專利名稱：菱鎂礦碳化法生產(chǎn)碳酸鎂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳酸鎂的生產(chǎn)方法，特別是一種以菱鎂礦碳化法生產(chǎn)碳酸鎂的方法。
鎂鹽生產(chǎn)原料大致有兩類，一類是海水或湖水中的苦鹵，另一類是礦物原料，主要是白云石和菱鎂礦，白云石主要含40％左右的碳酸鎂和50％左右的碳酸鈣；菱鎂礦中含碳酸鎂90％左右。現(xiàn)行的碳酸鎂生產(chǎn)方法有三種純堿法、碳銨法、碳化法。參考《鎂鹽技術(shù)資料》第八次全國鎂鹽技術(shù)信息交流會論文匯編，1995年10月印，化工部無機鹽信息站提供的公開出版物17-21頁記載了陳思聰先生著《碳化法制取氧化鎂新工藝實驗研究》，以白云石為原料經(jīng)消化、二次碳化、擠壓分離、熱解、分離、脫水制得碳酸鎂，碳酸鎂經(jīng)鍛燒制取氧化鎂。白云石碳化法生產(chǎn)碳酸鎂是目前通常使用的方法。但是用白云石為原料，其碳酸鎂最高在百分之四十二，其余為碳酸鈣，生產(chǎn)過程中鈣、鎂分離麻煩，一次難以分離徹底，鎂中含鈣不易達到高檔產(chǎn)品，付產(chǎn)品鈣產(chǎn)值低，又含有鎂，不受歡迎，因此使用白云石為原料，耗能多、成本高。而使用菱鎂礦為原料采用碳化法生產(chǎn)碳酸鈣，因菱鎂礦不易消化，而至今未形成碳化法生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的是利于菱鎂礦鎂含量高的特點解決菱鎂礦消化難的問題，以菱鎂礦為原料形成碳化法生產(chǎn)碳酸鎂新工藝，降低能耗，簡化分離工藝，提高產(chǎn)品純度，降低成本。
本發(fā)明技術(shù)方案如下以菱鎂礦為原料經(jīng)下述工藝步驟制造碳酸鎂煅燒將原料與煤混合煅燒，主反應(yīng)式
消化將煅燒后的物料粉碎，加水?dāng)嚢柚瞥蓱腋∫?，主反?yīng)式
碳化將消化后的懸浮液，稀釋后打入碳化塔內(nèi)對流碳化，碳化使用的二氧化碳為煅燒菱鎂礦的窯氣凈化所得，主反應(yīng)式
液固分離將碳酸氫鎂溶液中的固體雜質(zhì)清除；熱解將除雜質(zhì)后的碳酸氫鎂溶液在80-100℃溫度條件下熱解，反應(yīng)式
固液分離將熱解后的碳酸鎂從液體中分離出來干燥，獲得碳酸鎂產(chǎn)品，廢水返回消化工序。
消化時物料粒度200-300目。
消化溫度60℃±10。
將制得的碳酸鎂在800-900℃溫度下煅燒得到氧化鎂，反應(yīng)式
所得二氧化碳返回碳化工序使用。
本發(fā)明的優(yōu)點(1)、回收率高、節(jié)約能源碳化法生產(chǎn)鎂鹽，鎂原料占成本的四分之一，電、煤占成本的四分之三，生產(chǎn)一噸碳酸鎂用白云石需五噸礦石，按每噸40元共200元，而用菱鎂礦只需兩噸，每噸120元共240元，略高于白云石，而白云石生產(chǎn)鎂鹽每噸耗煤4噸、菱鎂礦只需2噸，每噸按100元計算省200元。電白云石噸耗1000千瓦，菱鎂礦噸耗500千瓦，每千瓦電價0.50元，500千瓦省250元，其它所有工作量大致均減一半。白云石碳化法用于鎂鹽的有效能耗只有40％多，而菱鎂礦碳化法其有效能耗在90％以上。同樣能耗其回收率在一倍以上。
(2)、簡化分離工藝優(yōu)質(zhì)菱鎂礦只有不到百分之五的硅、鈣、鋁等雜質(zhì)，其主要成份是碳酸鎂，而白云石也有百分之五的硅、鈣、鋁等雜質(zhì)，而其本身只有碳酸鎂42％，其余碳酸鈣53％。而鈣鎂分離還要在完成了主要工藝流程“碳化”后才能進行，一次分離還難以分離干凈，分離后的鈣也要甩干、烘干、粉碎，回收付產(chǎn)品碳酸鈣(售價不超過500元噸)，后半部分須兩套設(shè)備分別運作，增加麻煩。
(3)、易以提高產(chǎn)品純度化工產(chǎn)品以含量高、雜質(zhì)少為高檔。鎂鹽也同樣，工業(yè)水合堿式碳酸鎂優(yōu)等品各種含雜合計(不包括水份)≤0.751％、一級品≤1.2％。工業(yè)氧化鎂優(yōu)等品總含雜≤1.3853％、一級品≤2％，合格品≤2.85％。
至于含鎂量，優(yōu)質(zhì)的菱鎂礦原礦石就已經(jīng)達到優(yōu)等品產(chǎn)品含鎂標準。可見整個工藝流程的目的在于除雜提純。優(yōu)質(zhì)菱鎂礦含雜不超過4，其中主要是硅、鈣、鋁、錳等。而其中B類礦石含鈣量不超過1％，硅鋁在流程中不溶，比較容易在過濾時和碳酸鈣一起去除。鐵、錳等在幾次沉淀中排出。本工藝做得好時基本上可以一次流程除雜，全部產(chǎn)品均為優(yōu)等品。如有化學(xué)試劑級產(chǎn)品市場，經(jīng)兩次除雜，也可以達到試劑級標準。而高純的鎂鹽(含雜0.5％以下)可直接精煉金屬鎂或高純高密度電溶鎂，其市場更為廣寬，效益更好。
現(xiàn)在我國鎂鹽生產(chǎn)廠家，大部分使用白云石碳化法，生產(chǎn)每噸工業(yè)水合堿式碳酸鎂成本大致在2500元左右，而用我們的菱鎂礦碳化法生產(chǎn)成本不超過1500元。其效益就顯而易見了。
實施例菱鎂礦碳化法生產(chǎn)碳酸鎂，氧化鎂的具體工藝技術(shù)方案如下煅燒碳酸鎂含量90％以上的菱鎂礦，粒徑1-5厘米，原料與煤4∶1—6∶1比例混合，三十立方米立窯一座，煅燒溫度1000℃，主反應(yīng)式
消化粗粉用錘式破碎機，細粉用雷蒙機，粉到250目，用5立方米帶攪拌消化罐兩個，水溫控制在60℃±10，液固比4∶1消化2小時，主反應(yīng)式
碳化2M×5M碳化塔兩座，從立窯中收集二氧化碳氣經(jīng)凈化后在塔中對流碳化，用酚汰指示劑不顯色為完成碳化，液固比為10∶1，溫度30℃，反應(yīng)式
液固分離用40平方米板框壓濾機，壓出含碳酸氫鎂的溶液，排出固體雜質(zhì)。
熱解630×8500熱解器，連續(xù)熱解，溫度98-100℃，15-17分鐘，反應(yīng)式
固液分離40平方米板框壓濾機，壓出碳酸鎂濾餅，廢水返回消化器使用。
烘干用粑式烘干機在200℃溫度下烘干，粉碎后包裝，制得碳酸鎂產(chǎn)品。
煅燒烘干后的碳酸鎂經(jīng)回轉(zhuǎn)式煅燒爐在900℃恒溫5小時，得到氧化鎂，反應(yīng)式
收集二氧化碳返回碳化工序使用。
另外利用消化工序直接得到氫氧化鎂。
權(quán)利要求
1.菱鎂礦碳化法生產(chǎn)碳酸鎂，以菱鎂礦為原料，經(jīng)下述工藝步驟制造碳酸鎂煅燒將原料與煤混合煅燒，主反應(yīng)式消化將煅燒后的物料粉碎，加水?dāng)嚢柚瞥蓱腋∫海鞣磻?yīng)式碳化將消化后的懸浮液，稀釋后打入碳化塔內(nèi)對流碳化，碳化使用的二氧化碳為煅燒菱鎂礦的窯氣凈化所得，主反應(yīng)式液固分離將碳酸氫鎂溶液中的固體雜質(zhì)清除；熱解將除雜質(zhì)后的碳酸氫鎂溶液在80-100℃溫度條件下熱解，反應(yīng)式固液分離將熱解后的碳酸鎂從液體中分離出來干燥，獲得碳酸鎂產(chǎn)品，廢水返回消化工序；其特征是消化時使用的物料粒度控制在200-300目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菱鎂礦碳化法生產(chǎn)碳酸鎂，其特征是控制消化溫度在60℃±10范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的菱鎂礦碳化法生產(chǎn)碳酸鎂，其特征是將制得的碳酸鎂在800-900℃溫度下煅燒得到氧化鎂，反應(yīng)式所得二氧化碳返回碳化工序使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種菱鎂礦碳化法生產(chǎn)碳酸鎂的方法，原料經(jīng)煅燒、消化、碳化、液固分離、熱解、固液分離得到碳酸鎂，其特征是消化時的物料粒度控制在200-300目，消化溫度60℃±10，解決了菱鎂礦不易消化的難題。該方法節(jié)能效果好，產(chǎn)品質(zhì)量高，簡化了分離工藝，為碳化法生產(chǎn)鎂鹽提供了一條新途徑。
文檔編號C01F5/00GK1150123SQ9611303
公開日1997年5月21日 申請日期1996年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月20日
發(fā)明者張得新 申請人:張得新