CN105883868A - 用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法 - Google Patents
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Abstract
用硼泥生产无水硝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，其硼泥通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硝酸镁无水物，同时联产钙和锰氢氧化物；酸处理回收工艺为：将硼泥用蒸汽加热，甩干、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盐酸反应于第一耐腐蚀反应器中，生成氯化镁的水合物，其它组分生成氯化钙和氯化锰；过滤得到滤饼二氧化硅另行深加工；合成纯化工艺为：在澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，过滤得到纯净的两水氯化镁澄清液；把澄清的氯化镁与硝酸反应于第二耐腐蚀反应器中；经过滤、减压蒸馏、结晶、洗涤、甩干、粉碎得到硝酸镁产品；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，特别是一种用硼泥生产无水硝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。近年来镁对工业的作用受到人们的关注，镁是节日烟花、礼炮必需的原料；烟花经常被应用于商业活动中，烟花为商业活动增添了不少的色彩，因此，烟花受到人们的欢迎，烟花中经常使用硝酸镁。硝酸镁除了用于制造烟花外，还是应用于浓硝酸的脱水剂、制造炸药、触媒催化剂及其它镁盐和硝酸盐原料、小麦灰化剂等。
发明内容
本发明旨在针对硼泥的利用和市场需求，提供一种用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法。
为了实现上述目的，本发明用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法的技术方案如下：
用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，硼泥通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硝酸镁无水物，同时联产钙和锰氢氧化物；
所述酸处理回收工艺为：将硼泥用蒸汽加热到58～82度维持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送去另行深加工。滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以折算好的纯质量比1∶1.61～2.05反应于第二耐腐蚀反应器中，在徐徐搅拌下发生化学反应。反应生成氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙还有极少量的氯化锰。过滤得到滤饼二氧化硅送去另行深加工。澄清的滤液做进一步的纯化；
所述合成纯化工艺为：所述酸处理回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，过滤最后得到纯净的两水氯化镁澄清液；氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀经洗涤甩干、干燥粉碎、分级筛选、检斤包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；而生成的氯化镁提高了原溶液的浓度，把得到的澄清氯化镁与硝酸以纯折算好的质量比1∶1.12～1.55反应于第二耐腐蚀反应器中；在徐徐搅拌下生成九水硝酸镁和盐酸混合溶液，过滤得到少量的杂质滤饼送去焚烧或者深埋，得到的澄清滤液送进减压蒸馏器进行减压蒸馏，当溶液达到饱和浓度时候将蒸馏液排出来经冷却有结晶析出，经洗涤、甩干、粉碎得到九水硝酸镁晶体产品；九水硝酸镁再继续蒸馏蒸掉全部结晶水后经冷却成无水物，最后经洗涤、甩干、粉碎成无水硝酸镁产品；蒸馏剩下液体为盐酸溶液返回去循环利用。
本发明所用硼泥为生产轻质碳酸镁硼泥，其组分是这样的：氧化镁、二氧化硅、二氧化碳、氧化硼、氧化钙和氧化锰，其他为水份。当然，类似组分的其它硼泥也能适用本发明之制备硝酸镁无水物联产钙和锰氢氧化物的方法。
本发明的化学反应式为：
MgO+2HCl＝MgCl2+H2O
CaO+2HCl＝CaCl2+H2O
CaCl2+Mg(OH)2＝MgCl2+Ca(OH)2
MnO+2HCl＝MnCl2+H2O
MnCl2+Mg(OH)2＝MgCl2+Mn(OH)2
MgCl2+2HNO3+9H2O＝Mg(NO3)2·9H2O+2HCl
本发明的有益效果在于：其一，提供了一种用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，为有效处理硼泥废料开辟一条途径。其二，制取物包括硝酸镁、氢氧化钙和氢氧化锰，其中硝酸镁是一种经济价值较大的畅销产品，提高了处理硼泥废料的经济效益。其三，投资少，对处理生产轻质碳酸镁所用硼泥及类似组分的硼泥尤为适用，可以说开辟了一条新路。其四，制取物的纯度高，质量有保证。
具体实施方式
实施例一
用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，硼泥通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硝酸镁无水物，同时联产钙和锰氢氧化物；
所述酸处理回收工艺为：取硼泥500公斤(其中含氧化镁38％)，将硼泥用蒸汽加热到58～82度维持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送去另行深加工。滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以折算好的纯质量比1∶1.83反应于第一耐腐蚀反应器中，在徐徐搅拌下发生化学反应。反应生成454公斤氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙还有极少量的氯化锰。过滤得到滤饼二氧化硅送去另行深加工。澄清的滤液做进一步的纯化。
所述合成纯化工艺为：所述酸处理回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，过滤最后得到纯净的两水氯化镁澄清液；氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀经洗涤甩干、干燥粉碎、分级筛选、检斤包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；而生成的氯化镁提高了原溶液的浓度，把得到的454公斤澄清氯化镁与硝酸以纯折算好的质量比1∶1.33反应于第二耐腐蚀反应器中；在徐徐搅拌下生成九水硝酸镁和盐酸混合溶液，过滤得到少量的杂质滤饼送去焚烧或者深埋，得到的澄清滤液送进减压蒸馏器进行减压蒸馏，当溶液达到饱和浓度时候将蒸馏液排出来经冷却有结晶析出，经洗涤、甩干、粉碎得到1188.47公斤九水硝酸镁晶体产品；九水硝酸镁再继续蒸馏蒸掉全部结晶水后经冷却成无水物，最后经洗涤、甩干、粉碎得到412.13公斤无水硝酸镁产品；蒸馏剩下液体为盐酸溶液返回去循环利用。
本发明所用硼泥为生产轻质碳酸镁硼泥，其组分是这样的：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化钙3％和氧化锰0.11％，其他为水份。
实施例二
用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，硼泥通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硝酸镁无水物，同时联产钙和锰氢氧化物；
所述酸处理回收工艺为：取硼泥500公斤(其中含氧化镁38％)，将硼泥用蒸汽加热到58～82度维持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送去另行深加工。滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以折算好的纯质量比1∶2.03反应于第一耐腐蚀反应器中，在徐徐搅拌下发生化学反应。反应生成504公斤氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙还有极少量的氯化锰。过滤得到滤饼二氧化硅送去另行深加工。澄清的滤液做进一步的纯化。
所述合成纯化工艺为：所述酸处理回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，过滤最后得到纯净的两水氯化镁澄清液；氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀经洗涤甩干、干燥粉碎、分级筛选、检斤包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；而生成的氯化镁提高了原溶液的浓度，把得到的504公斤澄清氯化镁与硝酸以纯折算好的质量比1∶1.53反应于第二耐腐蚀反应器中；在徐徐搅拌下生成九水硝酸镁和盐酸混合溶液，过滤得到少量的杂质滤饼送去焚烧或者深埋，得到的澄清滤液送进减压蒸馏器进行减压蒸馏，当溶液达到饱和浓度时候将蒸馏液排出来经冷却有结晶析出，经洗涤、甩干、粉碎得到1517.76公斤九水硝酸镁晶体产品；九水硝酸镁再继续蒸馏蒸掉全部结晶水后经冷却成无水物，最后经洗涤、甩干、粉碎得到526.32公斤无水硝酸镁产品；蒸馏剩下液体为盐酸溶液返回去循环利用。
本发明所用硼泥为生产轻质碳酸镁硼泥，其组分是这样的：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化钙3％和氧化锰0.11％，其他为水份。
实施例三
用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，硼泥通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硝酸镁无水物，同时联产钙和锰氢氧化物；
所述酸处理回收工艺为：取硼泥500公斤(其中含氧化镁38％)，将硼泥用蒸汽加热到58～82度维持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送去另行深加工。滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以折算好的纯质量比1∶1.63反应于第一耐腐蚀反应器中，在徐徐搅拌下发生化学反应。反应生成404公斤氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙还有极少量的氯化锰。过滤得到滤饼二氧化硅送去另行深加工。澄清的滤液做进一步的纯化。
所述合成纯化工艺为：所述酸处理回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，过滤最后得到纯净的两水氯化镁澄清液；氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀经洗涤甩干、干燥粉碎、分级筛选、检斤包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；而生成的氯化镁提高了原溶液的浓度，把得到的454公斤澄清氯化镁与硝酸以纯折算好的质量比1∶1.13反应于第二耐腐蚀反应器中；在徐徐搅拌下生成九水硝酸镁和盐酸混合溶液，过滤得到少量的杂质滤饼送去焚烧或者深埋，得到的澄清滤液送进减压蒸馏器进行减压蒸馏，当溶液达到饱和浓度时候将蒸馏液排出来经冷却有结晶析出，经洗涤、甩干、粉碎得到898.55公斤九水硝酸镁晶体产品；九水硝酸镁再继续蒸馏蒸掉全部结晶水后经冷却成无水物，最后经洗涤、甩干、粉碎得到311.59公斤无水硝酸镁产品；蒸馏剩下液体为盐酸溶液返回去循环利用。
本发明所用硼泥为生产轻质碳酸镁硼泥，其组分是这样的：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化钙3％和氧化锰0.11％，其他为水份。
Claims (2)
1.用硼泥生产无水硝酸镁联产钙和锰氢氧化物的方法，其特征在于：硼泥通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硝酸镁无水物，联产钙和锰氢氧化物；所述酸处理回收工艺为：将硼泥用蒸汽加热到58～82度维持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送去另行深加工；滤饼硼泥与盐酸以折算好的纯质量比1∶1.61～2.05反应于第一耐腐蚀反应器中，在徐徐搅拌下发生化学反应，反应生成氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙和少量的氯化锰；过滤得到滤饼二氧化硅送去另行深加工；澄清的滤液做进一步的纯化；所述合成纯化工艺为：所述酸处理回收工艺得到的澄清滤液用适量的氢氧化镁除杂净化，过滤后得到纯净的两水氯化镁澄清液；氯化钙和氯化锰分别生成氢氧化物沉淀经洗涤甩干、干燥粉碎、分级筛选、检斤包装分别得到氢氧化钙和氢氧化锰产品；生成的氯化镁提高了原溶液的浓度，把得到的澄清氯化镁与硝酸以纯折算好的质量比1∶1.12～1.55反应于第二耐腐蚀反应器中；在徐徐搅拌下生成九水硝酸镁和盐酸混合溶液，过滤得到少量的杂质滤饼送去焚烧或者深埋，得到的澄清滤液送进减压蒸馏器进行减压蒸馏，当溶液达到饱和浓度时候将蒸馏液排出来经冷却有结晶析出，经洗涤、甩干、粉碎得到九水硝酸镁晶体产品；九水硝酸镁再继续蒸馏蒸掉全部结晶水后经冷却成无水物，最后经洗涤、甩干、粉碎成无水硝酸镁产品；蒸馏剩下液体为盐酸溶液返回去循环利用。
2.根据权利要求1所述的用硼泥生产无水硝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、氧化钙和氧化锰。
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