CN102219239A - 用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法 - Google Patents
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Abstract
用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，涉及无机化工三废治理和综合利用。将硼泥通过回收、纯化及合成工艺，制得碱式碳酸镁，同时联产氢氧化钙和氢氧化锰：回收：将硼泥用蒸汽加热，用甩干离心机液固分离，得到硼酸为主的滤液另加工；含氧化镁的滤饼中加氯化铵反应，生成氯化镁的水合物、氨水、氯化钙和氯化锰溶液；过滤出滤饼二氧化硅另加工；纯化：将回收获得的滤液用氢氧化镁除杂，使氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀，过滤得到氢氧化钙和氢氧化锰；合成：将纯化后的滤液中氯化镁和氨水加二氧化碳碳化，得到碱式碳酸镁和氯化铵混合溶液；过滤得到滤饼碱式碳酸镁；滤液氯化铵可以循环使用。提高了处理硼泥废料的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及无机化工三废治理和综合利用的技术领域，特别是一种用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法。
背景技术
硼泥是以硼镁石(2MgO·B2O3·H2O)为原料，通过焙烧、粉碎、与纯碱混合，采取碳水法生产硼砂(Na2B4O7·10H2O)，在水洗、结晶过程提取硼砂后剩下的固体废物。生产一吨硼砂可产4吨硼泥，一个年产8000吨的硼砂厂，每年可产硼泥为3.2万吨。由于硼泥的排放量较大，目前国内采用多种综合利用途径，除生产轻质碳酸镁和氧化镁和橡塑填充剂外，也有制取硼镁磷复合肥、作蜂窝煤的煤加料及做建筑上硼砂等。
硼泥中的镁一般都是以碳酸镁的形式存在，有时候也随着硼镁石的矿产不同而有差别。生产轻质碳酸镁硼泥的组分是这样的：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化钙3％、氧化锰0.11％、其他为水份。
其一，对硼泥的利用应不断提高产出物的价值，产出一些市场紧缺的、附加值大的产品，以提高硼泥利用的经济效益。
其二、众所周知，硼泥的利用与镁有关，而含镁化合物在各领域应用很广泛，其中碱式碳酸镁可用作橡胶制品的优良填充剂和补强剂；也可用作绝热、耐高温的防火保温材料；石棉轻质碳酸镁是优良的绝缘材料，可用于造船和锅炉制造；还可以用于制造高级玻璃制品、镁盐、颜料、油漆和日常用品等；在医药上还可用作解酸剂；还可作干燥剂、护色剂、载体、抗结块剂，用途十分广泛。
发明内容
本发明旨在针对硼泥的利用和市场需求，提供一种用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法。
为实现上述目的，本发明用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法的技术方案如下：
用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，硼泥通过回收、纯化及合成工艺，制得碱式碳酸镁，同时联产氢氧化钙和氢氧化锰：
所述回收工艺为：将硼泥用蒸汽加热到60-80℃维持1-2小时，然后用甩干离心机液固分离，得到以硼酸为主的滤液另行深加工；滤饼硼泥中的氧化镁与氯化铵按纯物质计的质量比1∶2.48-2.88，加水反应于耐腐蚀反应器中，搅拌；反应生成氯化镁的水合物、氨水、氯化钙和氯化锰溶液；过滤得到滤饼二氧化硅另行深加工；澄清的滤液做进一步的纯化；
所述纯化工艺为：经回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤、干燥粉碎、分级筛选、包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；所得滤液为氯化镁和氨水澄清液；
所述合成工艺为：经纯化工艺后的滤液中，氯化镁和氨水与二氧化碳按纯物质计的质量比1∶0.54-0.94∶0.26-0.66碳化于耐腐蚀碳化器中，搅拌；得到碱式碳酸镁和氯化铵混合溶液；过滤得到滤饼经洗涤甩干、干燥粉碎、包装得到碱式碳酸镁产品；澄清的氯化铵溶液可以循环使用于回收工艺。
本发明所用硼泥为生产轻质碳酸镁的硼泥，其组分为：氧化镁、二氧化硅、二氧化碳、氧化硼、氧化钙、氧化锰及水分。当然，类似组分的其他硼泥也能适应本发明之用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法。
本发明的化学反应式为：
7H2O+MgO+2NH4Cl＝＝＝＝MgCl2·6H2O+2NH4OH
H2O+CaO+2NH4Cl＝＝＝＝CaCl2+2NH4OH
H2O+MnO+2NH4Cl＝＝＝＝MnCl2+2NH4OH
CaCl2+Mg(OH)2＝＝＝＝MgCl2+Ca(OH)2
MnCl2+Mg(OH)2＝＝＝＝MgCl2+Mn(OH)2
2MgCl2+4NH4OH+CO2＝＝＝＝Mg2(OH)2CO3+4NH4Cl+H2O
本发明的有益效果在于：其一，提供了一种用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，可以有效处理硼泥废料。其二，制取物包括碱式碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化锰，均具有多种用途，经济效益显著，提高了处理硼泥废料的经济效益。其三，制得的氯化铵可以循环使用，投资少，降低了处理硼泥废料的成本。其四，制取物纯度高，质量有保证。
具体实施方式
实施例一
用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，硼泥通过回收、纯化及合成工艺，制得碱式碳酸镁，同时联产氢氧化钙和氢氧化锰，本发明所用硼泥为生产轻质碳酸镁的硼泥，其组分为：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化钙3％、氧化锰0.11％，其他为水分。
所述回收工艺为：取500Kg硼泥用蒸汽加热到60-80℃维持1-2小时，然后用甩干离心机液固分离，得到以硼酸为主的滤液另行深加工；滤饼硼泥中的氧化镁(纯质量为190Kg)与氯化铵按纯物质计的质量比1∶2.48，加水反应于耐腐蚀反应器中，搅拌；反应生成氯化镁的水合物、氨水、氯化钙和氯化锰溶液；过滤得到滤饼二氧化硅另行深加工；澄清的滤液做进一步的纯化；
所述纯化工艺为：经回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤、干燥粉碎、分级筛选、包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；所得滤液为氯化镁和氨水澄清液；
所述合成工艺为：经纯化工艺后的滤液中，氯化镁(前述工艺生成氯化镁纯质量为418Kg)和氨水与二氧化碳按纯物质计的质量比1∶0.54∶0.26碳化于耐腐蚀碳化器中，搅拌；得到碱式碳酸镁和氯化铵混合溶液；过滤得到滤饼经洗涤甩干、干燥粉碎、包装得到碱式碳酸镁产品229Kg；得到的345Kg氯化铵可以循环使用于回收工艺。
实施例二
用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，硼泥通过回收、纯化及合成工艺，制得碱式碳酸镁，同时联产氢氧化钙和氢氧化锰，本发明所用硼泥为生产轻质碳酸镁的硼泥，其组分为：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化钙3％、氧化锰0.11％，其他为水分。
所述回收工艺为：取500Kg硼泥用蒸汽加热到60-80℃维持1-2小时，然后用甩干离心机液固分离，得到以硼酸为主的滤液另行深加工；滤饼硼泥中的氧化镁(纯质量为190Kg)与氯化铵按纯物质计的质量比1∶2.68，加水反应于耐腐蚀反应器中，搅拌；反应生成氯化镁的水合物、氨水、氯化钙和氯化锰溶液；过滤得到滤饼二氧化硅另行深加工；澄清的滤液做进一步的纯化；
所述纯化工艺为：经回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤、干燥粉碎、分级筛选、包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；所得滤液为氯化镁和氨水澄清液；
所述合成工艺为：经纯化工艺后的滤液中，氯化镁(前述工艺生成氯化镁纯质量为452Kg)和氨水与二氧化碳按纯物质计的质量比1∶0.74∶0.46碳化于耐腐蚀碳化器中，搅拌；得到碱式碳酸镁和氯化铵混合溶液；过滤得到滤饼经洗涤甩干、干燥粉碎、包装得到碱式碳酸镁产品339Kg；得到的511Kg氯化铵可以循环使用于回收工艺。
实施例三
用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，硼泥通过回收、纯化及合成工艺，制得碱式碳酸镁，同时联产氢氧化钙和氢氧化锰，本发明所用硼泥为生产轻质碳酸镁的硼泥，其组分为：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化钙3％、氧化锰0.11％，其他为水分。
所述回收工艺为：取500Kg硼泥用蒸汽加热到60-80℃维持1-2小时，然后用甩干离心机液固分离，得到以硼酸为主的滤液另行深加工；滤饼硼泥中的氧化镁(纯质量为190Kg)与氯化铵按纯物质计的质量比1∶2.88，加水反应于耐腐蚀反应器中，搅拌；反应生成氯化镁的水合物、氨水、氯化钙和氯化锰溶液；过滤得到滤饼二氧化硅另行深加工；澄清的滤液做进一步的纯化；
所述纯化工艺为：经回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤、干燥粉碎、分级筛选、包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；所得滤液为氯化镁和氨水澄清液；
所述合成工艺为：经纯化工艺后的滤液中，氯化镁(前述工艺生成氯化镁纯质量为486Kg)和氨水与二氧化碳按纯物质计的质量比1∶0.94∶0.66碳化于耐腐蚀碳化器中，搅拌；得到碱式碳酸镁和氯化铵混合溶液；过滤得到滤饼经洗涤甩干、干燥粉碎、包装得到碱式碳酸镁产品463Kg；得到的698Kg氯化铵可以循环使用于回收工艺。
Claims (2)
1.用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，其特征在于：硼泥通过回收、纯化及合成工艺，制得碱式碳酸镁，同时联产氢氧化钙和氢氧化锰：
所述回收工艺为：将硼泥用蒸汽加热到60-80℃维持1-2小时，然后用甩干离心机液固分离，得到以硼酸为主的滤液另行深加工；滤饼硼泥中的氧化镁与氯化铵按纯物质计的质量比1∶2.48-2.88，加水反应于耐腐蚀反应器中，搅拌；反应生成氯化镁的水合物、氨水、氯化钙和氯化锰溶液；过滤得到滤饼二氧化硅另行深加工；澄清的滤液做进一步的纯化；
所述纯化工艺为：经回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤、干燥粉碎、分级筛选、包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；所得滤液为氯化镁和氨水澄清液；
所述合成工艺为：经纯化工艺后的滤液中，氯化镁和氨水与二氧化碳按纯物质计的质量比1∶0.54-0.94∶0.26-0.66碳化于耐腐蚀碳化器中，搅拌；得到碱式碳酸镁和氯化铵混合溶液；过滤得到滤饼经洗涤甩干、干燥粉碎、包装得到碱式碳酸镁产品；澄清的氯化铵溶液可以循环使用于回收工艺。
2.根据权利要求1所述的用硼泥制备碱式碳酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，其特征在于：所述硼泥，其组分中含有氧化镁、二氧化硅、二氧化碳、氧化硼、氧化钙、氧化锰及水分。
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