用硼泥製備六水氯化鎂聯產氫氧化錳和氫氧化鈣的方法
2023-05-17 14:32:46 1
專利名稱：用硼泥製備六水氯化鎂聯產氫氧化錳和氫氧化鈣的方法
技術領域：
本發明屬於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六 水氯化鎂聯產氫氧化錳和氫氧化鈣的方法。
背景技術：
生產硼酸、硼砂等產品產生的廢渣，是以硼鎂石(MgO · 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)，再水洗、結晶過程提取硼砂後 剩下的固體廢物；該固體廢物為灰白色、黃白色粉狀固體，呈鹼性，含氧化硼和氧化鎂等組 分，俗稱「硼泥」。硼泥生產一噸硼砂可產4噸硼泥，一個生產8000噸的硼砂產，每年可產硼 泥3. 2萬噸。硼泥的堆存處置不僅佔用大量土地，而且會使堆場附近的土壤鹼化並引起硼 的遷移轉化，造成環境汙染。由於硼泥的排放量較大，目前國內採取多種綜合利用途徑，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、作蜂窩煤的煤加工料 及做建築上硼砂等。雖然這些方法對濾渣處理有一定效果，但都是要買生產工藝複雜，要麼 生成的產品較為單一；目前也沒有用硼泥製備六水氯化鎂聯產氫氧化錳和氫氧化鈣的方法 的相關報導。
發明內容
本發明提供了用硼泥製備六水氯化鎂聯產氫氧化錳和氫氧化鈣的方法，該方法不 僅能有效處理廢渣，還能製得多種有價值的產品。為了達到上述的目的，本發明的技術方案為一種用硼泥製備六水氯化鎂聯產氫氧化錳和氫氧化鈣的方法，其特徵在於，包括 如下製備步驟步驟A、將硼泥轉移至反應釜中，用蒸汽進行加熱，當溫度達到60°C 80°C時，保 溫1 2小時；步驟B、將步驟A中熱的硼泥用甩幹離心機進行固液分離，液體送去深加工；步驟C、將步驟B中分離所得硼泥固體送入第一耐腐蝕反應器，同時往第一耐腐蝕 反應器加入鹽酸溶液，攪拌使之進行反應；所述硼泥固體與鹽酸溶液以折算好的純質量比 1 1.63 2. 03進行反應；反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣還有少量氯化猛。步驟D、將步驟C中所得反應混合物用第一過濾器進行過濾，濾餅送去深加工；步驟E、將步驟D中過濾所得濾液與氫氧化鎂以純質量比1 0.57 0.97依次投 入第二耐腐蝕反應器裡進行攪拌反應；步驟F、將步驟E中所得混合溶液用第二過濾器進行過濾；步驟F、將步驟E中過濾所得的濾餅依次用第一洗滌甩幹機、第一乾燥器和第一粉 碎機進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到氫氧化鈣和氫氧化錳產品；步驟G、將步驟F中過濾所得的濾液送入減壓蒸餾器中進行減壓蒸餾，當溶液達到飽和濃度時候，將蒸餾液排出送入冷卻塔冷卻，所得晶體用第二洗滌甩幹機、第二乾燥器和 第二粉碎機進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到六水氯化鎂產品。較佳地，所述步驟C中的鹽酸溶液為體積濃度為30% 60%的鹽酸溶液。所述步驟E中的氫氧化鎂為體積濃度為5% 10%的稀溶液。本發明的反應原理為Mg0+2HC1 = MgCl2+H20Ca0+2HC1 = CaCl2+H20CaCl2+Mg (OH) 2 = MgCl2 · 6H20+Ca (OH) 2Mn0+2HC1 = MnCl2+H20 MnCl2+Mg (OH) 2 = MgCl2 · 6H20+Mn (OH) 2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%、其他為水分。本發明主要是先將硼泥用蒸汽加熱，然後進行分離，再與鹽酸進行反應，過濾後將 濾液與氫氧化鎂進行反應，最後得到六水氯化鎂、氫氧化錳和氫氧化鈣產品；本發明能幹幹 淨淨的吞掉硼泥廢渣，減輕硼泥廢渣對環境的汙染；還能製得有價值的六水氯化鎂、氫氧化 錳和氫氧化鈣，不僅具有顯著的社會效益和經濟效益，而且工藝及生產設備簡單，是一種比 較實際的處理和利用方法。
圖1是用硼泥製備七水氯化鎂聯產硫酸錳和硫酸鈣的方法的工藝流程圖；其中1-反應釜，2-甩幹離心機，3-第一耐腐蝕反應器，4-第一過濾器，5-第二耐腐蝕 反應器，6-第二過濾器，7-第一洗滌甩幹機，8-第一乾燥器，9-第一粉碎機，10-兩水硫酸 鈣，11-氫氧化錳產品，12-減壓蒸餾器，13-冷卻塔，14-第二洗滌甩幹機，15-第二乾燥器， 16-第二粉碎機，17-六水氯化鎂產品。具體的實施方式實施例1一種用硼泥製備七水氯化鎂聯產硫酸錳和硫酸鈣的方法，其特徵在於，包括如下 製備步驟步驟A、將硼泥IOOOKg轉移至反應釜1中，用蒸汽進行加熱，當溫度達到60°C 80°C時，保溫1 2小時；其中，氧化鎂38% (380Kg)、二氧化矽20%、二氧化碳17%、氧化 硼3%、氧化鈣3% (30Kg)氧化錳0. 11% (1. IKg)、其他為水分。步驟B、將步驟A中熱的硼泥用甩幹離心機2進行固液分離，液體送去深加工；步驟C、將步驟B中分離所得硼泥固體送入第一耐腐蝕反應器3，同時往第一耐腐 蝕反應器3加入鹽酸溶液，攪拌使之進行反應；所述硼泥固體與鹽酸溶液以折算好的純質 量比1 1.63進行反應；反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣還有少量氯化錳。 其中所述鹽酸溶液為體積濃度為30% 60%的鹽酸溶液。步驟D、將步驟C中所得反應混合物用第一過濾器4進行過濾，濾餅送去深加工；
步驟E、將步驟D中過濾所得濾液與氫氧化鎂以純質量比1 0. 57依次投入第二 耐腐蝕反應器5裡進行攪拌反應；其中所說氫氧化鎂為體積濃度為5% 10%的稀溶液。步驟F、將步驟E中所得混合溶液用第二過濾器6進行過濾；步驟F、將步驟E中過濾所得的濾餅依次用第一洗滌甩幹機7、第一乾燥器8和第 一粉碎機9進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到13. 09Kg氫氧化鈣10和0. 95Kg氫 氧化錳產品11 ；步驟G、將步驟F中過濾所得的濾液送入減壓蒸餾器12中進行減壓蒸餾，當溶液達 到飽和濃度時候，將蒸餾液排出送入冷卻塔13冷卻，所得晶體用第二洗滌甩幹機14、第二 乾燥器15和第二粉碎機16進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到945. 53Kg六水氯化 續廣品17ο實施例2一種用硼泥製備七水氯化鎂聯產硫酸錳和硫酸鈣的方法，其特徵在於，包括如下 製備步驟步驟Α、將硼泥IOOOKg轉移至反應釜1中，用蒸汽進行加熱，當溫度達到60°C 80°C時，保溫1 2小時；其中，氧化鎂38% (380Kg)、二氧化矽20%、二氧化碳17%、氧化 硼3%、氧化鈣3% (30Kg)氧化錳0. 11% (1. IKg)、其他為水分。步驟B、將步驟A中熱的硼泥用甩幹離心機2進行固液分離，液體送去深加工；步驟C、將步驟B中分離所得硼泥固體送入第一耐腐蝕反應器3，同時往第一耐腐 蝕反應器3加入鹽酸溶液，攪拌使之進行反應；所述硼泥固體與鹽酸溶液以折算好的純質 量比1 1.93進行反應；反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣還有少量氯化錳。 其中所述鹽酸溶液為體積濃度為30% 60%的鹽酸溶液。步驟D、將步驟C中所得反應混合物用第一過濾器4進行過濾，濾餅送去深加工；步驟E、將步驟D中過濾所得濾液與氫氧化鎂以純質量比1 0. 77依次投入第二 耐腐蝕反應器5裡進行攪拌反應；其中所說氫氧化鎂為體積濃度為5% 10%的稀溶液。步驟F、將步驟E中所得混合溶液用第二過濾器6進行過濾；步驟F、將步驟E中過濾所得的濾餅依次用第一洗滌甩幹機7、第一乾燥器8和第 一粉碎機9進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到20. 03Kg氫氧化鈣10和1. 05Kg氫 氧化錳產品11 ；步驟G、將步驟F中過濾所得的濾液送入減壓蒸餾器12中進行減壓蒸餾，當溶液達 到飽和濃度時候，將蒸餾液排出送入冷卻塔13冷卻，所得晶體用第二洗滌甩幹機14、第二 乾燥器15和第二粉碎機16進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到1132. 62Kg六水氯 化鎂產品17。實施例3一種用硼泥製備七水氯化鎂聯產硫酸錳和硫酸鈣的方法，其特徵在於，包括如下 製備步驟步驟A、將硼泥IOOOKg轉移至反應釜1中，用蒸汽進行加熱，當溫度達到60°C 80°C時，保溫1 2小時；其中，氧化鎂38% (380Kg)、二氧化矽20%、二氧化碳17%、氧化 硼3%、氧化鈣3% (30Kg)氧化錳0. 11% (1. IKg)、其他為水分。步驟B、將步驟A中熱的硼泥用甩幹離心機2進行固液分離，液體送去深加工；
步驟C、將步驟B中分離所得硼泥固體送入第一耐腐蝕反應器3，同時往第一耐腐 蝕反應器3加入鹽酸溶液，攪拌使之進行反應；所述硼泥固體與鹽酸溶液以折算好的純質 量比1 2. 03進行反應；反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣還有少量氯化錳。 其中所述鹽酸溶液為體積濃度為30% 60%的鹽酸溶液。步驟D、將步驟C中所得反應混合物用第一過濾器4進行過濾，濾餅送去深加工；步驟E、將步驟D中過濾所得濾液與氫氧化鎂以純質量比1 0. 97依次投入第二 耐腐蝕反應器5裡進行攪拌反應；其中所說氫氧化鎂為體積濃度為5% 10%的稀溶液。步驟F、將步驟E中所得混合溶液用第二過濾器6進行過濾；步驟F、將步驟E中過濾所得的濾餅依次用第一洗滌甩幹機7、第一乾燥器8和第 一粉碎機9進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到33. 78Kg氫氧化鈣10和1. 33Kg氫 氧化錳產品11 ；步驟G、將步驟F中過濾所得的濾液送入減壓蒸餾器12中進行減壓蒸餾，當溶液達 到飽和濃度時候，將蒸餾液排出送入冷卻塔13冷卻，所得晶體用第二洗滌甩幹機14、第二 乾燥器15和第二粉碎機16進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到2011. 34Kg六水氯 化鎂產品17。上述實施例，只是本發明的較佳實施例，並非用來限制本發明實施範圍，故凡以本 發明權利要求所述的特徵及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在本發明權利要求範圍 之內。
權利要求
1.用硼泥製備六水氯化鎂聯產氫氧化錳和氫氧化鈣的方法，其特徵在於，包括如下制 備步驟步驟A、將硼泥轉移至反應釜(1)中，用蒸汽進行加熱，當溫度達到60°C 80°C時，保溫 1 2小時；步驟B、將步驟A中熱的硼泥用甩幹離心機(2)進行固液分離，液體送去深加工；步驟C、將步驟B中分離所得硼泥固體送入第一耐腐蝕反應器C3)，同時往第一耐腐蝕 反應器C3)加入鹽酸溶液，攪拌使之進行反應；所述硼泥固體與鹽酸溶液以折算好的純質 量比1 1.63 2. 03進行反應；反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣還有少量氯化錳。步驟D、將步驟C中所得反應混合物用第一過濾器(4)進行過濾，濾餅送去深加工；步驟E、將步驟D中過濾所得濾液與氫氧化鎂以純質量比1 0.57 0.97依次投入第 二耐腐蝕反應器(5)裡進行攪拌反應；步驟F、將步驟E中所得混合溶液用第二過濾器(6)進行過濾；步驟F、將步驟E中過濾所得的濾餅依次用第一洗滌甩幹機(7)、第一乾燥器(8)和第 一粉碎機(9)進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到氫氧化鈣(10)和氫氧化錳產品 (11)；步驟G、將步驟F中過濾所得的濾液送入減壓蒸餾器(1 中進行減壓蒸餾，當溶液達到 飽和濃度時候，將蒸餾液排出送入冷卻塔(1 冷卻，所得晶體用第二洗滌甩幹機(14)、第 二乾燥器(1 和第二粉碎機(16)進行洗滌甩幹、乾燥和粉碎後檢斤包裝得到六水氯化鎂 產品(17)。
2.根據權利要求1所述的用硼泥製備七水氯化鎂聯產硫酸錳和硫酸鈣的方法，其特徵 在於，所述步驟C中的鹽酸溶液為體積濃度為30% 60%的鹽酸溶液。
3.根據權利要求1所述的用硼泥製備七水氯化鎂聯產硫酸錳和硫酸鈣的方法，其特徵 在於，所述步驟E中的氫氧化鎂為體積濃度為5% 10%的稀溶液。
全文摘要
本發明屬於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六水氯化鎂聯產氫氧化錳和氫氧化鈣的方法；本發明主要是先將硼泥用蒸汽加熱，然後進行分離，分離所得的固體再與鹽酸進行反應，過濾後將濾液與氫氧化鎂進行反應，最後得到六水氯化鎂、氫氧化錳和氫氧化鈣產品；本發明能幹乾淨淨的吞掉硼泥廢渣，減輕硼泥廢渣對環境的汙染；還能製得有價值的六水氯化鎂、氫氧化錳和氫氧化鈣，不僅具有顯著的社會效益和經濟效益，而且工藝及生產設備簡單，是一種比較實際的處理和利用方法。
文檔編號C01F5/30GK102139896SQ20101055893
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者王嘉興 申請人:汪晉強