專利名稱:一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化鎂的方法
技術領域:
本發明屬于制備氧化鎂的方法,具體地說是用銨鹽與含鎂礦石粉混合煅 燒制取氧化鎂的 一種化學方法。
背景技術:
從含鎂礦石中制取氧化鎂的方法有煅燒法和酸浸法,煅燒法是先通過煅 燒將礦石中的鎂解理,再用溶劑將鎂化合物溶解成為水溶液,最后用沉淀 劑將鎂化合物沉淀、煅燒得到氧化鎂,并得到副產品銨鹽。酸浸法是用強 酸與礦石粉末一起煮沸,得到鎂鹽的水溶液,再沉淀、煅燒得到氧化鎂和 副產品銨鹽。對于那些包裹在硅酸鹽中的鎂化合物,如蛇紋石、鎂橄欖石等, 必須采用強酸煮沸的酸浸法進行解理。例如從蛇纟丈石中制取氧化鎂,是先將 蛇紋石粉末與疏酸或鹽酸溶液一起加熱煮沸,再將得到的鎂鹽溶液用沉淀 劑沉淀得到氫氧化鎂或碳酸鎂或堿式碳酸鎂,最后將沉淀物煅燒制取氧化 鎂,其中,沉淀劑可以是氨水、碳酸銨、碳酸氫銨,在制取氧化鎂的同時
得到相當于氧化鎂重量3-4倍的硫酸銨或氯化銨副產品。該工藝中酸和沉 淀劑的用量幾乎占了原料成本的一半。對于大型的氧化4美生產廠來說,還需 要配套建設相當規模的硫酸廠和制氨廠,使得投資太大。所得到的大量副 產品硫酸銨或氯化銨中由于純度低,工業應用價值不大,作為化肥沒有碳 酸氫銨的肥效高、使用范圍廣,還可能造成土壤酸化。對于那些易于解理的 含鎂礦石,如水鎂石、水菱鎂石、白云石、菱鎂礦等, 一般采用煅燒法。 例如從白云石中制取氧化鎂,是先將白云石在IOO(TC以上的高溫下煅燒, 再用疏酸處理,得到硫酸鎂,其后的加工工藝與蛇玟石工藝基本一致。可見, 該方法不僅同樣存在酸浸法所存在的不足,而且還存在因高溫煅燒而帶來 的高耗能問題。
發明內容
本發明的目的是針對上述不足提供一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制 取氧化鎂的方法,該方法不僅省去了傳統生產工藝中的酸和沉淀劑,從而 減少投資,降低原料成本,而且所產生的副產品銨鹽可以循環使用,從而 節能增效,減少污染。
本發明的技術方案包括以下步驟
(1)將粉碎后的含鎂礦石粉與銨鹽混合,經過煅燒、水提,得到對應 的粗鎂鹽溶液,并回收煅燒產生的氨,或者用水溶解煅燒產生的氨得到氨
水;
(2)將粗鎂鹽溶液精制后與回收的M應得到氳氧化鎂沉淀,或者先 將氨水與煅燒堿式碳酸鎂沉淀產生的二氧化碳反應得到碳酸氬銨溶液,再
將碳酸氬銨溶液與精制后的鎂鹽溶液反應得到堿式碳酸鎂沉淀;
(3 )分離洗滌步驟(2 )得到的氫氧化鎂沉淀或堿式^P友酸鎂沉淀,經 干燥、煅燒得到氧化鎂,并收集煅燒堿式碳酸鎂沉淀產生的二氧化碳;
(4 )將分離了氫氧化鎂沉淀或堿式碳酸鎂沉淀的銨鹽溶液蒸發濃縮結 晶,回收得到可循環使用的銨鹽。
上述含鎂礦石粉的粒度為60-200目,銨鹽粒度為60-200目,含鎂礦石 粉與銨鹽的重量比為1:1. 0—4.0,含鎂礦石^分與銨鹽的混合物在150-500 。C溫度范圍內煅燒0. 5-6小時。
所說的銨鹽為硫酸銨、硫酸氳銨、氯化銨、溴化銨、硝酸銨、磷酸銨, 或者它們的混合物,所說的含鎂礦石為水鎂石、水菱鎂石、白云石、蛇紋 石、4美橄欖石、菱4美礦、滑石,以及它們的岸y曠渣。
本發明采用銨鹽作為含鎂礦石的煅燒添加劑,具有以下優點
(1) 可在150-50(TC的溫度范圍內對含鎂礦石進行煅燒,而不用像傳 統工藝那樣,需在800。C以上的高溫下進行煅燒,從而可P爭低能耗,并可獲 得后述工藝所必須的氨;
(2) 由于可在不使用酸的情況下得到鎂鹽溶液,并在制備過程中獲得 用來沉淀鎂鹽溶液的沉淀劑,即可以省去酸和沉淀劑兩種主要原料,因此, 可減少原料消耗,降低生產成本,甚至還可節省建設硫酸廠和制氨廠的投
資;
(3) 由于將大量的副產品銨鹽回收,進行循環使用,因此,可減少環 境污染,產生顯著的經濟效益和社會效益。
附圖為本發明工藝流程框圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例進一步說明本發明。
實施例1:
(1)將1份100目的蛇紋石粉與2. 0份60目的氯化銨混合均勻后放入
帶有氨氣凈化器和氨吸收器的反應器中,將反應器置于加熱爐中逐步加熱 到300-350°C,當煅燒產生的氨釋放完畢后,用IO份的水溶解浸提、煅燒
產物,過濾得到粗氯化鎂溶液,并回收所釋放的氨;
(2 )將粗氯化鎂溶液采用常規方法精制后與回收的氨反應得到氫氧化 鎂沉淀;
(3 )將過濾得到的氳氧化鎂沉淀洗滌、干燥后置于煅燒爐中,于900-950 'C煅燒3小時得到0. 35份的氧化鎂;
(4 )將分離了氫氧化鎂沉淀的氯化銨溶液蒸發濃縮結晶,回收得到1. 8 份可直接用作蛇纟丈石煅燒添加劑的氯化銨。
實施例2:將1份100目的白云石粉與1. 6份100目的硫酸銨混合均勻, 其它步驟和工藝條件同實施例1,回收得到的銨鹽為硫酸銨。
實施例3:
(1)將1份100目的菱4美礦石粉與2. 5份60目的氯化銨混合均勻后 放入帶有氨氣凈化器和氨吸收器的反應器中,將反應器置于加熱爐中逐步 加熱到200°C,最后升溫到350°C,當煅燒產生的氨釋放完畢后,用10份 的水溶解浸提、煅燒產物,過濾得到粗氯化鎂溶液,并將所釋放的氨用水溶 解得到氨水;
(2 )先將煅燒堿式碳酸鎂沉淀產生的二氧化碳接入氨水中得到碳酸氫 銨溶液,再將碳酸氬銨溶液加入精制后的氯化鎂溶液中反應得到堿式碳酸 鎂沉淀;
(3)將過濾得到的堿式碳酸鎂沉淀洗滌、干燥后置于煅燒爐中,于 8 5 0-9 0 (TC煅燒得到氧化鎂;
(4 )將分離了堿式碳酸鎂沉淀的氯化銨溶液蒸發濃縮結晶,回收得到 可循環使用的氯化銨。
權利要求
1.一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化鎂的方法,其特征是包括以下步驟(1)將粉碎后的含鎂礦石粉與銨鹽混合,經過煅燒、水提,得到對應的粗鎂鹽溶液,并回收煅燒產生的氨,或者用水溶解煅燒產生的氨得到氨水;(2)將粗鎂鹽溶液精制后與回收的氨反應得到氫氧化鎂沉淀,或者先將氨水與煅燒堿式碳酸鎂沉淀產生的二氧化碳反應得到碳酸氫銨溶液,再將碳酸氫銨溶液與精制后的鎂鹽溶液反應得到堿式碳酸鎂沉淀;(3)分離洗滌步驟(2)得到的氫氧化鎂沉淀或堿式碳酸鎂沉淀,經干燥、煅燒得到氧化鎂,并收集煅燒堿式碳酸鎂沉淀產生的二氧化碳;(4)將分離了氫氧化鎂沉淀或堿式碳酸鎂沉淀的銨鹽溶液蒸發濃縮結晶,回收得到可循環使用的銨鹽。
2、 按權利要求1所述的一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化鎂的 方法,其特征是所說含鎂礦石粉的粒度為60-200目,銨鹽粒度為60-200 目,含鎂礦石粉與銨鹽的重量比為1:1.0—4.0,含鎂礦石粉與銨鹽的混合 物在150-500。C溫度范圍內煅燒0. 5-6小時。
3、 按權利要求1或2所述的一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化 鎂的方法,其特征是所說的銨鹽為硫酸銨、硫酸氫銨、氯化銨、溴化銨、 硝酸銨、磷酸銨,或者它們的混合物,所說的含鎂礦石為水鎂石、水菱鎂石、 白云石、蛇紋石、鎂橄欖石、菱鎂礦、滑石,以及它們的尾礦渣。
全文摘要
一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化鎂的方法,解決現有方法存在的原料成本高、項目投資大、能耗高、副產品不好用的問題。本發明包括(1)將含鎂礦石粉與銨鹽混合,經過煅燒、水提,得到粗鎂鹽溶液,并回收煅燒產生的氨,或者用水溶解煅燒產生的氨得到氨水;(2)將粗鎂鹽溶液精制后與回收的氨反應得到氫氧化鎂沉淀,或者先將氨水與煅燒堿式碳酸鎂沉淀產生的二氧化碳反應得到碳酸氫銨溶液后,再與鎂鹽溶液反應得到堿式碳酸鎂沉淀;(3)分離洗滌沉淀,經干燥、煅燒得到氧化鎂,并收集煅燒堿式碳酸鎂沉淀產生的二氧化碳;(4)將分離了沉淀的銨鹽溶液蒸發濃縮結晶,回收得到銨鹽。本發明不僅省去了傳統工藝中的酸和沉淀劑,從而減少投資,降低原料成本,而且副產品銨鹽可以循環使用,從而減少污染。
文檔編號C04B2/10GK101372402SQ20071005302
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月23日 優先權日2007年8月23日
發明者峰 王, 王央貢, 王文均, 王玄彧 申請人:王央貢