專利名稱：一種利用硫酸鎂廢液制備活性氧化鎂的方法
一種利用硫m^液制備活性氧化鎂的，
獄領(lǐng)域本發(fā)明涉及綠和環(huán)鄉(xiāng)域，糊提涉及利用5^iM制備雕氧化鎂的雄o
背景魷^tt氧化鎂，鵷fe!iim化鎂，e^r^ffl于虹、敏、賺、醫(yī)藥、畜牧 業(yè)、^t冶金以及耐火材料^^域。目前，因原料路線互不同，公知的開姓魏以下幾種制備 施
白云石凍酸化法胡慶福等人在《^Umk》2004年第36^翁期公知了白云^化^ 產(chǎn)^14氧化鎂的施，將白云石(xMgCO3"yCaCQj)或^T(MgCO3)^^在100(M100"C，加水 消化制得Mg(OH)2^Ca(OH)2,用CO^化得蘿誠,鎂和副產(chǎn)碳,。除去碳^5后母液(重鎂
水)！再經(jīng)膨得到獻(xiàn)碳,，；^5oo-9ooTc^y^ioh，可鵬頓氧化鎂0
該^#點是皿長，設(shè)備龐大，但lg^宜易得，^^c^低。DIk^中廣S^該法。
卣水一自法用卣水為原料，利用碳自^^化氨水生產(chǎn)^M^化鎂。卣7K^Hfc^和碳
銨進(jìn)欣她鵬"h， ^^i^:淀c用去離子水洗滌沉淀后，繊^i^行^m^
8(Mrc^ooic得到gM氧化鎂。該法工2^簡單，操^"便，產(chǎn)品質(zhì)量高，rfr不受鵬產(chǎn)地的
限制，但^^*^髙。
齒水—tUK法艦在《化學(xué)工程.1999》第27巻第2期公知了^MgCl2 6恥和分^NH3 恥 為原料，^ffl直接沉淀法的實M5g如下首先 12 6恥配制成一定旨的溶液，在一定溫 度和充分鵬的餅下滴加錢6t!^^!l分mNH3 貼，待鵬完全^t做濾、洗滌，經(jīng)酸化 了的AgN03^^CrBt^資JMg(0H)2K淀，經(jīng)真空fltJ^去吸附水，再^j^制得氧化鎂，產(chǎn)品粒 ;g婦0 100nnit間，平均粒稱2nm,粒子外形1^形為主。
細(xì)齣j過的卣水與氨鵬^^m化鎂沉淀，將鵬后物料進(jìn)做麟魏化ms^母
液。魏化髒洗滌、烘干，麟得頓氧化鎂。
該靴點紅魏為簡單。缺點是^S^^aS髙，jtT^i(J原料產(chǎn)地限制。
硫mH—氨法胡章文等人在《安9fcDg,學(xué)院^》2,第19巻勤期公開了以蛇紋
石力原料,艦驗、靴得到純凈的硫麟，細(xì)駄沉淀法制備織化鎂，^g得髙純
氧化鎂。正交實驗確定了沉淀反應(yīng)與煅燒的最優(yōu)工藝條件反應(yīng)溫度50， 反應(yīng)時間40 min,精制硫酸鎂溶液濃度1.5 mol/L,煅燒時間3h。在此條件下反應(yīng)最終產(chǎn)物氧化鎂得純度達(dá)到99%以上，滿足了髙純氧化鎂的要求。該方法工藝流程簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定， 適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)， 有很大的發(fā)展前景。
鹵水一石灰法王路明在《海湖鹽與化工》2001年第30#第1期報道了以鹵水為膨抖，以石灰
或白云石為沉淀劑生成氫氧化鎂沉淀；沉淀經(jīng)過濾、洗滌、烘干及煅燒得輕質(zhì)氧化鎂。即利用 精制得鹵水和石灰乳做原料，通過嚴(yán)格控制反應(yīng)的pH值和反應(yīng)時間， 在四個不同的反應(yīng)時間段進(jìn)行行沉淀反應(yīng).滴加絮凝劑Mg(OH)2料漿快速沉降，經(jīng)洗滌，過濾.在較低的溫度下(800)煅燒仆，最終制得的MgO顆粒在60nm－80nm之間，符合超細(xì)顆粒的要求。
水鎂石生產(chǎn)氧化鎂法郭如新在《海湖鹽與化工》2000年第29巻第2期闡述了水鎂石成產(chǎn)氧化 鎂的方法，即取200目水鎂石粉30g,用1L水調(diào)漿。在15。C下以1.25MPa的壓力碳化lh。按水 鎂石有有效成分62%MgO計，轉(zhuǎn)化率為78%。然后在98攝氏度下進(jìn)行熱解，形成碳酸鎂， 收率在99% 以上。進(jìn)而進(jìn)行干燥和煅燒，在215攝氏度時脫去結(jié)晶水，進(jìn)一步升溫至532攝氏度脫除CO2，當(dāng)溫度達(dá) 到590攝氏度C， 碳式碳酸鎂中的CO2和HO2全部脫除，形成輕質(zhì)氧化鎂。
硫酸鎂－碳銨李俊梅等人在《化工冶金》1998年第1捲第1期簡述了以小化肥廠碳酸化母液 和硫酸鎂為原料，進(jìn)行沉淀反應(yīng)，制備高純度的輕質(zhì)氧化鎂，應(yīng)用均勻設(shè)計法考察了v1/ V2(滴定 碳化母液至第一等當(dāng)點和第二等當(dāng)點時所消耗鹽酸的體積比)、沉淀劑用量、反應(yīng)溫度、 反應(yīng)時間， 陳化溫度及時間對產(chǎn)率的影像，通過回歸反洗得到回歸方程，此方程求極值得到最佳工藝條件，在最佳的工藝條件下的試驗結(jié)果表明堿式碳酸鎂的產(chǎn)率可選95,5%, 輕質(zhì)氧化鎂的純度達(dá)到99.5％以上。菱鎂礦－碳化法王亞芳等人在《礦產(chǎn)綜合利用》2005年第6期公開了以菱鎂礦煅燒制的得輕燒鎂為原料，經(jīng)消化，碳酸化制得碳酸氫鎂溶液，采用活性碳為吸附劑脫除鈣，鐵等雜質(zhì)，再熱解，煅燒制得高純度得氧化鎂。研究了吸附溫度和接觸時間等因素多活性炭吸附除鐵得影響，以及酸用量和時間對活性炭再生得影響。結(jié)果表明在20攝氏度下， 吸附反應(yīng)80min， 最終得氧化鎂產(chǎn)品中MgO含量大于99.5%，CaO含量小于0.09%, Fe 含量小于0.05%；時間對再生效果影響甚微， 活性炭再生效果良好，堿式碳酸鎂中得CO2和H2O全部脫除， 形成輕質(zhì)氧化鎂。
^W-^8法 ^在《耐火材料》2006年m40^第4期闡述了以^fl礦為原料，先在850r
下,h獲得頓氧化鎂,然后水4fc^M化鎂,fli后在不同鵬(分別為45ox:、 5(Krc、 55trc、
600 D和保溫時間(分別為l h、 1.5 h、 2 h)下賺，iia^am化鎂制備了高雕氧化鎂。
結(jié)果表明a^化雜500 i時完全儲fiim化鎂；^as和保溫時間對氧化鎂靴傭吸碘值
表征)W^的影響，隨著鵬的升高，氧化鎂^tt^漸斷氐，而在相同鵬下，隨著保溫時間的 延長，氧化鎂的,降低在加m度為500 r， ^^溫時間為1 h的^TFgj^Hff^^fc鎂，能 得到吸碘鵬91.420 /8的離氧化鎂。
^±^,利用硫mil^鵬石灰乳中和、碳柳熱解等xm制備雕氧化鎂尚未見鵬。
本發(fā)明任務(wù)是充分利用9^ut液，消斷染，頓為寶，實現(xiàn)了硫mm^液的有^fj用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是11^一#%^1^液制備^4氧化鎂的的^,具有具有工藝簡單、生產(chǎn)效
率高、鎂收率髙、^*低、環(huán)^em點，可^9smiu^Ki^合理利用，同時為硫,治理 鵬了一種新施。
l沐發(fā)明按以下步驟^:在mWatS^下，向硫m^船t]入濃度為15 25%的石灰乳, 調(diào)節(jié)pH值在12 13,鵬HiS—段時間，便得蘿硫麟和魏化鎂混合沉淀物，然后把沉淀物 移入m^^中，控制壓力在2 6kg， ^^ ^#下通1化碳碳化，碳化時間為l 3h，經(jīng)
過濾，獲繊麟鎂溶液，在加熱和i^NM^下進(jìn)行碳麟鎂溶液熱解便得ii鵬碳^i^:淀，
熱解時間為l 2h， g^、洗滌、烘干，在950 1000X:^g4^h,獲得,氧化鎂。涉及 的化學(xué)鵬方賦如下
中和鵬MgS(VCa(OH)2=CaS04+Mg(OH)^ (1)
碳化艦Mg(OH)y+"2CO2=Mg(HC03)2 (2)
Ca(OH)24€02=CaC034+H20 (3)
熱解反應(yīng)5Mg(HC03)2+2H204MgCO^Mg(OH)23H20H:02T+H20 (4)
雔鵬4MgC03JVIg(OH)23H20^Mg(H4C02T+H20 (5)
石灰乳作為一種中和劑，使鎂以 ^化皿式#^，同時 以硫,沉淀；1化碳
的作用是把沉淀的氫氧化鎂經(jīng)碳化轉(zhuǎn)化為碳M鎂，經(jīng)過濾，實現(xiàn)鈣與鎂的分離，為熱解制M 式碳M^'臘了割牛。
2.達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
,化鎂含量大于96%;
纖收率大于，。；
③活性氧化鎂指t就到HG9004-93標(biāo)。 與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有的優(yōu)點
同其它處理硫麟的方法比較，本發(fā)明技術(shù)其工藝流程短、操作簡單、生產(chǎn)效率高、鎂收率 高、成本低、環(huán)境友好。硫^^娥液經(jīng)過石灰中和處理，經(jīng)過碳化分離、熱解沉淀、過濾、千燥 和煅燒，獲得活性氧化鎂。該工藝實現(xiàn)了硫勝美的有效治理，同時可產(chǎn)出高品質(zhì)的活性氧化鎂， 達(dá)到硫^Jt液的治理和有效利用。本方法避免了氨水直接沉淀產(chǎn)生氫氧化^K隹過濾、碳,或 碳酸銨直接沉淀，產(chǎn)生后續(xù)污染等問題。此外，該方法會簾低，斜牛溫和，所需設(shè)備容易制造和 加工，過程更趨簡單，便于操作，適于大規(guī)模生產(chǎn)，因而，本發(fā)明為治理和禾,大量的硫^ 液^i乓了一種新的方法，具有良好的應(yīng)用和推廣前景。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實 式
實施例1:
1、 硫酸M液的化學(xué)成分如下
Fe"2.55~2.64g/L; Mg212.12~13.41 g/L; Na+3.81~3.97 g/L ; Ni2+0.053 ~0. 054g/L
2. 工藝條件在機(jī) #^#下，向1000ml硫m^液加入濃度為15M的石灰乳，調(diào)節(jié)pH值 在12，攪拌反應(yīng)lh，便得至臓酸鈣和氫氧化鎂混合沉淀物，然后把沉淀物移入微壓反應(yīng)釜中，控 制壓力在2kg，在攪拌條件下通二氧化碳碳化，碳化時間為lh，經(jīng)過濾，獲得碳酸氫鎂溶液，在 加熱和攪拌剝牛下進(jìn)行碳隨鎂溶液熱解便得到堿式碳M^沉淀，熱解時間為lh，最后過濾、洗 滌、烘干，在960。C煅燒6h，獲得活性氧化鎂。 1藝#^牛下，氧化#^量96.25%;鎂收率達(dá) 到90. 81%。
實施例2:
1. 硫^Jt液的化學(xué)成分如下
Fe2+2.60 2.62g/L; Mg213.06~13.12 g/L; Na+3.92~3.98 g/L ; Ni2+0. 048 ~0. 051g/L
2. 工藝條件在機(jī)械攪拌割牛下，向5000ml硫酸f娥液加入濃度為2(F。的石灰乳，調(diào)節(jié)pH值 在12.5，攪拌反應(yīng)2h，便得至U硫,和氫氧化鎂混合沉淀物，然后把沉淀物移入微壓反應(yīng)釜中， 控制扭力在3kg，在攪拌斜牛下通二氧化碳碳化，碳化時間為1.5h，經(jīng)過濾，獲f誠酸氫鎂溶液， 在加熱和攪拌割牛下進(jìn)行碳酸氫鎂溶液熱解便得至U堿式碳酸鎂沉淀，熱解時間為1. 5h，最后過濾、 洗滌、烘干，在980。C煅燒4h，獲得活性氧化鎂。在ltkX藝^f牛下，氧化鎂含量97.11%;鎂收率 達(dá)到92. 66%。
實施例3:
1. 硫^ 液的化學(xué)成分如下
Fe2+2.47~2.51g/L; Mg2+14. 33 14. 51 g/L; Na+4. 04 4.19 g/L; Ni2+0. 051 0.055g/L
2. 工藝^f牛在機(jī)械攪^f牛下，向3000ml硫^ 液加入濃度為20%的石灰乳，調(diào)節(jié)pH值 在13，攪拌反應(yīng)1.5h，便得到硫酸鈣和氫氧化鎂混合沉淀物，然后把沉淀物移入微壓反應(yīng)釜中， 控制壓力在6kg，在攪#|^#下通二氧化碳碳化，碳化時間為2,0h，經(jīng)過濾，獲#^酸氫鎂溶液， 在加熱和攪拌斜牛下進(jìn)行碳酸氫鎂溶液熱解便得至喊式碳酸鎂沉淀，熱解時間為2-0h，最后過濾、 洗滌、烘干，在95(TC煅燒6h，獲得活性氧化鎂。在jtbl藝^f牛下，氧化鎂含量96.88%;鎂收率 達(dá)到91. 37%。
權(quán)利要求
1、一種利用硫酸鎂廢液制備活性氧化鎂的方法，其特征在于按以下步驟完成在機(jī)械攪拌條件下，將硫酸鎂廢液加入石灰乳，控制pH值，攪拌反應(yīng)一段時間，便得到硫酸鈣和氫氧化鎂混合沉淀物，然后把沉淀物移入微壓反應(yīng)釜中，控制碳化壓力，在攪拌條件下通二氧化碳碳化，碳化一段時間，經(jīng)過濾便得到碳酸氫鎂溶液，在加熱和攪拌條件下進(jìn)行碳酸氫鎂溶液熱解便得到堿式碳酸鎂沉淀，最后經(jīng)過濾、洗滌、烘干和煅燒，獲得活性氧化鎂。
2、 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的用硫,，液制備活性氧化鎂的方法，其特征在于，所述的石灰乳的濃度為15 25%， pH值在12 13，控制碳化壓力在2 6kg。
3、 根據(jù)權(quán)利要求書1戶腿的用硫M^液第恪活性氧化鎂的方法，其特征在于，所述的碳化 時間為l 3h，熱解時間為l 2h，煅燒溫度在950 100(TC，煅燒時間為4 6h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用硫酸鎂廢液制備活性氧化鎂的方法，在機(jī)械攪拌條件下，向硫酸鎂廢液加入濃度為15-25％的石灰乳，調(diào)節(jié)pH值在12-13，攪拌反應(yīng)一段時間，便得到硫酸鈣和氫氧化鎂混合沉淀物，然后把沉淀物移入微壓反應(yīng)釜中，控制壓力在2-6kg，在攪拌條件下通二氧化碳碳化，碳化時間為1-3h，經(jīng)過濾，獲得碳酸氫鎂溶液，在加熱和攪拌條件下進(jìn)行碳酸氫鎂溶液熱解便得到堿式碳酸鎂沉淀，熱解時間為1-2h，最后過濾、洗滌、烘干，在950-1000℃煅燒4-6h，獲得活性氧化鎂。本發(fā)明具有工藝簡單、生產(chǎn)效率高、鎂收率高、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點，可使硫酸鎂廢液達(dá)到合理利用，同時為硫酸鎂治理提供了一種新方法。
文檔編號C01F5/06GK101104522SQ20071006593
公開日2008年1月16日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者關(guān)曉偉, 吳曉峰, 汪云華, 范興祥, 董保生, 趙家春, 陳家林, 顧華祥 申請人:昆明貴金屬研究所