專利名稱：從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輕質(zhì)碳酸鎂的制備方法，特別是涉及一種從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法。
背景技術(shù)：
輕質(zhì)碳酸鎂作為鎂鹽工業(yè)的主要產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門，作為橡膠制品的優(yōu)質(zhì)填充劑和補(bǔ)強(qiáng)劑、高級防火保溫材料、防火涂料、制造鎂鹽和氧化鎂的原料、食品添加劑及應(yīng)用于印刷油墨、陶瓷、玻璃、化妝品、牙膏、醫(yī)藥、等工業(yè)。目前輕質(zhì)碳酸鎂的主要生產(chǎn)方法有碳化法、純堿法、碳氨法，而以碳化法為主。碳化法主要工藝過程是制備氫氧化鎂乳濁液，然后在氫氧化鎂乳濁液中通入二氧化碳，發(fā)生碳化反應(yīng)得到碳酸氫鎂溶液(重鎂水)，后將重鎂水加熱分解得到輕質(zhì)碳酸鎂。碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂的主要反應(yīng)如下碳化熱解碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂工藝中，在重鎂水加熱分解為輕質(zhì)碳酸鎂的過程中需要消耗大量的蒸汽，生產(chǎn)每噸輕質(zhì)碳酸鎂在重鎂水熱解階段消耗14-20噸的蒸汽(參見胡慶福，《化工生產(chǎn)與技術(shù)》1998，3)，熱解所需的蒸汽成本占總生產(chǎn)成本的40％左右，傳統(tǒng)熱解法生產(chǎn)工藝中熱解過程的蒸汽單耗是14～20噸蒸汽/噸輕質(zhì)碳酸鎂，常用工業(yè)蒸汽以60元/噸計算，生產(chǎn)一噸輕質(zhì)碳酸鎂單在熱解階段的能耗成本就為840～1200元/噸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服已有技術(shù)的缺點和不足，為了降低從碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂工藝中制備輕質(zhì)碳酸鎂過程的能耗高；和減少輕質(zhì)碳酸鎂生產(chǎn)的一次性投資，降低輕質(zhì)碳酸鎂的生產(chǎn)成本；從而提供一種從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法。
本發(fā)明提供的從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法，包括以下步驟
1.備料采用市售的輕質(zhì)活性氧化鎂或利用輕質(zhì)碳酸鎂制備的輕質(zhì)活性氧化鎂；配置重鎂水溶液，重鎂水溶液為碳酸氫鎂溶液，以MgO含量計，每升重鎂水溶液含MgO 1-20g；2.反應(yīng)生成輕質(zhì)碳酸鎂漿料輕質(zhì)活性氧化鎂與每升含MgO 1-20g的重鎂水溶液按當(dāng)量比為0.5～1.5∶1配料，將稱好的輕質(zhì)活性氧化鎂加入到盛有重鎂水的反應(yīng)釜中；3.反應(yīng)釜升溫到15～100℃下，在反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)方程式如下并且邊反應(yīng)邊以50～1000rpm的速度攪拌，反應(yīng)時間為5～60分鐘，得到輕質(zhì)碳酸鎂漿料；4.將步驟3得到的輕質(zhì)碳酸鎂漿料放在離心機(jī)中，常規(guī)離心脫水，得到輕質(zhì)碳酸鎂濾餅；之后，以去離子水洗滌至碳酸鎂濾餅所含Cl-等雜質(zhì)含量符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)；5.再進(jìn)行干燥處理，其中干燥溫度為120～200℃，干燥0.5～4小時得到輕質(zhì)碳酸鎂；6.把干燥后的輕質(zhì)碳酸鎂進(jìn)行粉碎；粉碎、分級將步驟5干燥后的輕質(zhì)碳酸鎂進(jìn)一步粉碎、過篩分級至產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn)，最終得到輕質(zhì)碳酸鎂成品。
還包括利用輕質(zhì)碳酸鎂制備的輕質(zhì)活性氧化鎂作原料，制備過程如下將輕質(zhì)碳酸鎂放在瓷坩堝中，當(dāng)高溫爐達(dá)到600～900℃溫度時，把放有輕質(zhì)碳酸鎂的瓷坩堝中放入高溫爐中，煅燒是0.5～3小時；使其分解放出二氧化碳，生成輕質(zhì)活性氧化鎂；其反應(yīng)方程式為
此外，為了保證活性氧化鎂的反應(yīng)活性，還包括將上述得到的輕質(zhì)活性氧化鎂過篩，使其輕質(zhì)活性氧化鎂顆粒粒徑＜0.09mm，并放入干燥器中備用；本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明提供的從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法，在從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的過程中不消耗蒸汽，而是利用輕質(zhì)活性氧化鎂與碳酸氫鎂反應(yīng)生成輕質(zhì)碳酸鎂的沉淀，與傳統(tǒng)熱解法生產(chǎn)工藝相比較，該方法不消耗蒸汽，但增加了氧化鎂的煅燒工序。該方法以煤為原料，從輕質(zhì)碳酸鎂煅燒生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的工業(yè)平均能量消耗是1.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸輕質(zhì)氧化鎂，標(biāo)準(zhǔn)煤的價格以180元/噸計算，生產(chǎn)1噸輕質(zhì)氧化鎂的能耗成本為270元。本工藝中輕質(zhì)活性氧化鎂的添加量與重鎂水中碳酸氫鎂的當(dāng)量比為1∶1，從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的過程中本工藝的能耗成本為傳統(tǒng)工藝的22～32％，大幅度降低能耗，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
此外，本發(fā)明的方法在常溫、常壓下進(jìn)行，工程實施方便，減少一次性設(shè)備和基礎(chǔ)建設(shè)投資。


圖1本發(fā)明的從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法工藝流程圖具體實施方式
實施例1按圖1的從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法工藝流程圖進(jìn)行1.輕質(zhì)活性氧化鎂的制備稱取市售輕質(zhì)碳酸鎂100g(含MgO41％)，放入瓷坩鍋內(nèi)，將馬弗爐升溫至600℃后，將盛有輕質(zhì)碳酸鎂的坩鍋放入爐內(nèi)，煅燒1小時取出，在干燥器中冷卻后研磨過160目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到40g輕質(zhì)活性氧化鎂原料，放入干燥器中保存、備用；2.重鎂水的制備稱取輕質(zhì)碳酸鎂20g(含MgO41％)，去離子水1.5升置于2升三口燒瓶中，以0.1m3/h的流量通入CO2，以100rpm的速度攪拌反應(yīng)4小時，將反應(yīng)后的料液真空抽濾，得到1.4升的MgO含量為8g/L的重鎂水溶液備用；3.反應(yīng)量取上述步驟2得到的重鎂水500ml并注入1000m1帶攪拌的三口燒瓶中，稱取上述步驟1得到的輕質(zhì)活性氧化鎂4g，加入盛有重鎂水500ml的三口燒瓶中，以150rpm的攪拌速度邊攪拌邊反應(yīng)，30分鐘后停止反應(yīng)，將反應(yīng)所得漿料進(jìn)行真空抽濾，得到輕質(zhì)碳酸鎂濾餅；4.以去離子水洗滌步驟3得到輕質(zhì)碳酸鎂濾餅，共洗滌三次，每次用100ml水；5.將洗滌后得到的碳酸鎂濾餅在120℃的烘箱中干燥2小時，得到輕質(zhì)碳酸鎂18.53g，其MgO含量為41.0％，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)特級品的要求，過程中鎂的回收率為95.0％。
實施例2以實施例1所得輕質(zhì)碳酸鎂為原料生產(chǎn)活性氧化鎂，其余條件同實施例1，得到輕質(zhì)碳酸鎂18.61g，其中MgO含量為41.0％，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)特級品的要求，過程中鎂的回收率為95.4％。
權(quán)利要求
1.一種從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法，其特征是，包括如下步驟(1)按輕質(zhì)活性氧化鎂的添加量與重鎂水中碳酸氫鎂的當(dāng)量比為0.5～1.5∶1配料，將稱好的輕質(zhì)活性氧化鎂加入到盛有重鎂水的反應(yīng)釜中；(2)反應(yīng)釜升溫至15～100℃下，在反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，并且邊反應(yīng)邊以50～1000rpm的速度攪拌，反應(yīng)時間為5～60分鐘，得到輕質(zhì)碳酸鎂漿料；(3)采用通常的離心分離方法，將輕質(zhì)碳酸鎂漿料離心分離；之后，以去離子水洗滌至雜質(zhì)含量達(dá)到或低于所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)；(4)再進(jìn)行干燥處理，其中干燥溫度為120～200℃，干燥1～4小時得到輕質(zhì)碳酸鎂。(5)把干燥后的輕質(zhì)碳酸鎂進(jìn)行粉碎，粉碎后并過篩得到符合標(biāo)準(zhǔn)的輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法，其特征是，所述的輕質(zhì)活性氧化鎂是將輕質(zhì)碳酸鎂放入高溫爐中，在600～900℃溫度條件下煅燒0.5～3小時，得到的輕質(zhì)活性氧化鎂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法，其特征是，所述的輕質(zhì)活性氧化鎂再進(jìn)行粉碎，粉碎后并過篩至活性氧化鎂的顆粒粒徑＜0.09mm為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法，其特征是，所述的重鎂水為碳酸氫鎂溶液，以MgO含量計，每升重鎂水溶液含MgO 1-20g。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從重鎂水制備輕質(zhì)碳酸鎂的方法。按輕質(zhì)活性氧化鎂的添加量與重鎂水中碳酸氫鎂的當(dāng)量比為0.5～1.5∶1配料，將稱好的輕質(zhì)活性氧化鎂加入到盛有重鎂水的反應(yīng)釜中；在15～100℃下進(jìn)行反應(yīng)，并且邊反應(yīng)邊以50～1000rpm的速度攪拌，反應(yīng)時間為5～60分鐘，得到輕質(zhì)碳酸鎂漿料；離心分離；之后，以去離子水洗滌至雜質(zhì)含量達(dá)到或低于所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)；再進(jìn)行干燥處理，其中干燥溫度為120～200℃，干燥1～4小時得到輕質(zhì)碳酸鎂；粉碎后過篩得到輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品。該方法與傳統(tǒng)熱解法相比，不消耗蒸汽，大幅度降低能耗，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C01F5/00GK1410351SQ0113494
公開日2003年4月16日 申請日期2001年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月8日
發(fā)明者王萬平, 張懿, 李佐虎 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所