專(zhuān)利名稱(chēng)：硼鎂礦中硼鎂分離新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將硼鎂礦中的硼鎂分離新工藝。
輕質(zhì)碳酸鎂和輕質(zhì)氧化鎂是基本的化工原料，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、食品、醫(yī)藥、耐火材料、搪瓷、陶瓷等工業(yè)部門(mén)，同時(shí)也是生產(chǎn)其它鎂化合物的原料，進(jìn)一步生產(chǎn)其它鎂化合物。近些年來(lái)國(guó)際市場(chǎng)上輕質(zhì)碳酸鎂和輕質(zhì)氧化鎂的用量明顯增大，但產(chǎn)量并沒(méi)有與需求相適應(yīng)的增長(zhǎng)，輕質(zhì)碳酸鎂和輕質(zhì)氧化鎂的市場(chǎng)價(jià)格也一路攀升。鎂，廣泛地存在于硼鎂礦中，但現(xiàn)在硼鎂礦主要是用來(lái)生產(chǎn)硼砂。硼砂的生產(chǎn)是利用硼鎂礦焙燒，再粉碎成焙燒粉，焙燒粉經(jīng)碳化(碳酸化)生產(chǎn)硼砂，其中的鎂未得到利用，而進(jìn)入硼泥，硼泥中的鎂以碳酸鎂(堿式碳酸鎂)的形式存在。要提取出硼泥中的鎂，有人提出用碳化法，要先將硼泥干燥、煅燒，使硼泥中的碳酸鎂變?yōu)檠趸V，再經(jīng)碳化、干燥等工序，制得輕質(zhì)碳酸鎂，煅燒后得工業(yè)氧化鎂，例如第97120985.5號(hào)專(zhuān)利中采用的方法。但這種方法存在的缺陷是，干燥的硼泥呈粉狀，不宜煅燒，若想將其煅燒必然增加生產(chǎn)設(shè)備投資、增加運(yùn)行成本、費(fèi)工費(fèi)事，將硼泥中的碳酸鎂(堿式碳酸鎂)重新轉(zhuǎn)化為氧化鎂再提取出來(lái)，這也必增加生產(chǎn)成本、增加能耗。
本發(fā)明的目的就是提供一種將鎂從硼鎂礦中分離出來(lái)的新工藝。采用的方案是，在硼砂生產(chǎn)前，就將鎂從硼鎂礦焙燒粉中經(jīng)一系列的工序提取出來(lái)，事半功倍。具體的說(shuō)，這樣做的優(yōu)勢(shì)在于一是不必再經(jīng)干燥、煅燒等過(guò)程，降低能耗、降低生產(chǎn)成本；二是，設(shè)備簡(jiǎn)單，為普通化工生產(chǎn)的“壇壇罐罐”，運(yùn)行成本低；三是，鎂的提出增加了硼的相對(duì)含量，有利于硼砂的生產(chǎn)，能降低硼砂生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)廢渣硼泥的產(chǎn)量，降低硼泥污染；四是，硼相對(duì)含量的增加，使利用低品位硼鎂礦(B2O3含量8％以下)生產(chǎn)硼砂成為可能?，F(xiàn)在大量低品位硼鎂礦是被廢棄不用的，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。因?yàn)槔玫推肺慌疰V礦生產(chǎn)硼砂將增加生產(chǎn)成本、降低經(jīng)濟(jì)效益。一般來(lái)說(shuō)，硼含量越高，硼砂生產(chǎn)成本越低。
工藝過(guò)程及原理總的來(lái)說(shuō)，這種硼鎂礦中硼鎂分離新工藝，是先將硼鎂礦焙燒，再粉碎成硼鎂礦焙燒粉，硼鎂礦焙燒粉經(jīng)消化、碳化、熱解、過(guò)濾、干燥等工序，生產(chǎn)出輕質(zhì)碳酸鎂，也可再經(jīng)煅燒工序，生產(chǎn)出輕質(zhì)氧化鎂。
經(jīng)大量研究證明，硼鎂礦在焙燒過(guò)程中，含鎂礦物就有大量氧化鎂產(chǎn)生。
不同產(chǎn)地的硼鎂礦可能含有水鎂石、蛇紋石、菱鎂礦、白云石等成分，硼鎂礦石焙燒中以上成分發(fā)生下列反應(yīng)，產(chǎn)生氧化鎂菱鎂礦分解MgCO3＝＝MgO+CO2↑蛇紋石脫水分解Mg3Si4O11·3Mg(OH)2·H2O＝＝Mg3Si4O11+3MgO+4H2O↑水鎂石脫水Mg(OH)2＝＝MgO+H2O↑白云石分解CaMg(CO3)2＝＝MgO+CaO+2CO2↑焙燒中產(chǎn)生的MgO通過(guò)消化、碳化(碳酸化)、熱解、干燥、煅燒等工藝過(guò)程生產(chǎn)工業(yè)氧化鎂MgO消化在60~90℃溫度下，MgO消化成Mg(OH)2，在本過(guò)程中硼鎂礦焙燒粉加下面工序中產(chǎn)生的熱解水制漿，攪拌反應(yīng)1.5～2.0小時(shí)，反應(yīng)中不必另外耗能。
MgO+H2O＝＝Mg(OH)2碳化將上述消化液打入碳化塔，加水稀釋?zhuān)鬁囟鹊陀?5℃，碳化0.5～1.5小時(shí)，反應(yīng)生成Mg(HCO3)2，轉(zhuǎn)入溶液。
Mg(OH)2+2CO2＝＝Mg(HCO3)2熱解碳化后過(guò)濾，進(jìn)入熱解器熱解，溫度90~110℃，Mg(HCO3)2產(chǎn)生水合堿式碳酸鎂沉淀。
5Mg(HCO3)2＝＝4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6CO2↑(水合堿式碳酸鎂)過(guò)濾，水合堿式碳酸鎂濾餅干燥粉碎即得產(chǎn)品，再經(jīng)煅燒得輕質(zhì)氧化鎂.
生產(chǎn)用CO2來(lái)自窯爐石灰石分解產(chǎn)生的窯爐氣
現(xiàn)在許多廠家窯爐都用白云石
窯氣中含有粉塵、SO2、焦油等雜質(zhì)經(jīng)旋風(fēng)除塵、水洗、活性炭吸附凈化后，通過(guò)壓縮工序，再進(jìn)入碳化工序。
本生產(chǎn)工藝尤其適用于高鎂低硅的硼鎂礦。
具體的實(shí)施方式實(shí)施例120kg硼鎂礦焙燒粉，加熱解水(90℃左右)200kg，攪拌消化2~10小時(shí)后，通入CO2含量35~45％的窯氣，反應(yīng)1.5~2.0小時(shí)，過(guò)濾，濾液通蒸汽加熱到100~110℃，產(chǎn)生輕質(zhì)碳酸鎂沉淀、過(guò)濾、濾餅干燥得6kg輕質(zhì)碳酸鎂，亦可再經(jīng)煅燒得3.5kg工業(yè)氧化鎂。
實(shí)施例2先將硼鎂礦經(jīng)600~900℃焙燒，焙燒后的硼鎂礦粉碎成100~200目的硼鎂礦粉，根據(jù)鎂含量的不同，硼鎂礦焙燒粉加10~15倍重量的水，消化后通入壓力為0.3~1.0MPa、CO2含量為25~45％的窯爐氣，攪拌反應(yīng)0.5~1.5小時(shí)，碳化反應(yīng)后過(guò)濾，濾液通入熱蒸汽，濾液加熱到90~105℃，生成輕質(zhì)碳酸鎂沉淀(水合堿式碳酸鎂)，過(guò)濾后，將濾餅在90~130℃下干燥，粉碎即得輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種硼鎂礦中硼鎂分離新工藝，其特征在于先將硼鎂礦焙燒，再粉碎成硼鎂礦焙燒粉，再硼鎂礦焙燒粉經(jīng)消化、碳化、熱解、過(guò)濾、干燥等工序，生產(chǎn)出輕質(zhì)碳酸鎂。
2.如權(quán)利要求1所述的硼鎂分離新工藝，其特征在于可將生產(chǎn)出的輕質(zhì)碳酸鎂經(jīng)煅燒工序，得到輕質(zhì)氧化鎂(工業(yè)氧化鎂)。
3.如權(quán)利要求1所述的硼鎂分離新工藝，其特征在于，先將硼鎂礦經(jīng)600～900℃焙燒，焙燒后的硼鎂礦粉碎成100～200目的硼鎂礦焙燒粉，在硼砂生產(chǎn)之前，將硼鎂礦焙燒粉加10～15倍重量的水，消化后通入壓力為0.3～1.0MPa、CO2含量為25～45％的窯爐氣，攪拌反應(yīng)0.5～1.5小時(shí)，碳化反應(yīng)后過(guò)濾，濾液通入熱蒸汽，濾液加熱到90～105℃，生成輕質(zhì)碳酸鎂沉淀(水合堿式碳酸鎂)，過(guò)濾后，將濾餅在90～130℃下干燥，粉碎即得輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品。
4.如權(quán)利要求1所述的硼鎂分離新工藝，其特征在于，將20kg硼鎂礦焙燒粉，加熱解水(90℃左右)200kg，攪拌消化2~10小時(shí)后，通入CO2含量35~45％的窯氣，反應(yīng)1.5~2.0小時(shí)，過(guò)濾，濾液通蒸汽加熱到100~110℃，產(chǎn)生輕質(zhì)碳酸鎂沉淀、過(guò)濾、濾餅干燥得6kg輕質(zhì)碳酸鎂，亦可再經(jīng)煅燒得3.5kg工業(yè)氧化鎂。
全文摘要
本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)化工制取硼和鎂化合物的方法，具體為分離提取硼鎂礦中的硼和鎂，制取硼和鎂的化合物。硼鎂礦經(jīng)焙燒，粉碎成焙燒粉，再經(jīng)消化、碳化、過(guò)濾、濾液熱解、過(guò)濾、濾餅干燥、煅燒等工序生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂或輕質(zhì)氧化鎂?，F(xiàn)在利用硼鎂礦焙燒粉，經(jīng)碳化、過(guò)濾、濾液冷卻、硼砂結(jié)晶等工序生產(chǎn)硼砂。生產(chǎn)硼砂后，硼鎂礦中的鎂進(jìn)入廢渣硼泥，未得到利用。利用本技術(shù)可以在硼砂生產(chǎn)前先將鎂提出。即對(duì)焙燒粉先進(jìn)行消化、碳化生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂等產(chǎn)品。這一工藝不但充分利用了鎂資源，而且由于鎂的提出，提高了硼(B
文檔編號(hào)C01F5/06GK101077781SQ200710123518
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者高佳令 申請(qǐng)人:高佳令