CN114573009A - 一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法 - Google Patents

一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,包括如下步骤:步骤1,将白云石粉碎、煅烧制得轻烧白云石,将轻烧白云石加入水中消化水合形成白云石消化液;步骤2,将水氯镁石溶解、过滤除杂制成氯化镁溶液;步骤3,在氯化镁溶液中添加硼酸,将氧化镁中硼含量控制在0.005~0.12%;步骤4,将氯化镁溶液加入到白云石消化液中搅拌、反应形成氢氧化镁沉淀,制得的氢氧化镁沉淀经清洗、压滤得到氢氧化镁滤饼;步骤5,氢氧化镁滤饼经煅烧制得氧化镁。本发明是以白云石和水氯镁石两种廉价资源为原料,制备出优质的硅钢级氧化镁,具有成本低、资源利用效率高等优点。

Description

一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法
技术领域
本发明属于硅钢氧化镁制备领域,尤其涉及一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法。
背景技术
氧化镁是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性,属于胶凝材料。呈白色或灰白色粉末,无臭、无味、无毒,是典型的碱土金属氧化物。
硅钢级氧化镁在制造上比普通的氧化镁制造起来会更困难,程序也多很多。这样一来,硅钢级氧化镁就要比普通的氧化镁指标要好,含量高,活性高。
然而现有技术中硅钢氧化镁的制备成本较高,资源利用率较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其能够制备出优质的硅钢氧化镁,且具有成本低、资源利用效率高的优点。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,包括如下步骤:
步骤1,将白云石粉碎、煅烧制得轻烧白云石,将轻烧白云石加入水中消化水合形成白云石消化液;
步骤2,将水氯镁石溶解、过滤除杂制成氯化镁溶液;
步骤3,在氯化镁溶液中添加硼酸,将氧化镁中硼含量控制在0.005~0.12%;
步骤4,将氯化镁溶液加入到白云石消化液中搅拌、反应形成氢氧化镁沉淀,制得的氢氧化镁沉淀经清洗、压滤得到氢氧化镁滤饼;
步骤5,氢氧化镁滤饼经煅烧制得氧化镁。
进一步的,白云石煅烧温度为900~1100℃。
进一步的,步骤1中,水中加入相对于水重量5%~30%的轻烧白云石,加热至70~90℃进行消化水解。
进一步的,步骤2中,氯化镁溶液含相对于水重量10%~50%的氯化镁。
进一步的,步骤4中,反应的温度控制在70~90℃,搅拌0.5小时以上。
进一步的,步骤2中,氯化镁溶液和消化液中MgCl2/Ca(OH)2摩尔比控制在1.02~1.10。
进一步的,步骤5中,氢氧化镁滤饼在750~1100℃煅烧,制得氧化镁, CAA40%控制在50~150s。
进一步的,最终氧化镁中CaO控制在0.8%以下,Cl元素控制在0.05%以下。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
本发明采用的原料为廉价白云石和水氯镁石,水氯镁石为盐湖钾盐生产中的副产品。白云石既作为镁源又作为沉淀剂,具有成本低、资源利用效率高等优点。可以一步法制备出具有双峰结构的氧化镁,这种氧化镁具有优良的反应活性和透气性,可以形成优良的硅酸镁底层。
本发明采用的原料为白云石和水氯镁石,水氯镁石为盐湖钾盐生产中的副产品。白云石既作为镁源又作为沉淀剂,具有成本低、资源利用效率高等优点。可以一步法制备出具有双峰结构的氧化镁,这种氧化镁具有优良的反应活性和透气性。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
本发明的描述中,需要理解的是,术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度,因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案,并不限制本发明的保护范围。
一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,包括如下步骤:
步骤1,将白云石粉碎、煅烧制得轻烧白云石,将轻烧白云石加入水中消化水合形成白云石消化液;水中加入相对于水重量5%~30%的轻烧白云石,加热至 70~90℃进行消化水解。白云石煅烧温度为900~1100℃。
步骤2,将水氯镁石溶解、过滤除杂制成氯化镁溶液;氯化镁溶液含相对于水重量10%~50%的氯化镁。步骤2中,氯化镁溶液和消化液中MgCl2/Ca(OH)2摩尔比控制在1.02~1.10。
步骤3,在氯化镁溶液中添加硼酸,将氧化镁中硼含量控制在0.005~0.12%。
步骤4,将氯化镁溶液加入到白云石消化液中搅拌、反应形成氢氧化镁沉淀,制得的氢氧化镁沉淀经清洗、压滤得到氢氧化镁滤饼;步骤4中,反应的温度控制在70~90℃,搅拌0.5小时以上。
步骤5,氢氧化镁滤饼经煅烧制得氧化镁。氢氧化镁滤饼在750~1100℃煅烧,制得氧化镁,CAA40%控制在50~150s。最终氧化镁中CaO控制在0.8%以下,Cl元素控制在0.05%以下。
本发明的工艺流程和工艺参数如下:
(1)煅烧反应
将白云石矿石(CaO≥30%,MgO≥20%)进行粉碎,得到白云石粉;将上白云石粉在900~1100℃煅烧,得到以氧化镁和氧化钙的轻烧白云石粉,过100-200 目筛备用。
CaCO3·MgCO3→CaO+MgO+2CO2
(2)消化反应
在搅拌槽中加入一定量的工业纯水,加入水重量5%~30%的轻烧白云石粉,搅拌并加热至70~90℃,反应0.5h以上。轻烧白云石粉中氧化钙消化转化成氢氧化钙悬浮液,其中的氧化镁水化生成氢氧化镁。
CaO+MgO+2H2O→Ca(OH)2+Mg(OH)2
(3)沉淀反应
将配制好的含硼酸的氯化镁溶液加入到上述消化液中,将MgCl2/Ca(OH)2摩尔比控制在1.02~1.10。
Ca(OH)2+MgCl2→Mg(OH)2↓+CaCl2
(4)沉降分离
将上述氢氧化镁乳浊液进行重力沉降分离,氢氧化镁浆料沉降至容器底部,母液用于制盐原料。
(5)清洗、压滤
用工业纯水对氢氧化镁浆料进行反复冲洗。采用板框压滤机或离心机进行分离得到氢氧化镁滤饼,通过清洗和压滤将滤饼中的氯含量控制在0.05%以下(相对于MgO重量)。
(6)煅烧
将氢氧化镁滤饼放入隧道炉或回转窑进行煅烧,煅烧温度为750~1100℃,CAA40%控制在50~150s。
最终氧化镁中CaO控制在0.8%以下,Cl元素控制在0.05%以下。添加硼酸将氧化镁中硼含量控制在0.005~0.12%。
本发明是以白云石和水氯镁石两种廉价资源为原料,制备出优质的硅钢级氧化镁,具有成本低、资源利用效率高等优点。
本技术领域技术人员可以理解的是,除非另外定义,这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1,将白云石粉碎、煅烧制得轻烧白云石,将轻烧白云石加入水中消化水合形成白云石消化液;
步骤2,将水氯镁石溶解、过滤除杂制成氯化镁溶液;
步骤3,在氯化镁溶液中添加硼酸,将氧化镁中硼含量控制在0.005~0.12%;
步骤4,将氯化镁溶液加入到白云石消化液中搅拌、反应形成氢氧化镁沉淀,制得的氢氧化镁沉淀经清洗、压滤得到氢氧化镁滤饼;
步骤5,氢氧化镁滤饼经煅烧制得氧化镁。
2.根据权利要求1所述的一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其特征在于:白云石煅烧温度为900~1100℃。
3.根据权利要求1所述的一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其特征在于:步骤1中,水中加入相对于水重量5%~30%的轻烧白云石,加热至70~90℃进行消化水解。
4.根据权利要求1所述的一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其特征在于:步骤2中,氯化镁溶液含相对于水重量10%~50%的氯化镁。
5.根据权利要求1所述的一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其特征在于:步骤4中,反应的温度控制在70~90℃,搅拌0.5小时以上。
6.根据权利要求1所述的一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其特征在于:步骤2中,氯化镁溶液和消化液中MgCl2/Ca(OH)2摩尔比控制在1.02~1.10。
7.根据权利要求1所述的一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其特征在于:步骤5中,氢氧化镁滤饼在750~1100℃煅烧,制得氧化镁,CAA40%控制在50~150s。
8.根据权利要求7所述的一种以白云石和水氯镁石为原料制备硅钢氧化镁的方法,其特征在于:最终氧化镁中CaO控制在0.8%以下,Cl元素控制在0.05%以下。
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