一種由氯化鎂和二氧化碳製備合成碳酸鎂的方法

2023-06-19 02:53:11 1

專利名稱：一種由氯化鎂和二氧化碳製備合成碳酸鎂的方法
技術領域：
本發明屬於化工合成技術領域，具體涉及ー種由氯化鎂和ニ氧化碳製備合成碳酸鎂的方法。
背景技術：
中國是世界上少數現代鹽湖發育的國家之一，鹽湖無機鹽資源十分豐富，鉀、鋰、鎂、硼的鹽類液、固礦儲量十分巨大，具有很高的開發價值。以我國最大的鹽湖——青海察爾汗鹽湖為例，目前鉀肥實際產量已達380萬噸。但由於我國鹽湖資源結構特點，在發展鹽湖鉀肥エ業的同時，必須高度重視和解決與鉀共生資源的綜合利用問題。每生產I噸氯化鉀，將同時副產40 m3氯化鎂濃度為269^33%的老滷。而由於鎂資源目前尚未得到大規模的綜合利用，所以察爾汗鹽湖毎年副產的上億立方米的含鎂老滷，大部分都被作為廢棄物運往附近其他湖區直接排放。這ー方面是資源的浪費，大量高富集度的氯化鎂資源被直接廢棄；另一方面，由於滲透作用，排放區的高濃度氯化鎂會緩慢地滲透回到開採區造成汙染，提高了開採區鹽湖的鎂含量，使得鉀、鋰、硼等資源的開採難度加大。隨著鉀肥產量的不斷増加，大量氯化鎂難以處理而帶來的「鎂害」將越來越突出。與此同時，化石燃料利用過程中排放的大量ニ氧化碳溫室氣體造成的全球變暖和其他ー些附帶影響，使得近年來人們對於ニ氧化碳的排放越來越關注。現階段，我國CO2排放量已經超過美國居於世界第一位。開展對CO2排放控制的研究，將對我國能源和環境的可持續性發展產生深遠的影響。降低CO2排放量主要有3條途徑，一是提高能源利用率，ニ是使用低碳或無碳燃料；三是對煙氣中的CO2進行分離回收處理。但上述方法都只能減緩CO2的排放，分離回收之後永久封存才是CO2減排技術發展的趨勢。

發明內容
本發明的目的在於針對鹽湖エ業大量富含氯化鎂滷水的處理問題，以及CO2排放控制的問題，使兩種難以處理的廢棄物得到固定化、資源化的處理，提供一種由氯化鎂和ニ氧化碳製備合成碳酸鎂的方法。本發明依據的反應方程式如下
權利要求
1.一種由氯化鎂和二氧化碳製備合成碳酸鎂的方法，其特徵在於，包括如下步驟 (1)製備油相萃取劑油相萃取劑由佔其體積分數為i(Tioo%胺類有機物絡合劑和佔其體積分數0、0%稀釋劑混合均勻而成； (2)製備水相反應液稱取MgCl2 6H20晶體，放入水中溶解，配製成濃度為I飛mol/L的MgCl2溶液為反應液； (3)生成碳酸鎂將配製好的油相萃取劑與水相反應液按照體積比為0.5 10:1的比例，加入到帶有攪拌裝置的反應容器內，開動攪拌裝置，使萃取劑和反應液充分接觸；保持攪拌狀態，同時通過氣體分散器向液相中通入CO2氣體，在1(T70°C溫度下反應5飛0分鐘；反應結束後，離心分離固液兩相，再將液相中的油相與水相分開，萃取劑經再生後重複利用，未反應完全的反應液重新進入反應器反應；將固體成分用乙醇和去離子水洗滌除去產品中夾帶的有機雜質和水溶性雜質，再2(T60°C充分乾燥後即得到產品MgCO3 3H20。
2.根據權利要求1所述的由氯化鎂和二氧化碳製備碳酸鎂的方法，其特徵在於，步驟(I)中所述胺類有機物絡合劑為仲胺或叔胺中的一種或一種以上，其中仲胺為，叔胺為 ;其中仲胺和叔胺中的R、R』、R」為烷烴類取代基。R"
3.根據權利要求1所述的由氯化鎂和二氧化碳製備碳酸鎂的方法，其特徵在於，步驟(I)中所述稀釋劑為C4 C16烷烴、C6 C12芳烴、C8 C12醚、C4 ClO醇、C4 ClO酮、C4 ClO酯、煤油、磷酸酯中的一種或一種以上。
全文摘要
本發明公開了屬於化工合成技術領域的一種由氯化鎂和二氧化碳製備合成碳酸鎂的方法。此方法可以採用鹽湖提取鉀後的副產物氯化鎂和工業過程排放的二氧化碳為反應物製備碳酸鎂，在反應的同時，採用萃取劑將反應過程中生成的鹽酸移出水相。反應生成的固體碳酸鎂經分離、洗滌、乾燥等步驟，可以得到高純度的固體三水合碳酸鎂。本發明的方法將MgCl2由水溶性鹽形式的廢棄物轉化成為難溶性固體物質，更加便於大規模儲存，避免了鎂鹽回滲造成的鹽湖汙染；在固定化鎂鹽的同時，大量封存了CO2氣體，有利於降低CO2排放量；大量固定化封存的碳酸鎂可以作為一種資源儲備，在技術成熟的時候得到重新利用。
文檔編號C01F5/24GK103011210SQ20121053417
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者秦煒, 王嘉偉, 李躍, 周志勇, 費維揚 申請人:清華大學