專利名稱：降低氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)化工領(lǐng)域中氫氧化鎂的提純技術(shù)，特別涉及通過水洗滌降低氫氧
化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣含量的方法。
背景技術(shù)：
氫氧化鎂是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于煙氣脫硫、酸性水中和、廢水重金屬脫 除、塑料阻燃劑和填充劑制備、輕質(zhì)氧化鎂及其它鎂鹽的制備等方面。 氫氧化鎂產(chǎn)品的制取中，以含氯化鎂的海水鹵水為原料的合成法是生產(chǎn)質(zhì)量較高 產(chǎn)品的主要方法。在合成法生產(chǎn)氫氧化鎂的方法中，根據(jù)加入的堿性物質(zhì)不同，一般又分為 鈣法、氨法和燒堿法三種，而其中的鈣法生產(chǎn)成本最低。 鈣法合成生產(chǎn)氫氧化鎂是由海水鹵水中的氯化鎂與氫氧化鈣反應(yīng)來產(chǎn)生氫氧化 鎂。其中的氫氧化鈣可以利用石灰或輕燒白云石加水消化制得，石灰加水消化后形成以氫 氧化鈣為主的石灰乳，輕燒白云石加水消化后形成的輕燒白云石乳為氫氧化鎂和氫氧化鈣 的混合物。石灰乳或輕燒白云石乳在和海水鹵水反應(yīng)時(shí)，均由氫氧化鈣和鎂離子反應(yīng)形成 氫氧化鎂。因此，以石灰或輕燒白云石為原料與海水鹵水反應(yīng)制取氫氧化鎂的方法統(tǒng)稱為 鈣法合成氫氧化鎂。 鈣法合成生產(chǎn)氫氧化鎂的工藝步驟包括石灰石(或白云石)煅燒、石灰(或輕燒 白云石)消化、氫氧化鎂合成、氫氧化鎂濾餅洗滌。 石灰石(或白云石)煅燒首先將石灰石(或白云石)煅燒，制得石灰(或輕燒白 云石)和高濃度二氧化碳?xì)怏w。 石灰(或輕燒白云石)消化石灰(或輕燒白云石)加水消化制得石灰乳(或含 有氫氧化f丐和氫氧化鎂的白云石乳)。 氫氧化鎂合成將消化后的石灰乳(或輕燒白云石乳)與海水鹵水混合，其中的氫 氧化鈣和海水卣水中鎂離子反應(yīng)，生成氫氧化鎂；再將反應(yīng)完成液經(jīng)壓濾機(jī)壓濾得氫氧化 鎂濾餅。 氫氧化鎂洗滌壓濾將氫氧化鎂濾餅放入攪拌槽，并向攪拌槽內(nèi)注入洗滌水，開啟 攪拌槽洗滌濾餅，使濾餅與洗滌水混合成漿料，再由離心泵將漿料送入壓濾機(jī)，再壓濾出氫 氧化鎂濾餅，完成一次氫氧化鎂洗滌壓濾。然后，重復(fù)上述步驟，將氫氧化鎂濾餅再放入攪 拌槽洗滌，然后由壓濾機(jī)壓濾，完成二次氫氧化鎂洗滌壓濾。氫氧化鎂濾餅的洗滌壓濾要經(jīng) 過多次，其主要作用是讓氫氧化鎂中的硫酸鈣溶解于洗滌水中，提高氫氧化鎂產(chǎn)品的純度。 氫氧化鎂中夾帶的硫酸鈣，由石灰(或輕燒白云石)中的氫氧化鈣和海水鹵水中的鎂離子 反應(yīng)時(shí)副產(chǎn)的鈣離子與鹵水中的硫酸根反應(yīng)形成。 上述合成生產(chǎn)氫氧化鎂的方法中，對(duì)氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法是在攪拌 槽中用水對(duì)氫氧化鎂濾餅洗滌，使硫酸鈣溶解于水中并分離。所采用的攪拌槽見圖l，攪拌 槽為立式攪拌槽或臥式攪拌槽，攪拌槽內(nèi)設(shè)置起攪拌作用的旋槳。氫氧化鎂濾餅與水在攪 拌槽中混合成漿料后，部分硫酸鈣溶解在水中，氫氧化鎂漿料經(jīng)再次壓濾成濾餅后與溶解
3在水中的硫酸鈣分離。但是，在攪拌槽中氫氧化鎂濾餅不能和洗滌水充分均勻混合，造成仍 有部分硫酸鈣夾帶在氫氧化鎂中，影響氫氧化鎂產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述合成生產(chǎn)氫氧化鎂方法中，對(duì)氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法存在攪
拌槽中氫氧化鎂濾餅不能和洗滌水充分均勻混合，造成硫酸鈣夾帶在氫氧化鎂中而影響產(chǎn)
品質(zhì)量的問題，本發(fā)明推出采用攪拌槽與靜態(tài)混合器組合洗滌方式，使氫氧化鎂濾餅和洗
滌水形成的漿料在攪拌槽和靜態(tài)混合器中反復(fù)循環(huán)混合，在反復(fù)循環(huán)混合過程中，氫氧化
鎂夾帶的硫酸鈣充分溶解，重新壓濾成濾餅后得到純度較高的氫氧化鎂產(chǎn)品。 本發(fā)明涉及的降低氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法，是鈣法合成生產(chǎn)氫氧化鎂
的工藝步驟中對(duì)氫氧化鎂濾餅進(jìn)行洗滌壓濾的洗滌新方法。在氫氧化鎂洗滌壓濾過程中，
利用攪拌槽、靜態(tài)混合器以及離心泵的組合裝置進(jìn)行洗滌，讓氫氧化鎂濾餅和洗滌水在攪
拌槽中形成的漿料在攪拌槽和靜態(tài)混合器中循環(huán)混合洗滌，漿料中硫酸鈣在靜態(tài)混合器被
充分分散在水中，循環(huán)混合洗滌使氫氧化鎂夾帶的硫酸鈣充分溶解于水中。利用壓濾機(jī)對(duì)
循環(huán)混合洗滌的漿料重新壓濾成氫氧化鎂濾餅后，則得到純度較高的氫氧化鎂產(chǎn)品。 所述的組合裝置中，靜態(tài)混合器選用SK型結(jié)構(gòu)或SX型結(jié)構(gòu)，通過固定在管內(nèi)不動(dòng)
的混合元件的作用，使氫氧化鎂漿料流動(dòng)中不斷改變方向，時(shí)而左旋，時(shí)而右旋，中心液流
不時(shí)推向周邊和中心，從而產(chǎn)生良好的徑向環(huán)流混合作用和混合效果。 所涉及的靜態(tài)混合器的進(jìn)口連通離心泵的出口，靜態(tài)混合器的出口連通攪拌槽的 進(jìn)口，攪拌槽的出口通過管路連接離心泵的抽吸口。離心泵的排出口還通過旁路及控制閥 與壓濾機(jī)連接。 本發(fā)明所涉及的洗滌方法為多次進(jìn)行的洗滌壓濾過程，每次的洗滌壓濾包括加水 混合、循環(huán)混合、壓濾制餅。 所述加水混合是將鈣法合成氫氧化鎂反應(yīng)完成液經(jīng)壓濾所得含有硫酸鈣的氫氧
化鎂濾餅，在攪拌槽中加洗滌水?dāng)嚢?，使氫氧化鎂濾餅與水混合，形成氫氧化鎂漿料。加水
混合中向攪拌槽中每次洗滌所加的洗滌水與氫氧化鎂濾餅的質(zhì)量比為2 5 : 1。 所述循環(huán)混合是將攪拌槽中形成的氫氧化鎂漿料在攪拌槽、離心泵和靜態(tài)混合器
中反復(fù)循環(huán)，部分夾帶硫酸鈣的呈顆粒狀的氫氧化鎂在靜態(tài)混合器中和水充分混合并分
散，漿料中硫酸鈣逐步溶解于水中，如此循環(huán)20-30分鐘后，由離心泵泵入壓濾機(jī)壓濾。 上述包括加水混合、循環(huán)混合、壓濾制餅的洗滌壓濾過程進(jìn)行三次。 本發(fā)明涉及的降低氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法的有益效果從下述試驗(yàn)可
以看出。 試驗(yàn)1 :利用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣洗滌 取合成工序含硫酸鈣的氫氧化鎂粗濾餅，將濾餅取樣干燥，分析其化學(xué)組成為 Mg(0H)2 85. 40%，CaS04 4. 94%，其它雜質(zhì)(其它鹽類及酸不溶物)6. 64% ，水分3. 00% 。
將上述粗濾餅加入到臥式攪拌槽，按淡水濾餅(質(zhì)量比)為5 : l的比例加 入淡水，洗滌溫度為20°C，連續(xù)攪拌30分鐘，泵入壓濾機(jī)壓濾得一次洗滌濾餅；然后按 以上操作步驟得二次和三次洗滌濾餅。將三次洗滌濾餅取樣干燥，分析其化學(xué)組成為 Mg (0H) 290. 75 % ， CaS04 3.23%，其它雜質(zhì)3.02%，水分3. 00 % 。
4
試驗(yàn)2 :利用本發(fā)明對(duì)氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸f丐洗滌 取與試驗(yàn)l使用的相同組分的粗濾餅放入攪拌槽，按淡水濾餅(質(zhì)量比)為 4 : 1的比例加入淡水，攪拌成漿料后泵入SK型靜態(tài)混合器，漿料在攪拌槽和靜態(tài)混合器中 循環(huán)混合洗滌，洗滌溫度為2(TC，循環(huán)混合洗滌20分鐘，漿料泵入壓濾機(jī)壓濾得一次洗滌 濾餅；然后按以上操作步驟得二次和三次洗滌濾餅。將三次洗滌濾餅取樣干燥，分析其化學(xué) 組成為Mg(0H)294. 07%， CaS04 1. 25%，其它雜質(zhì)1. 67%，水分3. 01%。
從上述試驗(yàn)結(jié)果看，利用本發(fā)明的洗滌方法較之現(xiàn)有技術(shù)的洗滌方法，氫氧化鎂 產(chǎn)品中硫酸f丐的含量由3. 23%減少到1. 25%，其它雜質(zhì)含量由3. 02%減少到1. 67%，氫氧 化鎂產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，而且洗滌水的用量也減少。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用的洗滌氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的攪拌槽示意圖。 圖2為本發(fā)明應(yīng)用的洗滌氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的攪拌槽、靜態(tài)混合器和離心泵
的組合裝置示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 取1000千克合成工序含硫酸鈣的氫氧化鎂粗濾餅，其化學(xué)組成為Mg(0H)2 85.40%，CaS04 4. 94% ，其它雜質(zhì)(其它鹽類及酸不溶物)6. 64% ，水分3. 00% 。將所取 1000千克氫氧化鎂粗濾餅，放入攪拌槽，再加入4000千克淡水，攪拌成漿料后開啟離心泵， 將漿料泵入SX型靜態(tài)混合器，漿料在攪拌槽和靜態(tài)混合器中循環(huán)混合洗滌，洗滌溫度為 15t:，循環(huán)混合洗滌25分鐘，漿料泵入壓濾機(jī)壓濾得一次洗滌濾餅；然后按以上操作步驟 得二次和三次洗滌濾餅。將三次洗滌濾餅取樣干燥，分析其化學(xué)組成為Mg(0H)294.07%， CaS04 1. 25%，其它雜質(zhì)1. 67%，水分3. 01%。
實(shí)施例2 取1000千克合成工序含硫酸鈣的氫氧化鎂粗濾餅，其化學(xué)組成為Mg(0H)2 85.40%，CaS04 4. 94% ，其它雜質(zhì)(其它鹽類及酸不溶物)6. 64% ，水分3. 00% 。將所取 1000千克氫氧化鎂粗濾餅，放入攪拌槽，再加入5000千克淡水，攪拌成漿料后開啟離心泵，
將漿料泵入SK型靜態(tài)混合器，漿料在攪拌槽和靜態(tài)混合器中循環(huán)混合洗滌， 洗滌溫度為15t:，循環(huán)混合洗滌30分鐘，漿料泵入壓濾機(jī)壓濾得一次洗滌濾餅；然后按 以上操作步驟得二次和三次洗滌濾餅。將三次洗滌濾餅取樣干燥，分析其化學(xué)組成為 Mg(0H)294. 90%， CaS04 0 . 83%，其它雜質(zhì)1. 26%，水分3. 01%。
權(quán)利要求
一種降低氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法，包括對(duì)氫氧化鎂濾餅進(jìn)行多次洗滌壓濾的過程，其特征在于洗滌壓濾過程包括加水混合、循環(huán)混合、壓濾制餅；加水混合是將含有硫酸鈣的氫氧化鎂濾餅在攪拌槽中加洗滌水?dāng)嚢瑁箽溲趸V濾餅與水混合，形成氫氧化鎂漿料；循環(huán)混合是將攪拌槽中形成的氫氧化鎂漿料通過離心泵進(jìn)入靜態(tài)混合器中得以分散，氫氧化鎂漿料在攪拌槽、離心泵和靜態(tài)混合器中反復(fù)循環(huán)，循環(huán)混合時(shí)間為20-30分鐘；壓濾制餅是將充分混合的氫氧化鎂漿料由離心泵從攪拌槽泵入壓濾機(jī)，壓濾得氫氧化鎂濾餅。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法，其特征在于包括加水混合、循環(huán)混合、壓濾制餅的洗滌壓濾過程進(jìn)行三次。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法，其特征在于加水混合中向攪拌槽中每次洗滌所加的洗滌水與氫氧化鎂濾餅的質(zhì)量比為2 5 : 1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的降低氫氧化鎂產(chǎn)品中硫酸鈣的洗滌方法，其特征在于，所加的洗滌水為淡水，洗滌壓濾溫度為常溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及鈣法合成氫氧化鎂生產(chǎn)工藝中對(duì)氫氧化鎂濾餅進(jìn)行洗滌壓濾的新方法，以降低氫氧化鎂產(chǎn)品中的硫酸鈣。洗滌壓濾過程包括加水混合、循環(huán)混合、壓濾制餅。利用攪拌槽、靜態(tài)混合器以及離心泵的組合裝置進(jìn)行洗滌，氫氧化鎂濾餅和洗滌水在攪拌槽中形成的漿料在靜態(tài)混合器中得以分散并返回?cái)嚢璨垩h(huán)混合。通過攪拌槽、靜態(tài)混合器以及離心泵組合裝置的循環(huán)混合洗滌，使其中的硫酸鈣逐步溶解水中，循環(huán)混合洗滌時(shí)間20-30分鐘。利用壓濾機(jī)對(duì)循環(huán)混合洗滌的漿料進(jìn)行壓濾，重新壓濾成氫氧化鎂濾餅。通過對(duì)氫氧化鎂濾餅的多次洗滌壓濾，使夾帶氫氧化鎂漿料中硫酸鈣充分溶解于水中，得到純度較高的氫氧化鎂產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C01F5/14GK101693545SQ20091007096
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者劉駱峰, 張雨山, 王俐聰, 王玉琪, 郭淑元, 黃西平 申請(qǐng)人:國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所;