CN102642852B

CN102642852B - 高纯氢氧化镁的制备方法

Info

Publication number: CN102642852B
Application number: CN201210101048.2A
Authority: CN
Inventors: 张南江; 周世纪
Original assignee: GONGYI KAISHENG CHEMICAL MATERIALS CO Ltd
Current assignee: GONGYI KAISHENG CHEMICAL MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2032-04-09
Also published as: CN102642852A

Abstract

本发明涉及一种用工业废酸制备高纯氢氧化镁的方法，选择白云灰进行消化反应得到白云灰乳，经分离和提纯得到白云灰乳和沉淀料浆。将沉淀料浆过滤，滤渣用工业废盐酸进行溶解，过滤，得到精制钙镁溶液；将精制钙镁溶液和白云灰乳反应，得到氢氧化镁沉淀，经过滤、洗涤和干燥，得到高纯的氢氧化镁产品。该发明提供一种工业废盐酸的综合利用方法，该方法将废盐酸变废为宝，大大节约了氢氧化镁的生产成本，有利于环保；同时生产成本大大降低，产品质量较好，综合利用废盐酸和白云石资源，对当地的资源均衡利用有重要意义。

Description

高纯氢氧化镁的制备方法

技术领域

本发明涉及一种氢氧化镁的制备方法，特别是涉及一种用工业废酸制备高纯氢氧化镁的方法。

背景技术

高纯度的氢氧化镁是一种重要的多功能无机粉体材料，主要用于高纯镁化工产品的生产，典型的如氧化镁的生产，也大量用于稀土材料的提纯加工和高档无机阻燃剂的生产等等。

目前，国内采用化学方法生产高纯氢氧化镁的主要方法由可溶性含镁原料与碱类物质经过复分解反应制备。可溶性的含镁原料主要有：天然卤水、海水、天然水氯镁石、制溴废液、硫酸镁、钾（钠）镁矾等。沉淀反应方法因为碱类物质的不同分为：石灰法、氨法、氢氧化钠法等等，传统石灰法生产的氢氧化镁纯度很低，氨法和氢氧化钠法生产的氢氧化镁虽然可以较好的解决纯度问题，但是生产成本比较高，同时粒度控制比较差，无法满足中高端市场的需要。

化工生产中产生废盐酸的途径较多，如氯化法生产氯化石蜡过程得到副产物盐酸；我国采用乙酸氯化法生产氯乙酸，生产过程中产生废盐酸，以冰醋酸为原料，以硫黄粉作催化剂，通入氯气进行反应，主产物为氯乙酸，进一步氯化制成二氯乙酸、二氯乙酸甲酯及氯仿，副产物为盐酸。目前，这些副产物废盐酸均没有得到有效利用，生产过程排放又受到环保的限制。所以，解决废酸处理和综合利用成为改善这类传统工业产品生产企业面临的重要难题。传统的废酸处理方法是采用稀释后排放和石灰水中和的方法。采用稀释排放的方法不可能从根本解决问题，同时也只对废酸量很少时有用。石灰中和法一方面成本比较高，另一方面造成新的污染。同时，废酸是一种良好的资源，如果利用得当，将可以产生很好的效益。

发明内容

本发明要解决的问题在于：提供一种经济、环保用工业废酸制备高纯氢氧化镁的方法。

本发明的技术方案：

一种高纯氢氧化镁产品的制备方法，包括以下步骤：

（1）用石灰乳或精制白云灰乳与精制钙镁溶液反应，控制反应温度15-35℃，反应体系的pH值10.2-10.8，反应时间20-60分钟；

（2）在搅拌下向反应后的产物中加入絮凝剂，继续搅拌20-30分钟，然后进行沉降,分层；分离出上层澄清溶液，下层料浆作为晶种料浆，备用；

（3）循环反应，向所述晶种料浆中加入所述的精制钙镁溶液，搅拌下加入石灰乳或精制白云灰乳，然后重复步骤（1）、步骤（2），如此循环反应4-6次，将最后得到的料浆过滤、洗涤，干燥，得到氢氧化镁产品。

所述白云灰乳和精制钙镁溶液用以下方法制备：（a）由白云灰和沸水反应得到白云灰乳；使用旋流分离机械将白云灰乳进行分离提纯，得到精制的白云灰乳和氢氧化镁料浆，然后进行固液分离，得到氢氧化镁滤饼；

（b）用工业废盐酸溶解氢氧化镁滤饼，控制反应温度50-70℃，pH7-8，过滤后得到所述的精制钙镁溶液，其中含氯化镁质量含量为10-15%、氯化钙质量含量为4-8%。

所述石灰乳的制备方法为：由生石灰和脱碳水进行反应，分离提纯，得到提纯的石灰乳；

所述精制钙镁溶液的制备方法为：取氧化镁质量含量为80-85%的轻烧镁粉加水打浆，得到粉料浆液；取工业废盐酸，加入粉料浆液进行溶解反应，控制反应温度在50～70℃；当料浆基本溶解反应完成后，用盐酸或者轻烧镁粉调整pH值至7-8，然后用反应产生的氯化钙溶液稀释，得到精制钙镁溶液，其中氯化镁的质量浓度为8-12%。

所述工业废盐酸为乙酸氯化法生产氯乙酸过程中得到的废盐酸，或者为氯化石蜡生产过程得到的废盐酸，或者生产二氯苯产品得到的废酸。

所述絮凝剂为质量浓度为0.05%的聚丙烯酰胺溶液。

所述氢氧化镁料浆中固体的质量含量为75-80%。

所述提纯的石灰乳以氢氧化钙计，浓度为0.01-0.2摩尔/L。

本发明的积极有益效果：

（1）本发明用精制白云灰乳或者石灰乳与精制钙镁液进行沉淀反应，通过控制反应条件，可以得到纯度较高的氢氧化镁产品。该发明提供一种新型工业废盐酸的综合利用方法，该方法将废盐酸变废为宝，大大节约了氢氧化镁生产成本，有利于环保。

（2）本发明与传统的氨法生产氢氧化镁工艺比较，原料成本大大降低，氨法生产中以液氨为原料，目前市场液氨价格每吨约3000多元，本发明用白云灰作原料，白云灰市场价每吨约300多元；本发明通过控制工艺技术，得到的产品质量完全可以和其他方法媲美，同时还得到副产品氯化钙。

本发明产品氢氧化镁的化学指标：氢氧化镁含量大于98.5%，氧化钙含量0.2-0.6%，铁含量小于0.01%，盐酸不溶物小于0.05%；

产品物理指标：堆积密度：0.2-0.4克/毫升，粒度：D50 2-8微米（激光粒度衍射法检测），白度：大于95%。

（3）本发明综合利用了废盐酸和白云石资源，对解决当地的资源综合利用和均衡利用有着重要意义，同时对环境保护也有重要意义，本发明具有较好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1：高纯氢氧化镁的制备工艺流程图

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的说明，如没有特别说明，其中的百分比均为质量百分比。

实施例一、高纯氢氧化镁产品的制备方法

（1）取100克反应活性较好的白云灰（氧化镁含量40-45%、氧化钙含量50-55%），加1L脱碳水进行消化反应，再用30L脱碳水稀释，然后使用旋流分离机械对白云灰乳进行分离提纯，得到提纯的白云灰乳（氢氧化钙和氢氧化镁的混合乳液）。

（2）将提纯后的料浆过滤，滤液循环用于制备白云灰乳，滤饼用于制备精制钙镁液。

（3）取工业废盐酸（氯化氢含量30%）200毫升，加入上述滤饼料浆中进行溶解反应（滤饼料浆用300毫升水打浆），控制反应温度50-70℃。当料浆基本溶解反应完成后，用盐酸或者滤饼调整pH值在7-8左右，然后稀释到大约1L，得到精制钙镁溶液。此钙镁溶液的氯化镁浓度大约为10%，氯化钙浓度大约3%。其中的工业废盐酸为乙酸氯化法生产氯乙酸过程中得到的含有硫磺和有机酸的废盐酸，氯化氢含量为25～32%。

（4）取此精制钙镁溶液1L，加入容积30L的反应罐中，在搅拌下缓慢加入精制白云灰乳，控制反应温度为30℃左右，加料时间60分钟，当反应体系的PH值达到10.3时，停止加入白云灰乳。

（5）在搅拌下加入浓度为0.05%的聚丙烯酰胺溶液大约2毫升，继续搅拌30分钟，然后沉降分层，澄清。

（6）分离出上层的澄清溶液用于循环反应，浓度提高后用于制备氯化钙；下层的稠料浆作为晶种料浆进行循环反应。

（7）循环反应。将上述反应的晶种料浆中加入1L的精制钙镁溶液中，搅拌下加入精制白云灰乳，控制反应体系的pH值在10.2-10.8，然后重复步骤（5）、步骤（6），如此循环反应4-6次，将最后反应得到的料浆过滤、洗涤，干燥，得到氢氧化镁产品。将反应中得到的氯化钙溶液经过浓缩生产无水氯化钙产品。

氢氧化镁产品的化学指标（质量含量）：氢氧化镁：98.7%，氧化钙0.2%，铁0.004%，氯化物0.16%。物理指标：堆积密度0.21，粒度（激光粒度）：D50=3微米，白度：96%。

实施例二、高纯氢氧化镁产品的制备方法

（1）取50克反应活性好的生石灰（氧化钙含量大约95%），用1L沸水（脱碳水）消化，再用30L水（脱碳水）稀释，然后分离提纯，得到提纯的石灰乳。

提纯后石灰乳的以氢氧化钙计，浓度为0.01-0.2摩尔/L。

（2）取工业废盐酸（氯化氢含量30%）200毫升，加入轻烧粉料浆中进行溶解反应，控制反应温度在50-70℃。当料浆基本溶解反应完成后，用盐酸或者轻烧镁粉调整pH值7-8左右；然后用反应得到的氯化钙母液将反应液稀释到1L，得到精制钙镁溶液。此精制钙镁溶液中氯化镁的浓度大约为10%。其中工业废盐酸为氯化石蜡生产过程得到的废盐酸。

（3）将此精制钙镁溶液加入容积30L的反应罐中，在搅拌下缓慢加入精制石灰乳，控制反应温度在30℃，加料时间大约60分钟，当反应体系的pH值达到10.2时，停止加入石灰乳。

（4）在搅拌下加入质量浓度为0.05%的聚丙烯酰胺溶液大约2毫升，继续搅拌30分钟，然后沉降澄清。

（5）分离出上层的澄清溶液，用于循环反应，浓度提高后用于制备氯化钙。下层的稠料浆作为晶种料浆进行循环反应。

（6）循环反应。向上述反应的晶种料浆中再次加入精制钙镁液1L，搅拌下加入精制石灰乳，控制反应的pH值在10.2-10.8，然后重复步骤（5）、步骤（6），如此循环反应4-6次，将最后反应得到的料浆过滤、洗涤，干燥，得到氢氧化镁产品。

产品的化学指标（质量含量）：氢氧化镁：98.5%，氧化钙：0.3%，铁：0.003%，氯化物：0.13%。物理指标：堆积密度：0.2，粒度（激光粒度）：D50= 2.4微米。白度：96%。

Claims

1.一种高纯氢氧化镁产品的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（3）循环反应，向所述晶种料浆中加入所述的精制钙镁溶液，搅拌下加入石灰乳或精制白云灰乳，然后重复步骤（1）、步骤（2），如此循环反应4-6次，将最后得到的料浆过滤、洗涤，干燥，得到氢氧化镁产品；

（b）用工业废盐酸溶解氢氧化镁滤饼，控制反应温度50-70℃，pH7-8，过滤后得到所述的精制钙镁溶液，其中含氯化镁质量含量为10-15%、氯化钙质量含量为4-8%；

所述精制钙镁溶液的制备方法为：取氧化镁质量含量为80-85%的轻烧镁粉加水打浆，得到粉料浆液；取工业废盐酸，加入粉料浆液进行溶解反应，控制反应温度在50～70℃；当料浆基本溶解反应完成后，用盐酸或者轻烧镁粉调整pH值至7-8，然后用反应产生的氯化钙溶液稀释，得到精制钙镁溶液，其中氯化镁的质量浓度为8-12%；

所述絮凝剂为质量浓度为0.05%的聚丙烯酰胺溶液。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述工业废盐酸为乙酸氯化法生产氯乙酸过程中得到的废盐酸，或者为氯化石蜡生产过程得到的废盐酸，或者生产二氯苯产品得到的废酸。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氢氧化镁料浆中固体的质量含量为75-80%。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述提纯的石灰乳以氢氧化钙计，浓度为0.01-0.2摩尔/L。