CN1059407C - 菱镁矿碳化法生产碳酸镁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菱镁矿碳化法生产碳酸镁的方法，原料经煅烧、消化、碳化、液固分离、热解、固液分离得到碳酸镁，其特征是：消化时的物料粒度控制在200-300目，消化温度60℃±10，解决了菱镁矿不易消化的难题。该方法节能效果好，产品质量高，简化了分离工艺，为碳化法生产镁盐提供了一条新途径。

Description

菱镁矿碳化法生产碳酸镁的方法

本发明涉及一种碳酸镁的生产方法，特别是一种以菱镁矿碳化法生产碳酸镁的方法。

镁盐生产原料大致有两类，一类是海水或湖水中的苦卤，另一类是矿物原料，主要是白云石和菱镁矿，白云石主要含40％左右的碳酸镁和50％左右的碳酸钙；菱镁矿中含碳酸镁90％左右。现行的碳酸镁生产方法有三种：纯碱法、碳铵法、碳化法。参考《镁盐技术资料》第八次全国镁盐技术信息交流会论文汇编，1995年10月印，发化工部无机盐信息站提供的公开出版物17--21页记载了陈思聪先生著《碳化法制取氧化镁新工艺实验研究》，以白云石为原料经消化、二次碳化、挤压分离、热解、分离、脱水制得碳酸镁，碳酸镁经锻烧制取氧化镁。白云石碳化法生产碳酸镁是目前通常使用的方法。但是用白云石为原料，其碳酸镁最高在百分之四十二，其余为碳酸钙，生产过程中钙、镁分离麻烦，一次难以分离彻底，镁中含钙不易达到高档产品，付产品钙产值低，又含有镁，不受欢迎，因此使用白云石为原料，耗能多、成本高。而使用菱镁矿为原料采用碳化法生产碳酸钙，因菱镁矿不易消化，而至今未形成碳化法生产工艺。

本发明的目的是利于菱镁矿镁含量高的特点解决菱镁矿消化难的问题，以菱镁矿为原料形成碳化法生产碳酸镁新工艺，降低能耗，简化分离工艺，提高产品纯度，降低成本。

本发明技术方案如下：

以菱镁矿为原料经下述工艺步骤制造碳酸镁：

煅烧：将原料与煤混合煅烧，主反应式：

消化：将煅烧后的物料粉碎，加水搅拌制成悬浮液，主反应式：

碳化：将消化后的悬浮液，稀释后打入碳化塔内对流碳化，碳化使用的二氧化碳为煅烧菱镁矿的窑气净化所得，主反应式：

液固分离：将碳酸氢镁溶液中的固体杂质清除：

热解：将除杂质后的碳酸氢镁溶液在80-100℃温度条件下热解，反应式：

固液分离：将热解后的碳酸镁从液体中分离出来干燥，获得碳酸镁产品，废水返回消化工序。

消化时物料粒度200-300目。

消化温度60℃±10。

将制得的碳酸镁在800-900℃温度下煅烧得到氧化镁，反应式：

所得二氧化碳返回碳化工序使用。

本发明的优点：

(1)、回收率高、节约能源：碳化法生产镁盐，镁原料占成本的四分之一，电、煤占成本的四分之三，生产一吨碳酸镁用白云石需五吨矿石，按每吨40元共200元，而用菱镁矿只需两吨，每吨120元共240元，略高于白云石，而白云石生产镁盐每吨耗煤4吨、菱镁矿只需2吨，每吨按100元计算省200元。电：白云石吨耗1000千瓦，菱镁矿吨耗500千瓦，每千瓦电价0.50元，500千瓦省250元，其它所有工作量大致均减一半。白云石碳化法用于镁盐的有效能耗只有40％多，而菱镁矿碳化法其有效能耗在90％以上。同样能耗其回收率在一倍以上。

(2)、简化分离工艺：优质菱镁矿只有不到百分之五的硅、钙、铝等杂质，其主要成份是碳酸镁，而白云石也有百分之五的硅、钙、铝等杂质，而其本身只有碳酸镁42％，其余碳酸钙53％。而钙镁分离还要在完成了主要工艺流程“碳化”后才能进行，一次分离还难以分离干净，分离后的钙也要甩干、烘干、粉碎，回收付产品碳酸钙(售价不超过500元吨)，后半部分须两套设备分别运作，增加麻烦。

(3)、易以提高产品纯度：

化工产品以含量高、杂质少为高档。镁盐也同样，工业水合碱式碳酸镁优等品各种含杂合计(不包括水份)≤0.751％、一级品≤1.2％。工业氧化镁优等品总含杂≤1.3853％、一级品≤2％，合格品≤2.85％。

至于含镁量，优质的菱镁矿原矿石就已经达到优等品产品含镁标准。可见整个工艺流程的目的在于除杂提纯。优质菱镁矿含杂不超过4，其中主要是硅、钙、铝、锰等。而其中B类矿石含钙量不超过1％，硅铝在流程中不溶，比较容易在过滤时和碳酸钙一起去除。铁、锰等在几次沉淀中排出。本工艺做得好时基本上可以一次流程除杂，全部产品均为优等品。如有化学试剂级产品市场，经两次除杂，也可以达到试剂级标准。而高纯的镁盐(含杂0.5％以下)可直接精炼金属镁或高纯高密度电溶镁，其市场更为广宽，效益更好。

现在我国镁盐生产厂家，大部分使用白云石碳化法，生产每吨工业水合碱式碳酸镁成本大致在2500元左右，而用我们的菱镁矿碳化法生产成本不超过1500元。其效益就显而易见了。

实施例：

菱镁矿碳化法生产碳酸镁，氧化镁的具体工艺技术方案如下：

煅烧：碳酸镁含量90％以上的菱镁矿，粒径1-5厘米，原料与煤4∶1-6∶1比例混合，三十立方米立窑一座，煅烧温度1000℃，主反应式：

消化：粗粉用锤式破碎机，细粉用雷蒙机，粉到250目，用5立方米带搅拌消化罐两个，水温控制在60℃±10，液固比4∶1消化2小时，主反应式：

碳化：2^M×5^M碳化塔两座，从立窑中收集二氧化碳气经净化后在塔中对流碳化，用酚汰指示剂不显色为完成碳化，液固比为10∶1，温度30℃，反应式：

液固分离：用40平方米板框压滤机，压出含碳酸氢镁的溶液，排出固体杂质。

热解：630×8500热解器，连续热解，温度98-10℃，15-17分钟，反应式：

固液分离：40平方米板框压滤机，压出碳酸镁滤饼，废水返回消化器使用。

烘干：用耙式烘干机在200℃温度下烘干，粉碎后包装，制得碳酸镁产品。

煅烧：烘干后的碳酸镁经回转式煅烧炉在900℃恒温5小时，得到氧化镁，反应式：

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氢氧化镁。

Claims (3)

1、一种菱镁矿碳化法生产碳酸镁的方法，其特征是：以菱镁矿为原料，经下述工艺步骤制造碳酸镁：

煅烧：将原料与煤混合煅烧，主反应式：

消化：将煅烧后的物料粉碎，加水搅拌制成悬浮液，主反应式：

碳化：将消化后的悬浮液，稀释后打入碳化塔内对流碳化，碳化使用的二氧化碳为煅烧菱镁矿的窖气净化所得，主反应式：

液固分离：将碳酸氢镁溶液中的固体杂质清除：

热解：将除杂质后的碳酸氢镁溶液在80-100℃温度条件下热解，反应式：

固液分离：将热解后的碳酸镁从液体中分离出来干燥，获得碳酸镁产品，废水返回消化工序；

消化时使用的物料粒度控制在200-300目。

2、根据权利要求1所述的菱镁矿碳化法生产碳酸镁，其特征是：控制消化温度在60℃±10范围内。

3、根据权利要求1或2所述的菱镁矿碳化法生产碳酸镁，其特征是：将制得的碳酸镁在800-900℃温度下煅烧得到氧化镁，

所得二氧化碳返回碳化工序使用。