CN103449482A - 一种利用蛇纹石制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用蛇纹石制备氧化镁、镍和钴或者白炭黑或者同时制备氧化镁、镍和钴及白炭黑的方法。以蛇纹石为原料，经过焙烧、磨细、含NH⁴⁺的铵盐浸取后，得到镁离子溶液，通过碳铵循环法制备晶型良好且易于过滤的碳酸镁水合物中间体，进一步煅烧生产高纯氧化镁。而上述滤渣通过盐酸浸取并过滤，在滤液中通过加入氧化镁调节pH值，可得到镍和钴的沉淀；而过滤后的滤渣则通过浓碱溶解以及硫酸进一步中和可制得白炭黑产品。该方法使蛇纹石中的镁、镍、钴和硅得到了综合利用，实现了过程中的二氧化碳、氨气以及含铵母液的循环利用；采用含NH₄ ⁺水溶液作为镁的浸出溶剂，得到的镁离子溶液不需要额外的除Ca，Al，Fe等杂质的工序；采用氧化镁调节pH值不会引入其它杂质。

Description

一种利用蛇纹石制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法

技术领域

本发明涉及一种制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法，尤其涉及一种利用蛇纹石制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法。

背景技术

蛇纹石是是一种含水的富镁硅酸盐矿物的总称，是一种层状的硅酸盐矿物，由硅氧四面体和氢氧镁八面体组成，理论化学式为3MgO·2SiO₂·2H₂O，主要可利用元素为硅和镁，部分矿物还含有镍、钴等金属元素。在铝蛇纹石、镍蛇纹石和铁蛇纹石等亚种中，矿石中六次配位的Mg很大一部分被Al³⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等置换。我国蛇纹石资源丰富，质地良好，大部分矿石中含有Ni、Co等有价金属资源。

蛇纹石是高镁矿物，从蛇纹石中提取氧化镁的设想于19世纪在奥地利被提出。我国从20世纪80年代开始，开展了蛇纹石综合利用的研究工作，且取得了一定的进展。但目前所报道的综合利用的方法还不完善，至今未能实现工业化。从蛇纹石中提取镁的方法主要分为火法和湿法两种。

火法是将蛇纹石和碱一起高温熔融，然后利用酸浸取熔融物，该方法存在能耗高、工艺流程复杂、原料消耗多、设备投资大等缺点，难以实现规模化生产。

湿法是采用碱性或酸性介质浸取蛇纹石，使其中的镁和硅得到有效分离。其中酸法包括盐酸浸取法和硫酸浸取法两种，而硫酸浸取工艺是目前主要的研究方法之一。硫酸浸取工艺一般采用在一定温度下将蛇纹石矿粉与硫酸溶液反应生成硫酸镁。CN 1075936A公开了一种从蛇纹石中提取氧化镁的方法。该方法是将蛇纹石粉碎成粉末，用硫酸浸提、过滤蒸干后得到镁及其它杂质的硫酸盐，再将上述盐类于700～1100℃下空气中灼烧，然后将灼烧后的固体物水浸、过滤蒸干，得镁盐，最后在1114℃以上灼烧镁盐，即得氧化镁。本方法所得的氧化镁纯度可达99.94%以上，而且工艺简单、生产成本较低，为蛇纹石的利用及提取高纯度氧化镁开辟了新的途径。

但该方法普遍存在着硫酸浸出过程速率较慢、氧化镁浸出率不高等问题，且由于一般在酸浸过程中需要提高温度，会加剧酸对设备的腐蚀，且易产生酸雾，对周围环境产生较严重的污染。

此外，还有活化酸浸工艺，即利用球磨和煅烧工艺对蛇纹石进行预处理，破坏其晶体结构，然后用无机酸进行浸取；机械化学固相法，即加入活化剂进行固相反应、利用球磨机进行球磨活化等处理工艺促进镁的浸出。但上述方法普遍存在着镁的浸出率不高，浸出后产品分离不完全等问题，阻碍了各种工艺的工业化进程。

因此，深入研究蛇纹石的性质，提高镁的利用率，并充分利用矿石中的镍、钴等有价金属和二氧化硅，对蛇纹石矿的工业化综合利用有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的有四个，其一在于提供一种利用蛇纹石制备氧化镁的方法，其二在于提供一种利用蛇纹石制备镍和钴的方法，其三在于提供一种利用蛇纹石制备白炭黑的方法，其四在于提供一种利用蛇纹石同时制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法，本发明提供的方法实现了煅烧蛇纹石和碳酸镁水合物过程中产生的二氧化碳、溶浸镁过程中释放的氨气以及沉镁的含铵母液的循环利用；采用含NH₄ ⁺水溶液作为镁的浸出溶剂，得到的镁离子溶液不需要额外的除Ca，Al，Fe等杂质的工序；采用氧化镁调节pH值不会引入其它杂质。同时利用本发明可获得纯度大于99%的高纯氧化镁，有价金属镍和钴及具有广泛的工业用途的白炭黑。

本发明所提供的利用蛇纹石制备氧化镁的方法，包括以下步骤：

(1)将焙烧后的蛇纹石研磨成粉状颗粒；

(2)将步骤(1)所得的粉状颗粒置于反应容器中，用含NH₄ ⁺的水溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后将反应液自然冷却至室温得晶浆；

(3)将步骤(2)得到的晶浆过滤，得到含镁水溶液；

(4)将步骤(3)得到的含镁水溶液置于反应容器中，用氨气和二氧化碳处理，沉淀出碳酸镁水合物；

(5)将步骤(4)得到的反应液过滤，得到碳酸镁水合物，洗涤、干燥、煅烧得到氧化镁。

本发明所提供的利用蛇纹石制备镍和钴的方法，包括以下步骤：

(1)将焙烧后的蛇纹石研磨成粉状颗粒；

(2)将步骤(1)所得的粉状颗粒置于反应容器中，用含NH₄ ⁺的水溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后将反应液自然冷却至室温得晶浆；

(3)将步骤(2)得到的晶浆过滤，将滤渣置于反应容器中，用盐酸溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后在反应液中缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤；

(4)将步骤(3)的滤液置于反应容器中，缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤，得到镍和钴的沉淀物。

本发明所提供的利用蛇纹石制备白炭黑的方法，包括以下步骤：

(1)将焙烧后的蛇纹石研磨成粉状颗粒；

(2)将步骤(1)所得的粉状颗粒置于反应容器中，用含NH₄ ⁺的水溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后将反应液自然冷却至室温得晶浆；

(3)将步骤(2)得到的晶浆过滤，将滤渣置于反应容器中，用盐酸溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后在反应液中缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤；

(4)将步骤(3)的滤渣置于反应容器中，加入高浓度氢氧化钠溶液搅拌使其溶解，然后加入硫酸溶液搅拌使其反应，过滤，得到白炭黑沉淀。

本发明所提供的利用蛇纹石同时制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法，包括以下步骤：

(1)将焙烧后的蛇纹石研磨成粉状颗粒；

(2)将步骤(1)所得的粉状颗粒置于反应容器中，用含NH₄ ⁺的水溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后将反应液自然冷却至室温得晶浆；

(3)将步骤(2)得到的晶浆过滤，得到含镁水溶液；

(4)将步骤(3)得到的含镁水溶液置于反应容器中，用氨气和二氧化碳处理，沉淀出碳酸镁水合物；

(5)将步骤(4)得到的反应液过滤，得到碳酸镁水合物，洗涤、干燥、煅烧得到高纯氧化镁；

(6)将步骤(3)得到的滤渣置于反应容器中，用盐酸溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后在反应液中缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤；

(7)将步骤(6)的滤液置于反应容器中，缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤，得到镍和钴的沉淀物；

(8)将步骤(7)的滤渣置于反应容器中，加入高浓度氢氧化钠溶液搅拌使其溶解，然后加入硫酸溶液搅拌使其反应，过滤，得到白炭黑沉淀。

作为优选技术方案，所述的反应容器为反应釜。反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计，从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数可进行严格的调控。

优选地，步骤(1)中所述的焙烧温度为300-850℃，焙烧蛇纹石以便得到更容易溶解的粉体，从而有利于后续的反应，焙烧温度的选择会影响最终得到产物的回收率。焙烧温度低于300℃或高于850℃时，氧化镁的回收率较低，因此本发明选择焙烧温度为300-850℃，例如350℃、370℃、400℃、450℃、500℃、550℃、650℃、700℃、750℃等，优选400-850℃，进一步优选450-650℃。

优选地，步骤(1)所述的粉状颗粒的粒度为45-150目，例如50目、80目、100目、100目、120目、140目等，控制颗粒的粒度可以使得后续的反应更充分快速的进行，提高反应效率，优选为90-150目。

优选地，步骤(2)中所述的含NH₄ ⁺水溶液是氯化铵、硫酸铵或硝酸铵的水溶液，或其混合物，优选氯化铵水溶液。本发明中使用含NH₄ ⁺水溶液，尤其是氯化铵溶液使步骤(1)得到的粉状颗粒中所含氧化镁形成易溶于水的镁离子，以便沉淀的顺利进行。并且利用含NH₄ ⁺水溶液尤其是氯化铵水溶液作为浸出溶剂得到的镁离子溶液不需要额外的除Ca，Al，Fe等杂质的工序，且能将Mg与Co，Ni等分离开来，节约了工序，降低了能耗。

优选地，所述的浸出溶剂含NH₄ ⁺离子的物质的量不小于所溶解粉状颗粒中镁的物质的量，优选NH₄ ⁺离子的物质的量不小于所溶解镁的物质的量的2倍。在此控制NH₄ ⁺离子的物质的量不小于所溶解镁的物质的量，是为了使含镁粉体完全充分转变为镁离子，提高氧化镁的收率。进一步优选NH₄ ⁺离子的物质的量为所溶解镁的物质的量的2~4倍，这样一方面可以使镁粉体完全充分转变为镁离子，也控制了氯化铵的用量，以节约成本。

优选地，所述的搅拌时间不小于2h，例如3h、4h、6h、8h等，优选不小于4h，进一步优选4~8h；反应温度为0-130℃，例如10℃、20℃、40℃、50℃、60℃、80℃、100℃、110℃、120℃等，优选80-130℃，进一步优选105-130℃。控制反应温度和反应时间为了使含镁粉体充分溶解，得到含镁离子的溶液。

在利用蛇纹石制备氧化镁的方法和利用蛇纹石同时制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法中，步骤(2)中所述的浸出溶剂为步骤(4)中得到的反应液过滤后的母液。这样一方面使得反应过程无废水排出，另一方面实现了沉镁的铵类水溶液的循环利用，有利于节约资源，使效益最大化。

优选地，步骤(4)中所述的氨气为步骤(2)溶浸过程中释放的氨气；

优选地，所述的二氧化碳为步骤(5)中煅烧碳酸镁水合物产生的；

优选地，所述的处理过程如下：控制反应容器的温度不低于30℃，例如40℃、50℃、65℃、75℃、80℃、85℃等，优选为40-90℃，进一步优选80-90℃，通入氨气和二氧化碳沉淀出碳酸镁水合物。

由于所用的沉淀剂氨气为本方法中步骤(2)所产生的废气，所用二氧化碳为焙烧蛇纹石或煅烧碳酸镁水合物过程中产生的，因此实现了废物的充分利用，属于环保型的生产方法。

反应结晶是指气体与液体或液体与液体之间进行化学反应所产生的难溶或不溶固相物质的过程。反应结晶法可以使一些易生成沉淀的物质与其它化合物分离，从而达到纯化的目的。反应结晶过程有高选择性的特点，常用于产品的分离提纯，反应结晶器的结构简单、能耗低，而且利用结晶器得到的结晶粒度分布均匀，对产品的质量是一个很大的提高。结晶器内部温度容易控制，本发明通过控制结晶器内部的温度来控制反应速度，以便得到性能理想的产品。

在利用蛇纹石制备镍和钴的方法中，步骤(3)中盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和，优选盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和的2倍。在此控制盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量是为了使镍、钴等金属完全转化为金属离子，提高镍和钴的收率。

优选地，步骤(3)中所述的pH值调节为3.0-6.0，例如3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、5.7等，优选4.0-6.0，进一步优选5.0-5.5。在此控制pH值的目的在于仅使铁等杂质沉淀析出。

优选地，步骤(4)所述的pH值调节为6.0-9.0，例如6.2、6.5、7.0、7.3、8.0、8.5、8.7等，优选7.0-9.0，进一步优选8.0-9.0。在此控制pH值的目的在于仅使镍和钴沉淀析出。

在利用蛇纹石制备白炭黑的方法中，步骤(3)中盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和，优选盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和的2倍。在此控制盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量是为了使镍、钴等金属完全转化为金属离子，提高镍和钴的收率。

优选地，步骤(3)中所述的pH值调节为3.0-6.0，例如3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、5.7等，优选4.0-6.0，进一步优选5.0-5.5。在此控制pH值的目的在于仅使铁等杂质沉淀析出。

优选地，步骤(4)中碱液中氢氧化钠的物质的量大于全部二氧化硅溶解所需的物质的量。在此控制氢氧化钠物质的量的目的在于使二氧化硅完全被溶解，提高二氧化硅的利用率。

优选地，步骤(4)中硫酸的物质的量大于全部二氧化硅沉淀所需要的物质的量。在此控制硫酸物质的量的目的在于使白炭黑沉淀完全，提高二氧化硅的利用率。

本发明所提供的利用蛇纹石同时制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法中，步骤(6)中盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和，优选盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和的2倍。在此控制盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量是为了使镍、钴等金属完全转化为金属离子，提高镍和钴的收率。

优选地，步骤(6)中所述的pH值调节为3.0-6.0，例如3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、5.7等，优选4.0-6.0，进一步优选5.0-5.5。在此控制pH值的目的在于仅使铁等杂质沉淀析出。

优选地，步骤(7)中所述的pH值调节为6.0-9.0，例如6.2、6.5、7.0、7.3、8.0、8.5、8.7等，优选7.0-9.0，进一步优选8.0-9.0。在此控制pH值的目的在于仅使钴和镍沉淀析出。

优选地，将步骤(7)中的滤液返回到步骤(4)中，与步骤(3)得到的含镁水溶液一起反应。由于步骤(7)中的滤液含有镁离子，返回步骤(3)中可作为含镁水溶液的一部分，从而使生产过程中的产物得以充分的利用，减少资源浪费，是一种很环保的生产方法。

优选地，步骤(8)中碱液中氢氧化钠的物质的量大于全部二氧化硅溶解所需的物质的量。在此控制氢氧化钠物质的量的目的在于使二氧化硅完全被溶解，提高二氧化硅的利用率。

优选地，步骤(8)中硫酸的物质的量大于全部二氧化硅沉淀所需要的物质的量。在此控制硫酸物质的量的目的在于使白炭黑沉淀完全，提高二氧化硅的利用率。

本发明提供的综合利用蛇纹石制备高纯氧化镁、镍和钴以及白炭黑的方法，其优点在于可制备多种有价值的工业产品；实现了煅烧蛇纹石和碳酸镁水合物过程中产生的二氧化碳、溶浸镁过程中释放的氨气以及沉镁的含NH₄ ⁺母液的循环利用；过程中的氯化镁（或者为硝酸镁或硫酸镁）等副产物得以充分利用，有利于资源化；采用含NH₄ ⁺水溶液作为镁的浸出溶剂，得到的镁离子溶液不需要额外的除Ca，Al，Fe等杂质的工序；采用氧化镁调节pH值不会引入其它杂质；同时利用本发明所提供的方法制得氧化镁纯度可达99%以上的高纯氧化镁。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例的具体工艺流程请参见图1。

实施例1

（1）在650℃的温度下，在马弗炉中，将某蛇纹石矿煅烧240分钟，然后研磨，取粒径为90-150目的粉状颗粒。用化学分析法分析测定煅烧后该蛇纹石矿的化学组成（见表1）。

（2）配置2mol/L的氯化铵水溶液1000ml，置于反应釜中，将反应釜的温度控制在105℃，称取步骤（1）得到的粉状颗粒80克于反应釜中，搅拌2个小时后，自然冷却至室温。

（3）将步骤（2）得到的晶浆过滤，分离除去不溶性物质，得到的氯化镁溶液中镁的含量为0.61mol/L；

（4）将步骤（3）得到的氯化镁溶液500mL，置于反应容器中，控制反应容器的温度为80℃，通入氨气和二氧化碳处理该溶液来沉淀出碳酸镁水合物（4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O）；该步得到的反应液过滤后的母液，可返回步骤（2）作为选择性溶浸步骤（1）得到的粉状颗粒所需的浸出溶剂；

（5）将步骤（4）得到的反应液过滤，得到的4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O碳酸镁水合物，经过洗涤、干燥和煅烧得到高纯氧化镁。最终氧化镁中MgO的含量为99.2%；

（6）将步骤（3）中得到的不溶性物质置于反应釜中，加入3mol/L的HCl溶液100ml使其溶解，然后在溶液中缓缓加入MgO，调节pH值到6.0，过滤；

（7）将步骤（6）得到的滤液置于反应釜中，缓缓加入MgO，调节pH值到9.0，过滤，得到镍和钴的沉淀物；

（8）将步骤（6）得到的滤渣置于反应釜中，加入浓度为35%NaOH溶液80ml，加热搅拌使其溶解，然后缓缓加入7mol/L的H2SO4溶液100ml，搅拌直至没有沉淀析出，过滤得到白炭黑产品。

表1实施例1中测定的某蛇纹石矿的化学组成质量百分数%

实施例2

（1）在450℃的温度下，在马弗炉中，将某蛇纹石矿煅烧240分钟，然后研磨，取粒径为45-65目的粉状颗粒。用化学分析法分析测定煅烧后该蛇纹石矿的化学组成（见表2）。

（2）配置2mol/L的氯化铵水溶液1000ml，置于反应釜中，将反应釜的温度控制在110℃，称取步骤（1）得到的粉状颗粒80克于反应釜中，搅拌2个小时后，自然冷却至室温。

（3）将步骤（2）得到的晶浆过滤，分离除去不溶性物质，得到的氯化镁溶液中镁的含量为0.60mol/L；

（4）将步骤（3）得到的氯化镁溶液500mL，置于反应容器中，控制反应容器的温度为85℃，通入氨气和二氧化碳处理该溶液来沉淀出碳酸镁水合物（4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O）；该步得到的反应液过滤后的母液，可返回步骤（2）作为选择性溶浸步骤（1）得到的粉状颗粒所需的浸出溶剂；

（5）将步骤（4）得到的反应液过滤，得到的4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O碳酸镁水合物，经过洗涤、干燥和煅烧得到高纯氧化镁。最终氧化镁中MgO的含量为99.1%；

（6）将步骤（3）中得到的不溶性物质置于反应釜中，加入3mol/L的HCl溶液100ml使其溶解，然后在溶液中缓缓加入MgO，调节pH值到5.5，过滤；

（7）将步骤（6）得到的滤液置于反应釜中，缓缓加入MgO，调节pH值到8.5，过滤，得到镍和钴的沉淀物；

（8）将步骤（6）得到的滤渣置于反应釜中，加入浓度为30%NaOH溶液80ml，加热搅拌使其溶解，然后缓缓加入6mol/L的H₂SO₄溶液100ml，搅拌直至没有沉淀析出，过滤得到白炭黑产品。

表2实施例2中测定的某蛇纹石矿的化学组成质量百分数%

实施例3

（1）在850℃的温度下，在马弗炉中，将某蛇纹石矿煅烧240分钟，然后研磨，取粒径为65-90目的粉状颗粒。用化学分析法分析测定煅烧后该蛇纹石矿的化学组成（见表3）。

（2）配置2mol/L的氯化铵水溶液1000ml，置于反应釜中，将反应釜的温度控制在130℃，称取步骤（1）得到的MgO粉体80克于反应釜中，搅拌2个小时后，自然冷却至室温。

（3）将步骤（2）得到的晶浆过滤，分离除去不溶性物质，得到的氯化镁溶液中镁的含量为0.63mol/L；

（4）将步骤（3）得到的氯化镁溶液500mL，置于反应容器中，控制反应容器的温度为80℃，通入氨气和二氧化碳处理该溶液来沉淀出碳酸镁水合物（4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O）；该步得到的反应液过滤后的母液，可返回步骤（2）作为选择性溶浸步骤（1）得到的粉状颗粒所需的浸出溶剂；

（5）将步骤（4）得到的反应液过滤，得到的4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O碳酸镁水合物，经过洗涤、干燥和煅烧得到高纯氧化镁。最终氧化镁中MgO的含量为99.2%；

（6）将步骤（3）中得到的不溶性物质置于反应釜中，加入3mol/L的HCl溶液100ml使其溶解，然后在溶液中缓缓加入MgO，调节pH值到5.0，过滤；

（7）将步骤（6）得到的滤液置于反应釜中，缓缓加入MgO，调节pH值到8.0，过滤，得到镍和钴的沉淀物；

（8）将步骤（6）得到的滤渣置于反应釜中，加入浓度为40%的NaOH溶液80ml，加热搅拌使其溶解，然后缓缓加入8mol/L的H₂SO₄溶液100ml，搅拌直至没有沉淀析出，过滤得到白炭黑产品。

表3实施例3中测定的某蛇纹石矿的化学组成质量百分数%

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种利用蛇纹石制备氧化镁的方法，包括以下步骤：

(1)将焙烧后的蛇纹石研磨成粉状颗粒；

(2)将步骤(1)所得的粉状颗粒置于反应容器中，用含NH₄ ⁺的水溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后将反应液自然冷却至室温得晶浆；

(3)将步骤(2)得到的晶浆过滤，得到含镁水溶液；

(4)将步骤(3)得到的含镁水溶液置于反应容器中，用氨气和二氧化碳处理，沉淀出碳酸镁水合物；

(5)将步骤(4)得到的反应液过滤，得到碳酸镁水合物，洗涤、干燥、煅烧得到氧化镁。

2.一种利用蛇纹石制备镍和钴的方法，包括以下步骤：

(1)将焙烧后的蛇纹石研磨成粉状颗粒；

(2)将步骤(1)所得的粉状颗粒置于反应容器中，用含NH₄ ⁺的水溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后将反应液自然冷却至室温得晶浆；

(3)将步骤(2)得到的晶浆过滤，将滤渣置于反应容器中，用盐酸溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后在反应液中缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤；

(4)将步骤(3)的滤液置于反应容器中，缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤，得到镍和钴的沉淀物。

3.一种利用蛇纹石制备白炭黑的方法，包括以下步骤：

(1)将焙烧后的蛇纹石研磨成粉状颗粒；

(2)将步骤(1)所得的粉状颗粒置于反应容器中，用含NH₄ ⁺的水溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后将反应液自然冷却至室温得晶浆；

(3)将步骤(2)得到的晶浆过滤，将滤渣置于反应容器中，用盐酸溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后在反应液中缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤；

(4)将步骤(3)的滤渣置于反应容器中，加入高浓度氢氧化钠溶液搅拌使其溶解，然后加入硫酸溶液搅拌使其反应，过滤，得到白炭黑沉淀。

4.一种利用蛇纹石同时制备氧化镁、镍、钴和白炭黑的方法，包括以下步骤：

(1)将焙烧后的蛇纹石研磨成粉状颗粒；

(2)将步骤(1)所得的粉状颗粒置于反应容器中，用含NH₄ ⁺的水溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后将反应液自然冷却至室温得晶浆；

(3)将步骤(2)得到的晶浆过滤，得到含镁水溶液；

(4)将步骤(3)得到的含镁水溶液置于反应容器中，用氨气和二氧化碳处理，沉淀出碳酸镁水合物；

(5)将步骤(4)得到的反应液过滤，得到碳酸镁水合物，洗涤、干燥、煅烧得到氧化镁；

(6)将步骤(3)得到的滤渣置于反应容器中，用盐酸溶液作为浸出溶剂，搅拌使其反应，然后在反应液中缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤；

(7)将步骤(6)的滤液置于反应容器中，缓慢加入氧化镁调节pH值，过滤，得到镍和钴的沉淀物；

(8)将步骤(6)的滤渣置于反应容器中，加入高浓度氢氧化钠溶液搅拌使其溶解，然后加入硫酸溶液搅拌使其反应，过滤，得到白炭黑沉淀。

5.根据权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于，所述的反应容器为反应釜；

优选地，步骤(1)中所述的焙烧温度为300-850℃，优选400-850℃，进一步优选450-650℃；

优选地，所述的粉状颗粒的粒度为45-150目，优选90-150目。

优选地，步骤(2)中所述的含NH₄ ⁺的水溶液是氯化铵、硫酸铵或硝酸铵的水溶液，或其混合物，优选氯化铵水溶液；

优选地，所述的浸出溶剂含NH₄ ⁺离子的物质的量不小于所溶解粉状颗粒中镁的物质的量，优选NH₄ ⁺离子的物质的量不小于所溶解镁的物质的量的2倍，进一步优选NH₄ ⁺离子的物质的量为所溶解镁的物质的量的2~4倍；

优选地，所述的搅拌时间不小于2h，优选不小于4h，进一步优选4-8h；反应温度为0-130℃，优选80-130℃，进一步优选105-130℃。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的浸出溶剂为步骤(4)中得到的反应液过滤后的母液；

优选地，步骤(4)中所述的氨气为步骤(2)溶浸过程中释放的氨气；

优选地，所述的二氧化碳为步骤(5)中煅烧碳酸镁水合物产生的；

优选地，所述的处理过程如下：控制反应容器的温度不低于30℃，优选为40-90℃，进一步优选80-90℃，通入氨气和二氧化碳沉淀出碳酸镁水合物。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和，优选盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和的2倍；

优选地，步骤(3)中所述的pH值调节为3.0-6.0，优选4.0-6.0，进一步优选5.0-5.5；

优选地，步骤(4)所述的pH值调节为6.0-9.0，优选7.0-9.0，进一步优选8.0-9.0。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)中盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和，优选盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和的2倍；

优选地，步骤(3)中所述的pH值调节为3.0-6.0，优选4.0-6.0，进一步优选5.0-5.5；

优选地，步骤(4)中碱液中氢氧化钠的物质的量大于全部二氧化硅溶解所需的物质的量；

优选地，步骤(4)中硫酸的物质的量大于全部二氧化硅沉淀所需要的物质的量。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(6)中盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和，优选盐酸的物质的量不小于步骤(2)的晶浆过滤后的滤渣中各种金属氧化物溶解所需盐酸的物质的量总和的2倍；

优选地，步骤(6)中所述的pH值调节为3.0-6.0，优选4.0-6.0，进一步优选5.0-5.5；

优选地，步骤(7)中所述的pH值调节为6.0-9.0，优选7.0-9.0，进一步优选8.0-9.0；

优选地，将步骤(7)中的滤液返回到步骤(4)中，与步骤(3)得到的含镁水溶液一起反应；

优选地，步骤(8)中碱液中氢氧化钠的物质的量大于全部二氧化硅溶解所需的物质的量；

优选地，步骤(8)中硫酸的物质的量大于全部二氧化硅沉淀所需要的物质的量。