用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法
2023-05-24 15:42:41
專利名稱：用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法
技術領域：
本發明涉及無機化工三廢治理和綜合利用的技術領域，特別是一種用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法。
背景技術：
硼泥是以硼鎂石(2Mg0 · B2O3 · H2O)為原料，通過焙燒、粉碎、與純鹼混合，採取碳水法生產硼砂(Na2B4O7* IOH2O),在水洗、結晶過程提取硼砂後剩下的固體廢物。生產一噸硼砂可產4噸硼泥，一個年產8000噸的硼砂廠，每年可產硼泥為3. 2萬噸。由於硼泥的排放量較大，目前國內採用多種綜合利用途徑，除生產輕質碳酸鎂和氧化鎂和橡塑填充劑外， 也有製取硼鎂磷複合肥、作蜂窩煤的煤加料及做建築上硼砂等。硼泥中的鎂一般都是以碳酸鎂的形式存在，有時候也隨著硼鎂石的礦產不同而有差別。生產輕質碳酸鎂硼泥的組分是這樣的氧化鎂38%、二氧化矽20%、二氧化碳17%、 氧化硼3 %、氧化鈣3 %、氧化錳0. 11 %、其他為水份。其一，對硼泥的利用應不斷提高產出物的價值，產出一些市場緊缺的、附加值大的產品，以提高硼泥利用的經濟效益。其二、眾所周知，硼泥的利用與鎂有關，而含鎂化合物在各領域應用很廣泛，其中鹼式碳酸鎂可用作橡膠製品的優良填充劑和補強劑；也可用作絕熱、耐高溫的防火保溫材料；石棉輕質碳酸鎂是優良的絕緣材料，可用於造船和鍋爐製造；還可以用於製造高級玻璃製品、鎂鹽、顏料、油漆和日常用品等；在醫藥上還可用作解酸劑；還可作乾燥劑、護色劑、載體、抗結塊劑，用途十分廣泛。
發明內容
本發明旨在針對硼泥的利用和市場需求，提供一種用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法。為實現上述目的，本發明用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法的技術方案如下用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法，硼泥通過回收、純化及合成工藝，製得鹼式碳酸鎂，同時聯產氫氧化鈣和氫氧化錳所述回收工藝為將硼泥用蒸汽加熱到60-80°C維持1-2小時，然後用甩幹離心機液固分離，得到以硼酸為主的濾液另行深加工；濾餅硼泥中的氧化鎂與氯化銨按純物質計的質量比1 2. 48-2. 88，加水反應於耐腐蝕反應器中，攪拌；反應生成氯化鎂的水合物、氨水、氯化鈣和氯化錳溶液；過濾得到濾餅二氧化矽另行深加工；澄清的濾液做進一步的純化；所述純化工藝為經回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂除雜淨化，氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉澱，經過濾洗滌、乾燥粉碎、分級篩選、包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產品；所得濾液為氯化鎂和氨水澄清液；
所述合成工藝為經純化工藝後的濾液中，氯化鎂和氨水與二氧化碳按純物質計的質量比1 0. M-0. 94 0.26-0. 66碳化於耐腐蝕碳化器中，攪拌；得到鹼式碳酸鎂和氯化銨混合溶液；過濾得到濾餅經洗滌甩幹、乾燥粉碎、包裝得到鹼式碳酸鎂產品；澄清的氯化銨溶液可以循環使用於回收工藝。本發明所用硼泥為生產輕質碳酸鎂的硼泥，其組分為氧化鎂、二氧化矽、二氧化碳、氧化硼、氧化鈣、氧化錳及水分。當然，類似組分的其他硼泥也能適應本發明之用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法。本發明的化學反應式為7H20+Mg0+2NH4C1 = = = = MgCl2 · 6H20+2NH40HH20+Ca0+2NH4C1 = = = = CaCl2+2NH40HH20+Mn0+2NH4C1 = = = = MnCl2+2NH40HCaCl2+Mg (OH) 2 = = = = MgCl2+Ca (OH) 2MnCl2+Mg (OH) 2 = = = = MgCl2+Mn (OH) 22MgCl2+4NH40H+C02 = = = = Mg2 (OH) 2C03+4NH4C1+H20本發明的有益效果在於其一，提供了一種用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法，可以有效處理硼泥廢料。其二，製取物包括鹼式碳酸鎂、氫氧化鈣和氫氧化錳，均具有多種用途，經濟效益顯著，提高了處理硼泥廢料的經濟效益。其三，製得的氯化銨可以循環使用，投資少，降低了處理硼泥廢料的成本。其四，製取物純度高，質量有保證。
具體實施例方式實施例一用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法，硼泥通過回收、純化及合成工藝，製得鹼式碳酸鎂，同時聯產氫氧化鈣和氫氧化錳，本發明所用硼泥為生產輕質碳酸鎂的硼泥，其組分為氧化鎂38%、二氧化矽20%、二氧化碳17%、氧化硼3%、氧化鈣3%、氧化錳0. 11%，其他為水分。所述回收工藝為取500Kg硼泥用蒸汽加熱到60-80°C維持1_2小時，然後用甩幹離心機液固分離，得到以硼酸為主的濾液另行深加工；濾餅硼泥中的氧化鎂(純質量為 190Kg)與氯化銨按純物質計的質量比1 2. 48，加水反應於耐腐蝕反應器中，攪拌；反應生成氯化鎂的水合物、氨水、氯化鈣和氯化錳溶液；過濾得到濾餅二氧化矽另行深加工；澄清的濾液做進一步的純化；所述純化工藝為經回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂除雜淨化，氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉澱，經過濾洗滌、乾燥粉碎、分級篩選、包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產品；所得濾液為氯化鎂和氨水澄清液；所述合成工藝為經純化工藝後的濾液中，氯化鎂(前述工藝生成氯化鎂純質量為418Kg)和氨水與二氧化碳按純物質計的質量比1 0. 0. 碳化於耐腐蝕碳化器中，攪拌；得到鹼式碳酸鎂和氯化銨混合溶液；過濾得到濾餅經洗滌甩幹、乾燥粉碎、包裝得到鹼式碳酸鎂產品；得到的345Kg氯化銨可以循環使用於回收工藝。實施例二用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法，硼泥通過回收、純化及合成工藝，製得鹼式碳酸鎂，同時聯產氫氧化鈣和氫氧化錳，本發明所用硼泥為生產輕質碳酸鎂的硼泥，其組分為氧化鎂38%、二氧化矽20%、二氧化碳17%、氧化硼3%、氧化鈣3%、氧化錳0. 11%，其他為水分。所述回收工藝為取500Kg硼泥用蒸汽加熱到60-80°C維持1_2小時，然後用甩幹離心機液固分離，得到以硼酸為主的濾液另行深加工；濾餅硼泥中的氧化鎂(純質量為 190Kg)與氯化銨按純物質計的質量比1 2. 68，加水反應於耐腐蝕反應器中，攪拌；反應生成氯化鎂的水合物、氨水、氯化鈣和氯化錳溶液；過濾得到濾餅二氧化矽另行深加工；澄清的濾液做進一步的純化；所述純化工藝為經回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂除雜淨化，氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉澱，經過濾洗滌、乾燥粉碎、分級篩選、包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產品；所得濾液為氯化鎂和氨水澄清液；所述合成工藝為經純化工藝後的濾液中，氯化鎂(前述工藝生成氯化鎂純質量為45Ig)和氨水與二氧化碳按純物質計的質量比1 0.74 0. 46碳化於耐腐蝕碳化器中，攪拌；得到鹼式碳酸鎂和氯化銨混合溶液；過濾得到濾餅經洗滌甩幹、乾燥粉碎、包裝得到鹼式碳酸鎂產品339Kg ；得到的511Kg氯化銨可以循環使用於回收工藝。實施例三用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法，硼泥通過回收、純化及合成工藝，製得鹼式碳酸鎂，同時聯產氫氧化鈣和氫氧化錳，本發明所用硼泥為生產輕質碳酸鎂的硼泥，其組分為氧化鎂38%、二氧化矽20%、二氧化碳17%、氧化硼3%、氧化鈣3%、氧化錳0. 11%，其他為水分。所述回收工藝為取500Kg硼泥用蒸汽加熱到60-80°C維持1_2小時，然後用甩幹離心機液固分離，得到以硼酸為主的濾液另行深加工；濾餅硼泥中的氧化鎂(純質量為 190Kg)與氯化銨按純物質計的質量比1 2. 88，加水反應於耐腐蝕反應器中，攪拌；反應生成氯化鎂的水合物、氨水、氯化鈣和氯化錳溶液；過濾得到濾餅二氧化矽另行深加工；澄清的濾液做進一步的純化；所述純化工藝為經回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂除雜淨化，氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉澱，經過濾洗滌、乾燥粉碎、分級篩選、包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產品；所得濾液為氯化鎂和氨水澄清液；所述合成工藝為經純化工藝後的濾液中，氯化鎂(前述工藝生成氯化鎂純質量為486Kg)和氨水與二氧化碳按純物質計的質量比1 0.94 0. 66碳化於耐腐蝕碳化器中，攪拌；得到鹼式碳酸鎂和氯化銨混合溶液；過濾得到濾餅經洗滌甩幹、乾燥粉碎、包裝得到鹼式碳酸鎂產品463Kg ；得到的698Kg氯化銨可以循環使用於回收工藝。
權利要求
1.用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法，其特徵在於硼泥通過回收、 純化及合成工藝，製得鹼式碳酸鎂，同時聯產氫氧化鈣和氫氧化錳所述回收工藝為將硼泥用蒸汽加熱到60-80°C維持1-2小時，然後用甩幹離心機液固分離，得到以硼酸為主的濾液另行深加工；濾餅硼泥中的氧化鎂與氯化銨按純物質計的質量比1 2. 48-2. 88，加水反應於耐腐蝕反應器中，攪拌；反應生成氯化鎂的水合物、氨水、 氯化鈣和氯化錳溶液；過濾得到濾餅二氧化矽另行深加工；澄清的濾液做進一步的純化；所述純化工藝為經回收工藝得到的澄清濾液用適量的氫氧化鎂除雜淨化，氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉澱，經過濾洗滌、乾燥粉碎、分級篩選、包裝分別得到氫氧化鈣和氫氧化錳產品；所得濾液為氯化鎂和氨水澄清液；所述合成工藝為經純化工藝後的濾液中，氯化鎂和氨水與二氧化碳按純物質計的質量比1 0. M-0. 94 0.26-0. 66碳化於耐腐蝕碳化器中，攪拌；得到鹼式碳酸鎂和氯化銨混合溶液；過濾得到濾餅經洗滌甩幹、乾燥粉碎、包裝得到鹼式碳酸鎂產品；澄清的氯化銨溶液可以循環使用於回收工藝。
2.根據權利要求1所述的用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法，其特徵在於所述硼泥，其組分中含有氧化鎂、二氧化矽、二氧化碳、氧化硼、氧化鈣、氧化錳及水分。
全文摘要
用硼泥製備鹼式碳酸鎂聯產鈣和錳氫氧化物的方法，涉及無機化工三廢治理和綜合利用。將硼泥通過回收、純化及合成工藝，製得鹼式碳酸鎂，同時聯產氫氧化鈣和氫氧化錳回收將硼泥用蒸汽加熱，用甩幹離心機液固分離，得到硼酸為主的濾液另加工；含氧化鎂的濾餅中加氯化銨反應，生成氯化鎂的水合物、氨水、氯化鈣和氯化錳溶液；過濾出濾餅二氧化矽另加工；純化將回收穫得的濾液用氫氧化鎂除雜，使氯化鈣和氯化錳分別生成氫氧化物沉澱，過濾得到氫氧化鈣和氫氧化錳；合成將純化後的濾液中氯化鎂和氨水加二氧化碳碳化，得到鹼式碳酸鎂和氯化銨混合溶液；過濾得到濾餅鹼式碳酸鎂；濾液氯化銨可以循環使用。提高了處理硼泥廢料的經濟效益。
文檔編號B09B3/00GK102219239SQ20101057370
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者王嘉興 申請人:王嘉興