用過程中，鈣鎂分離的過程復(fù)雜、成本高的問題，本發(fā)明提供的方法鈣鎂分離工藝簡單，成本較低，有利于研究與大規(guī)模生產(chǎn)，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

18、2、本發(fā)明可以有效地將白云石中的鈣、鎂進行分離，制備出高品質(zhì)氧化鎂原料，利用本發(fā)明方法制備的氧化鎂原料的各項指標(biāo)可控，且達(dá)到了《菱鎂制品用輕燒氧化鎂》(wb/t1019-2002)標(biāo)準(zhǔn)中85粉優(yōu)等品的指標(biāo)，即氧化鎂含量為85-95％，滿足制備高端氧化鎂相關(guān)材料的要求。

19、3、本發(fā)明能夠充分利用各種白云石礦、尾礦以及工業(yè)過程中產(chǎn)生的白云石廢渣等豐富的資源，原料的多元化選擇不僅可以提高生產(chǎn)過程的靈活性，還能夠為實現(xiàn)資源的高效利用和循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展提供有力支撐。

技術(shù)特征：

1.一種利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，所述提供白云石原料，其中：所述白云石原料的目數(shù)在50目以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，煅燒所述白云石原料，其中：煅燒溫度為900～1250℃，煅燒時間為0.5～4h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：所述含有機酸根的銨鹽為弱酸弱堿鹽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：所述含有機酸根的銨鹽為檸檬酸銨、酒石酸銨、甲酸銨和丁二酸銨中的任意一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：去離子水與所有固體成分的質(zhì)量比為3:1～20:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：所述銨鹽溶液中銨根與所述白云石煅粉中鈣的摩爾比為2:1～5:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：處理溫度為10～60℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，所述在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，其中：攪拌速度為200～500r/min，反應(yīng)時間為10～60min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，其特征在于，洗滌所述濾渣并烘干，其中：烘干溫度為60-100℃，烘干時間為12-24h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種利用白云石礦制備氧化鎂原料的方法，包括：提供白云石原料，煅燒所述白云石原料，得到白云石煅粉；在含有機酸根的銨鹽溶液中，對所述白云石煅粉進行溶浸與沉降處理，得到濾液和濾渣；洗滌所述濾渣并烘干，得到氧化鎂原料。本發(fā)明可以有效地將白云石中的鈣、鎂進行分離，制備出高品質(zhì)氧化鎂原料，同時該方法易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：何信,何關(guān)金,潘輝,朱申敏
受保護的技術(shù)使用者：湖南和旺新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26