礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法

2023-06-15 01:32:36 1

礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法
【專利摘要】本發明公開了一種白雲石通過CO2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法，其基本內容是通過膜電解技術打破熱力學平衡，利用白雲石在較低濃度的鹽酸溶液中便可以高效分解的特性，將膜電解產生的低濃度鹽酸與白雲石反應產出富含氯化鈣和氯化鎂的溶液，在低電壓常溫常壓下直接利用產出的大量富含氯化鈣和氯化鎂的溶液作為反應原料進行CO2礦化，同時利用鈣、鎂離子形成氫氧化物沉澱時溶解度差異，且通過控制電解速率能很容易調節陰極電解液的pH值，從而實現鈣、鎂離子在電解過程中的高效分離，最終分別產出高純的鹼式碳酸鎂和碳酸鈣礦化產物。本發明解決了傳統白雲石製取鹼式碳酸鎂面臨的能耗高、環境汙染嚴重的問題，提高了白雲石綜合利用的經濟價值。
【專利說明】白雲石通過CO2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及白雲石礦物的綜合利用，特別涉及一種白雲石通過CO2礦化實現鈣鎂 分離並分別製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法。 技術背景
[0002] 鹼式碳酸鎂由於分解過程吸熱，可以用作化學冷卻劑。同時它也是一種重要的 無機化工產品，有廣闊的用途：可用作製備高純鎂砂、鎂鹽系列產品的原料；用作油漆、 油墨、塗料、橡膠、藥物、絕熱、耐高溫的防火保溫材料；食品及各種化工產品的添加劑和改 良劑等，也可用於製造高級玻璃製品、鎂鹽、顏料、油漆和日用化學品等。在醫藥上用作解 酸劑。近幾年鹼式碳酸鎂用量增長較快，一直維持在10%以上，目前各行業每年需求量在 110-180kt/a，但鹼式碳酸鎂的實際生產能力為30kt/a，由此可見，目前我國碳酸鎂產品的 供需還存在一定缺口，發展鎂鹽產品前景可觀，具有較好經濟效益和社會效益。
[0003] 工業上較成熟的鹼式碳酸鎂生產方法是白雲石及菱鎂礦碳化法，但是國家對菱鎂 礦的開發利用有限制保護政策，因此目前國內普遍採用的是白雲石碳化法製備輕質碳酸 鎂。白雲石是地球上重要的鈣鎂資源，我國白雲石資源保有儲量超過80億噸，且品位高、分 布廣泛，為我國鎂質化工發展提供了充足的原料保障。隨著我國經濟迅速發展，市場對高品 質鹼式碳酸鎂的需求逐年增大，白雲石的綜合利用意義重大。白雲石中含有同樣豐富的鈣 資源，若產出輕質碳酸鈣，能用作橡膠、塑料、造紙、塗料和油墨等行業的填料，可廣泛用於 有機合成、冶金、玻璃和石棉等生產中，也可用作牙粉、牙膏及其它化妝品的原料。
[0004] 但是目前的鎂鹽生產技術比較落後，如傳統的白雲石碳化工藝方法中，物耗和能 耗都較高，且對環境汙染嚴重。由於碳化過程中鈣、鎂分離不完全，氧化鎂回收率不高，約在 50-60 %，造成鎂資源的浪費。白雲石碳化後的碳酸鎂含鈣，造成鎂產品純度低，降低了產品 的附加值，同時白雲石碳化後的碳酸鈣由於含有大量雜質而一般直接丟棄。而鈣的碳化生 產過程中消耗了大量的能源，鈣資源的不利用，既浪費礦產資源，同時廢渣的排放也會汙染 周邊地區的環境，嚴重影響白雲石綜合利用的可持續發展。
[0005] 鑑於傳統的白雲石碳化工藝方法存在的問題，所述領域的人員普遍認為必須開發 新的方法，以有效地提高原料資源利用率，降低過程的能耗，同時提高產品的附加值，生產 高純度的鹼式碳酸鎂，並使產出的鹼式碳酸鎂精細化，如生產納米級鹼式碳酸鎂等。目前 在白雲石碳化法的基礎上先後開發出了二次碳化法、滷水碳化法、氨浸法、白雲石加壓碳化 法、旋轉填充法碳化法、循環碳化法等，然而這些方法都首先需要對原料白雲石進行高溫煅 燒，這個過程會消耗大量的能量。在中國煤是主要的能源來源，煤的燃燒會排放大量CO 2，對 環境帶來汙染。酸解法避免了高能耗的白雲石煅燒過程，是綜合利用白雲石的途徑之一，不 需要煅燒，設備投資小，純度可控度高，可生產高純產品。但是該反應酸液消耗量大，同時需 要消耗大量的沉澱劑來沉澱鎂溶液，隨著酸鹼價格的逐年升高，生產成本成為制約酸解法 的關鍵因素。
[0006] 因此開發新的利用白雲石資源，高效的實現鈣、鎂分離，在低能耗下產出高純度、 高附加值的鹼式碳酸鎂的同時高效地利用白雲石中的鈣資源具有非常重要的意義。本發明 的發明人先後開發完成了 "氯化鎂礦化CO2製取鹼式碳酸鎂聯產鹽酸的方法"和"利用富含 鈣和鎂的溶液礦化CO2製取高純碳酸鹽的方法"等方法，其目的是為了利用地球上大量存在 的鹽類礦化〇) 2並產出具有高附加值的碳酸鹽。雖然以上方法可以在低能耗下高效地實現 鈣、鎂鹽的分離，但是受到了產出的大量低濃度鹽酸的去處困擾，同時滷水資源分布區域有 限。但白雲石的分布區域廣，蘊藏量豐富，因此白雲石的綜合利用對我國的鎂資源開發具有 更重要的現實意義。


【發明內容】

[0007] 針對現有利用白雲石生產鹼式碳酸鎂的技術所面臨的諸如過程能耗高、流程復 雜、尤其是產品純度不高、資源利用率低等問題，本發明提出一種新的白雲石礦物綜合利用 的方法一一白雲石通過CO 2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法，旨在不經過高能耗 的白雲石煅燒過程，通過〇)2礦化的方法在低能耗下實現鈣、鎂離子的高效分離並最終分別 產出具有高附加值的高純的鹼式碳酸鎂和碳酸鈣，解決傳統白雲石製取鹼式碳酸鎂面臨的 問題，同時提高白雲石綜合利用的經濟可行性。
[0008] 本發明的基本思路是通過膜電解技術打破熱力學平衡，利用白雲石在較低濃度的 鹽酸溶液中便可以高效分解的特性，將膜電解產生的低濃度鹽酸與白雲石反應產出富含氯 化鈣和氯化鎂的溶液，在低電壓常溫常壓下直接利用產出的大量富含氯化鈣和氯化鎂的溶 液作為反應原料進行CO 2礦化，同時利用鈣、鎂離子形成氫氧化物沉澱時溶解度差異，且通 過控制電解速率能很容易調節陰極電解液的PH值，從而實現鈣、鎂離子在電解過程中的高 效分離，最終分別產出高純的鹼式碳酸鎂和碳酸鈣礦化產物。
[0009] 本發明提出的白雲石通過CO2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法，其主要 內容包含以下工藝步驟：
[0010] ⑴將陰離子交換膜置於電解槽中，將電解槽分為陽極區和陰極區兩個部分，陽極 區加入導電溶液作和白雲石，陰極區加入富含鈣、鎂的氯鹽溶液，在陽極電極和陰極電極之 間施加直流電源，在陰極區，陰極電解液中的氫離子在陰極電極上還原為氫氣，or與Mg 2+ 結合生成Mg(OH)2沉澱，在陰極電解液的pH值穩定在10?12以後，將陰極電解液移出進行 固液分離，所得固相為Mg(0H) 2，K得液相為富含Ca2+的溶液；在陽極區，陰極電解液中的自 由流動氯離子在電流作用下透過陰離子交換膜到達陽極區，與在陽極電極上氫氣氧化生成 的氫離子結合生成鹽酸，鹽酸加入的白雲石進行酸解反應，生成氯化鈣、氯化鎂，在氯化鈣 和氯化鎂的濃度升至不低於0. Olmol/1之後，將陽極電解液移出備用，同時收集產生的CO2 氣體；
[0011] ⑵將步驟⑴得到的Mg(OH)2置入反應器中加入水，攪拌的同時通入步驟⑴收 集的CO 2氣體進行礦化反應，生成碳酸氫鎂，當反應至溶液變為澄清的碳酸氫鎂溶液後停止 通入CO2，升高反應溫度至50-KKTC，繼續攪拌直至固體充分析出，經固液分離所得固相經 洗滌、乾燥即得到鹼式碳酸鎂；
[0012] (3)將⑴分離得到的富含Ca2+的溶液返回至陰極區同時作為陰極電解液和電解 反應的原料，在陽極電極和陰極電極之間施加直流電的同時向將陰極電解液通入CO 2，在陰 極電解液中CO2轉化為碳酸根，與陰極電解液中的鈣離子生成CaCO 3，電解反應完成後固液 分離，所得固相經洗滌、乾燥即得到碳酸鈣；
[0013] (4)將（1)移出的陽極電解液輸入送入陰極區作為陰極電解液，（3)所得液相返回 陽極區作為陽極電解液，開始以白雲石為原料通過CO2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣 的下一生產過程的循環。
[0014] 上述技術方案中，各步驟的反應均可在常壓下進行，即在1個大氣壓下進行；步驟 (1)、步驟（3)及步驟（2)中的第一階段均可在常溫下高效進行，即可在5-35°C範圍內進行， 步驟（2)中的第二階段是在50-KKTC下進行的。
[0015] 上述技術方案中，步驟（1)和（3)電解過程中的陽極電解液優選氯鹽溶液，進一步 地，可以選擇鹽酸、氯化鈉、氯化鉀、氯化銨中的至少一種，優選濃度為0. l-5mol/L的氯鹽 溶液。
[0016] 上述技術方案中，步驟（2)和（3)中通入的CO2氣體均來自於步驟（1)中陽極液 與白雲石反應產生。
[0017] 上述技術方案中，步驟（1)在陰極區加入的所述富含鈣、鎂的氯鹽溶液，可以是人 工配製的含有鈣、鎂的氯鹽溶液，也可以是鹽酸酸解白雲石後的溶液；所述氯鹽溶液中鈣和 鎂的濃度最好在0. Olmol/L至5mol/L範圍，同時最好含有0. 01-5mol/L的氯化鈉、氯化鉀、 氯化銨中的至少一種，以增強陰極電解液的導電率。
[0018] 上述技術方案中，步驟（1)和（3)電解過程中用於將氫氣氧化為氫離子的所述陽 極電極，優先選用氣體擴散電極。最好是利用陰極產生的氫氣作為陽極氣體擴散電極的氫 氣來源。當然，也可來自於其它地方。
[0019] 上述技術方案中，步驟（1)和（3)電解過程中所述的陰極電極材料，優選金屬鉑、 金屬鈕或金屬鎳等。
[0020] 上述技術方案中，步驟（2)和（3)電解過程中所述通入CO2的條件，優先採用常溫 常壓鼓泡通入；但為了加快反應速度可以適當改變溫度和壓力；CO 2流量沒有嚴格限制，只 要能保證為礦化反應提供足量的CO2氣體即可。
[0021] 上述技術方案中，步驟（2)中反應時間和溫度對礦化產物和礦化效率有一定的影 響。通常升溫至80°C使碳酸氫鎂分解的過程不低於1小時。
[0022] 上述技術方案中，若步驟（2)和（3)的礦化反應均使用步驟（1)收集的CO2氣體， 同時步驟（1)和（3)均利用陰極產生的氫氣作為陽極氣體擴散電極的氫氣來源，白雲石通 過CO 2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法主要包括以下幾個化學反應階段：
[0023] 步驟（1)、（3)陽極區=MgCa(CO3) 2+2H2= Mg 2++Ca2++2C02+2H20
[0024] 步驟（1)陰極區：Mg2++2H20 = Mg(OH)JH2
[0025] 步驟（3)陰極區：Ca2++H20+C02= CaC03+H2
[0026] 步驟⑵：CO: - H:0 - Mg(OH:_:4Mg(HC〇3t」~* MgC0rMg(0H>:.4H:0
[0027] 本發明提出的白雲石通過CO2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法，採用膜 電解技術，外加較低電能打破反應平衡，同時陰離子交換膜將陰極區生成的氫氧根離子與 陽極區的鹽酸分隔開，在同一體系下產出白雲石酸解法中所需的酸和鹼性沉澱劑，該方法 具有傳統酸解法低能耗的優點，避免了酸鹼價格上升對生產成本的制約，同時利用陰極區 生成的PH易於控制的鹼性沉澱劑來沉澱鈣、鎂離子，隨著電解反應的進行，陰極區的OF濃 度隨之增高，可以根據電解反應速率快慢調控陰極區OH-濃度的變化，利用Ca 2+、Mg2+生成氫 氧化物沉澱的溶度積相差很大的特點，可以實現在Mg2+與0!Γ完全結合生成沉澱時，Ca 2+並 不會生成Ca(OH)2沉澱，不僅能實現鈣、鎂離子的高效分離，同時對沉澱分離過程具有靈活 可控性，這是任何鹼性沉澱劑都難以實現的。最後利用Ca 2+不容易生成氫氧化鈣沉澱但卻 很容易與CO廣結合生成碳酸鈣沉澱的特性，在富鈣溶液進行電解的同時通入CO 2氣體，在很 短的時間便實現了 Ca2+與CO2的礦化反應，避免了白雲石中鈣資源的浪費。
[0028] 本發明提出的白雲石通過CO2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法，具有礦 化產物純度高、附加值高、原料利用率高，工藝過程可控性強等優勢，相較於傳統的白雲石 綜合利用方法具有較大優勢，有著較好的工業運用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1為本發明所述方法的工藝流程圖，其中電解反應1為以白雲石酸解後生成的 富含鈣和鎂的氯鹽溶液為原料生成氫氧化鎂的反應；電解反應2為富鈣溶液生成碳酸鈣的 反應。
[0030] 圖2為本發明所述方法的膜電解反應過程的原理示意圖，其中步驟（1)為產生 Mg(OH)2沉澱，從而實現Ca2+/Mg2+分離的電解反應；步驟（2)為只含有鈣離子的溶液在通電 的情況下通入〇) 2直接生成CaCO 3的電解過程反應。
[0031] 1-氣體擴散電極（正極）；2-陰離子交換膜；3-負極金屬電極。

【具體實施方式】
[0032] 下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步的詳細說明。有必要指出的是，以下 實施例只用於對本發明作進一步的說明，不能理解為對本發明保護範圍的限制，所屬領域 技術熟悉人員根據上述
【發明內容】
，對本發明做出一些非本質的改進和調整進行具體實施， 是非常容易做到的，因此，這樣的改進與調整應仍屬於本發明的保護範圍。
[0033] 實施實例1
[0034] 本實施例的礦化工藝過程如附圖1所示，礦化的化學反應按圖2進行。電解槽由 只允許陰離子透過、而能阻止陽離子透過的陰離子交換膜分隔為陽極區、陰極區兩個區域。 在陽極區加入lmol/L的HCl和lmol/L的NaCl的混合溶液作為陽極電解液，同時加入IOg 白雲石粉末並用磁力攪拌器不斷攪拌陽極液，從電解反應開始時計時，每隔30min測試一 次陽極液的pH值。加入含有0.1m 〇l/LMgCl2、0.02m〇l/LCaCldPlm〇l/L NaCl的混合溶液 80ml至陰極區作為陰極電解液的同時作為反應原料，加載300mA直流電後，陰極區開始不 斷生成Mg (OH) 2沉澱，每隔10-20min利用針管注射器抽取0. 5ml溶液過濾後進行鈣、鎂離子 濃度的測定，當溶液中Mg2+含量低於1 Λιο?/L而Ca2+並未發生沉澱時（此時陰極液的pH值 為11. 71)，陰極電極液經分離得到Mg(OH)2和富鈣溶液，所得Mg(OH) 2經洗滌、乾燥（110°C ) 備用。富鈣溶液重新加入電解槽的陰極區，加載300mA直流電的同時通入5ml/min的C02， 每隔3min利用針管注射器取0. 5ml溶液過濾後進行鈣離子濃度的測定，電解反應完成後將 陰極區產生的固體移出經過濾、烘乾（120°C)得到碳酸鈣。將得到備用的Mg(OH) 2固體置 入反應器的水中，在攪拌下通入CO2，當溶液變為澄清的碳酸氫鎂後，停止通入0) 2氣體並升 高溫度至80°C，同時不停攪拌直至大量固體析出，在此過程中，每隔10_20min取0. 5ml溶 液過濾後進行鎂離子濃度的測定。測定溶液中Mg2+濃度低於0.0001m〇l/L，Ca 2+濃度低於 0. 0002mol/L，由此計算可得鈣、鎂離子電解過程的沉澱率均大於99%。由最終Mg2+濃度可 知，由Mg(OH)2轉變為鹼式碳酸鎂的轉化率高達92%。反應Ih後陽極液pH變為3.2,兩小 時後為4. 8, 3小時後為6. 5,說明鹽酸與白雲石在常溫下仍能高效反應。
[0035] 實施實例2
[0036] 本實施例的礦化過程如附圖1所示。電解槽由只允許陰離子透過、而能阻止陽離 子透過的陰離子交換膜分隔為陽極區、陰極區兩個區域。在陽極區加入lmol/L的KCl溶 液作為陽極電解液，同時加入IOg白雲石粉末並用磁力攪拌器不斷攪拌，加入IOg白雲石 與lmol/L的HCl和lmol/L的KCl的混合溶液70ml反應3h後的濾液至陰極區作為電解液 的同時作為反應原料，此時測得陰極液中為含有〇· 47mol/LMg2+、l. 03mol/LK+和0· 49mol/ LCa2+的混合氯鹽，加載500mA直流電後，陰極區開始不斷生成Mg(OH) 2沉澱，每隔10-20min 利用針管注射器抽取0. 5ml溶液過濾後進行鈣、鎂離子濃度的測定，當溶液中Mg2+沉澱率 大於99%而Ca2+並未發生沉澱時（此時陰極液的pH值為11. 56)，陰極電極液經分離得 到Mg(OH)2和富鈣溶液，所得Mg(OH) 2經洗滌、乾燥（150°C )備用。富鈣溶液重新加入電解 槽的陰極區，加載500mA直流電的同時通入lOml/min的CO2，每隔5min利用針管注射器取 0. 5ml溶液過濾後進行鈣離子濃度的測定，電解反應完成後將陰極區產生的固體移出經過 濾、烘乾（120°C)得到碳酸鈣。將制的的備用1%(0!1) 2固體置入反應器的水中，在攪拌下通 入CO2，當溶液變為澄清的碳酸氫鎂後，停止通入CO 2氣體並升高溫度至100°C，同時不停攪 拌直至大量固體析出，在此過程中，每隔10_20min取0. 5ml溶液過濾後進行鎂離子濃度的 測定。由鈣、鎂離子濃度的減少量與理論公式的對比，可得生成Mg(OH)2的電流效率為88%， 生成CaCO 3的電流效率為92%，由最終生成的碳酸鈣和鹼式碳酸鎂重量測定可知可知Ca2+ 的礦化率為94 %，Mg2+的礦化率為90 %。
[0037] 實施實例3
[0038] 本實施例的礦化過程如附圖1所示。電解槽由只允許陰離子透過、而能阻止陽離 子透過的陰離子交換膜分隔為陽極區、陰極區兩個區域。陽極區加入〇.2mol/L的鹽酸和 lmol/L的NH4Cl的混合溶液作為陽極電解液，同時加入IOg白雲石粉末並用磁力攪拌器 不斷攪拌陽極液，從電解反應開始時計時，每隔30min測試一次陽極液的pH值。加入含有 0· lmol/LMgCl2、0. lmol/LCaCl# ImoVLNH4Cl的混合溶液70ml至陰極區作為電解液的同 時作為反應原料，加載400mA直流電後，陰極區開始不斷生成Mg(OH) 2沉澱，每隔10-20min 利用針管注射器抽取0. 5ml溶液過濾後進行鈣、鎂離子濃度的測定，當溶液中Mg2+沉澱率大 於99%而Ca2+並未發生沉澱時，陰極電極液經分離得到Mg(OH) 2和富鈣溶液，所得Mg(OH) 2 經洗滌、乾燥（ll〇°C )備用。富鈣溶液重新加入電解槽的陰極區，加載400mA直流電的同 時通入15ml/min的CO2，每隔3min利用針管注射器取0. 5ml溶液過濾後進行鈣離子濃度的 測定，當Ca2+濃度穩定後，電解反應完成並將陰極區產生的固體移出經過濾、烘乾（150°C ) 得到碳酸鈣。將得到備用的Mg (OH)2固體置入反應器的水中，在攪拌下通入CO 2，當溶液變 為澄清的碳酸氫鎂後，停止通入CO2氣體並升高溫度至60°C，同時不停攪拌直至大量固體 析出，在此過程中，每隔10-20min取0. 5ml溶液過濾後進行鎂離子濃度的測定。稱量生成 的Mg(0H)2、CaCOjP鹼式碳酸鎂分別為0. 40g、0. 672g、0. 742g，與加入溶液中鈣、鎂離子的 濃度可生成的理論沉澱量相比，轉化率分別為99%、96%和91%。反應30min後陽極液pH 變為2. 5,60min後為4. 1，電解反應將陰極區的鎂和鈣離子完全沉澱時陽極液的pH維持在 4· 5〇
【權利要求】
1. 一種白雲石通過CO 2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法，其特徵在於主要包 含以下工藝步驟： (1) 將陰離子交換膜置於電解槽中，將電解槽分為陽極區和陰極區兩個部分，陽極區加 入導電溶液作和白雲石，陰極區加入富含鈣、鎂的氯鹽溶液，在陽極電極和陰極電極之間施 加直流電源，在陰極區，陰極電解液中的氫離子在陰極電極上還原為氫氣，or與Mg 2+結合 生成Mg(0H)2沉澱，在陰極電解液的pH值穩定在10?12以後，將陰極電解液移出進行固 液分離，所得固相為Mg(0H)2，所得液相為富含Ca2+的溶液；在陽極區，陰極電解液中的自由 流動氯離子在電流作用下透過陰離子交換膜到達陽極區，與在陽極電極上氫氣氧化生成的 氫離子結合生成鹽酸，鹽酸加入的白雲石進行酸解反應，生成氯化鈣、氯化鎂，在氯化鈣和 氯化鎂的濃度升至不低於0. Olmol/1之後，將陽極電解液移出備用，同時收集產生的0)2氣 體； (2) 將步驟（1)得到的Mg(0H)2置入反應器中加入水，攪拌的同時通入步驟（1)收集的 C02氣體進行礦化反應，生成碳酸氫鎂，當反應至溶液變為澄清的碳酸氫鎂溶液後停止通入 C02，升高反應溫度至50-KKTC，繼續攪拌直至固體充分析出，經固液分離所得固相經洗滌、 乾燥即得到鹼式碳酸鎂； ⑶將⑴分離得到的富含Ca2+的溶液返回至陰極區同時作為陰極電解液和電解反應 的原料，在陽極電極和陰極電極之間施加直流電的同時向將陰極電解液通入C02，在陰極電 解液中C02轉化為碳酸根，與陰極電解液中的鈣離子生成CaC03，電解反應完成後固液分離， 所得固相經洗滌、乾燥即得到碳酸鈣； (4)將（1)移出的陽極電解液輸入送入陰極區作為陰極電解液，（3)所得液相返回陽極 區作為陽極電解液，開始以白雲石為原料通過C02礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的下 一生產過程的循環。
2. 根據權利要求1所述的白雲石通過0)2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法， 其特徵在於，步驟（1)和（3)中的陽極電解液為0. l-10m〇l/L濃度的氯鹽溶液。
3. 根據權利要求2所述的白雲石通過0)2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法， 其特徵在於，所述氯鹽溶液為0. l-10m〇l/L濃度的鹽酸、氯化鈉、氯化鉀、氯化銨中的至少 一種。
4. 根據權利要求1所述的白雲石通過0)2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法， 其特徵在於，步驟（1)陰極區初始加入作為陰極電解液的富含鈣、鎂的氯鹽溶液，為人工配 制的含有鈣、鎂的氯鹽溶液，或為鹽酸酸解白雲石得到的溶液。
5. 根據權利要求4所述的白雲石通過0)2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法， 其特徵在於，所述初始加入的陰極電解液中鈣和鎂的濃度在0. Olmol/L至5mol/L範圍， 同時含有0. 01-5mol/L的氯化鈉、氯化鉀、氯化銨中的至少一種，以增強陰極電解液的導電 率。
6. 根據權利要求1所述的白雲石通過0)2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳酸鈣的方法， 其特徵在於，步驟（1)和（3)中所述陽極電極為氣體擴散電極，所述陰極電極材料為金屬 鉑、金屬鈀、金屬鎳或其合金。
7. 根據權利要求1至6其中之一所述的白雲石通過C0 2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳 酸鈣的方法，其特徵在於，步驟（2)和（3)中所述通入C02的方式為鼓泡通入。
8. 根據權利要求1至6其中之一所述的白雲石通過CO 2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳 酸鈣的方法，其特徵在於，步驟（2)中升溫使碳酸氫鎂分解為鹼式碳酸鎂的反應時間不低 於1小時，攪拌轉速在30-300r/min。
9. 根據權利要求1至6其中之一所述的白雲石通過CO 2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和碳 酸鈣的方法，其特徵在於，步驟（1)和（3)的反應溫度為10-80°C。
10. 根據權利要求1至6其中之一所述的白雲石通過CO 2礦化製取高純鹼式碳酸鎂和 碳酸鈣的方法，其特徵在於，步驟（1)得到的Mg(0H)jP (3)得到的碳酸鈣於80-150°C下烘 幹，步驟（2)得到的鹼式碳酸鎂於不高於100°C下烘乾。
【文檔編號】C01F11/18GK104477950SQ201410749295
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月9日 優先權日:2014年12月9日
【發明者】謝和平, 劉濤, 王昱飛, 王金龍, 唐亮, 江文 申請人:四川大學