CN1100384A

CN1100384A - 一种从硼泥中提取轻质碳酸镁的方法

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Publication number: CN1100384A
Application number: CN 93115808
Authority: CN
Inventors: 高佳令; 张新范; 常锡来; 高庆地; 黄承明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2013-09-13
Also published as: CN1033081C

Abstract

本发明涉及无机化学中提取镁盐的方法，具体为一种从硼泥中提取轻质碳酸镁的方法。该方法包括有碳化反应、热分解、分离提取过程。其特征在于碳化反应之前，在催化剂可溶性镁盐或可溶性钙盐的存在下，先使硼泥中的活性碳酸镁与Ca(OH)₂反应生成Mg(OH)₂。提取的轻质碳酸镁的产品质量符合国家标准GB-1612-79特级品标准要求。本方法不仅适用于从硼泥中提取轻质碳酸镁，也适用于从含有活性MgCO₃的各种废渣中提取碳酸镁。

Description

本发明涉及无机化学中提取镁盐的方法，具体为一种从生产硼砂时所产生的废渣-硼泥中提取轻质碳酸镁的方法。

采用碳碱法生产硼砂，是以硼镁矿粉为原料，经过焙烧，加纯碱，再通入CO₂，发生如下反应：

其中所产生的MgCO₃与未参加反应的硼镁矿粉的混合物即为硼泥。我国硼砂的年产量约为20-30万吨，产生的硼泥约近百万吨，由硼镁矿制取硼砂的过程所产生的硼泥，目前仍作为废渣弃掉，不仅污染了环境，还扔掉了如碳酸镁这样的有用物质。如何把硼泥中所含活性碳酸镁提取出来，迄今为止还未有一种经济的切实可行的方法。

本发明的目的，就是提供把硼泥中所含有的碳酸镁提取出来的经济有效的方法-一种从硼泥中提取轻质碳酸镁的方法。

本发明的技术方案的要点在于：先将碳酸镁转化为氢氧化镁后，再通入CO₂使其转化为碳酸氢镁，加热后碳酸氢镁即分解成轻质碳酸镁，但是，氢氧化钙与碳酸镁反应，使之碳酸镁转化为氢氧化镁，实践证明这一转化是十分困难的，只有在可溶性镁盐或可溶性钙盐催化剂的存在下，转化为氢氧化镁的反应才能顺利进行。也就是说，在催化剂可溶性镁盐或可溶性钙盐的存在下，先使硼泥中的碳酸镁与氢氧化钙发生反应生成氢氧化镁，然后再采用现有技术的碳化反应过程、热分解过程、分离提取过程等，来实现本发明的目的。

由本发明提供的方法从硼泥中提取轻质碳酸镁的化学反应原理及其反应过程如下：

1、在可溶性镁盐催化剂或者可溶性钙盐催化剂的存在下，硼泥中的活性MgCO₃与Ca（OH）₂反应生成Mg（OH）₂：

2、Mg（OH）₂与CO₂碳化反应：含转化成Mg（OH）₂的硼泥，通入CO₂后，生成可溶性的Mg（HCO₃）₂而转入溶液中：

3、加热滤液，Mg（HCO₃）₂热分解成轻质碳酸镁：

根据上述反应原理及其反应过程，从硼泥中提取轻质碳酸镁依次包括如下步骤：

1、将含有10-30%MgCO₃的硼泥、Ca（OH）₂、H₂O按硼泥：Ca（OH）₂∶H₂O为1∶0.1-0.3∶4-5的质量比混合，再加入硼泥量的0.25%的可溶性镁盐或可溶性钙盐，搅拌下加热至85-95℃，反应1-2小时，在可溶性镁盐或可熔性钙催化剂存在下，硼泥中的MgCO₃与Ca（OH）₂反应生成Mg（OH）₂;

2、冷却至25℃，通入CO₂气体，常温下搅拌反应1-2小时，Mg（OH）₂转化为可溶的Mg（HCO₃）₂;

3、过滤，滤液通入过热蒸汽，Mg（HCO₃）₂加热即分解成轻质碳酸镁;

4、沉淀，过滤分离，将所得的过滤物干燥，粉碎后即得到提取的轻质碳酸镁。

在碳酸镁与氢氧化钙反应，使碳酸镁转化为氢氧化镁时，所使用的催化剂，可溶性的镁盐为MgCl₂或者Mg（NO₃）₂，可溶性的钙盐为CaCl₂或者Ca（NaO₃）₂。

在上述的步骤1中，所使用的Ca（OH）₂可以选择生产硼砂时所产生的副产品生石灰来替代，生石灰即CaO，在水的存在下，CaO与水反应便生成了Ca（OH）₂。

利用本发明的方法，根据硼泥中活性碳酸镁含量的不同，每3-7吨板框压滤机压滤后的湿硼泥能提取一吨轻质碳酸镁。提取的轻质碳酸镁的产品质量的各项指标均可达到国家标准GB-1612-79特级品标准。

本发明的特点：

1、轻质碳酸镁及热解产物氧化镁是广泛应用于化工、橡胶、塑料、电子、耐火材料、日用化工等方面的重要化工原料，利用本方法从硼泥中提取轻质碳酸镁，不仅可以从废渣中提取重要的化工原料，而且提取轻质碳酸镁后的硼泥更适合于综合利用生产砖瓦、水泥等，提高了利用价值，同时也减少了对环境的污染。

2、本方法简单易行，并充分利用了硼砂厂的现有条件：即利用石灰窑炉气CO₂、副产品生石灰，以及空压机、锅炉等设备，可减少建厂投资，提高工厂设备及原料的利用率，降低生产成本，增加企业的经济效益。

3、用本方法提取的产品轻质碳酸镁，所含杂质低于用盐泥为原料生产的轻质碳酸镁，产品质量高。

4、本方法不仅适用于碳碱法从硼镁矿生产硼砂时产生的硼泥中提取、生产轻质碳酸镁，也适用于其它含有活性碳酸镁的各种废渣，使其中的MgCO₃转化为Mg（OH）₂，然后再碳化、热分解、分离提取碳酸镁。

实施例：

将40kg含有10%MgCO₃的硼泥、10kg生石灰、100gMgCl₂加入反应釜中，加水至200升，搅拌均匀，加热至90℃，搅拌反应1.5小时，将反应混合物冷却至25℃，通入0.6-0.8MPa的CO₂气体，搅拌反应1.5小时，过滤，滤液通入过热蒸汽，生成的碳酸氢镁即热分解成轻质碳酸镁，沉淀，过滤分离，干燥，粉碎后即得6kg轻质碳酸镁成品。

由该实施例所得到的轻质碳酸镁，经分析，各项指标如下：

水分 % 1.4

CaO % 0.38

MgO % 45

Fe % 0.03

SO₄% <<0.15

Cl % <<0.15

Mn % <<0.004

筛余物 % 0.025

盐酸不溶物 % <<0.1

碱度(以Mg(OH)₂计)% 0.5

比容ml/g 6.5

Claims

1、一种从硼泥中提取轻质碳酸镁的方法，包括有碳化反应过程、热分解过程及其分离、干燥过程，其特征在于：在碳化反应过程之前，将含有10-30%MgCO₃的硼泥、Ca(OH)₂、H₂O按1∶0.1-0.3∶4-5的质量比混合，再加入硼泥量的0.25%可溶性镁盐，搅拌下加热至85-95℃，反应1-2小时，在可溶性镁盐催化剂存在下，硼泥中的MgCO₃与Ca(OH)₂反应生成Mg(OH)₂。

2、根据权利要求1所述的一种从硼泥中提取轻质碳酸镁的方法，其特征在于：作为催化剂的可溶性镁盐可选择MgCl₂和Mg（NO₃）₂中的任意一种。

3、一种从硼泥中提取轻质碳酸镁的方法，包括有碳化反应过程、热分解过程及其分离、干燥过程，其特征在于：在碳化反应过程之前，将含有10-30%MgCO₃的硼泥、Ca（OH）₂、H₂O按1∶0.1-0.3∶4-5的质量比混合，再加入硼泥量的0.25%可溶性钙盐，搅拌下加热至85-95℃，反应1-2小时，在可溶性钙盐催化剂存在下，硼泥中的MgCO₃与Ca（OH）₂反应生成Mg（OH）₂。

4、根据权利要求3所述的一种从硼泥中提取轻质碳酸镁的方法，其特征在于：作为催化剂的可溶性钙盐可选择CaCl₂和Ca（NO₃）₂中的任意一种。