專利名稱：利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，屬于無機(jī)化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氫氧化鎂是一種白色難溶粉末，廣泛用于PE，PP, PVC, ABS, PS, HIPS, PA, PBT，不飽和聚酯，環(huán)氧樹脂，橡膠，油漆的阻燃填充劑；在環(huán)保方面作為煙道氣脫硫劑，可代替燒堿和石灰作為含酸廢水的中和劑；用作油品添加劑，起到防腐和脫硫作用；用于電子行業(yè)、醫(yī)藥、砂糖的精制；用于保溫材料以及制造其它鎂鹽產(chǎn)品。目前制備氫氧化鎂的原料有很多，有可水溶出鎂離子性原料如氯化鎂、硝酸鎂、硫酸鎂等，這些原料可用水將原料中的鎂離子溶解制成無機(jī)可溶性鎂鹽溶液，也有使用可酸溶出鎂離子性原料如水鎂石、菱苦土、菱鎂礦、蛇紋石、橄欖石、硼鎂石、碳鈉鎂石、滑石等， 這些原料可用酸如鹽酸、硝酸和硫酸溶解制成無機(jī)可溶性鎂鹽溶液，以上各種原料均有專利、科技文獻(xiàn)、書籍等公開資料報道用于制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液，并使用無機(jī)可溶性鎂鹽溶液制備氫氧化鎂。目前，使用無機(jī)可溶性鎂鹽溶液制備氫氧化鎂的制備方法主要有氫氧化鈉法、氨堿法以及氧化鈣法，氫氧化鈉法成本高，過濾洗滌困難，氨堿法氨循環(huán)量大，能耗高且氨損失量大，氧化鈣法同樣也存在過濾洗滌困難的問題，無法制備高純度氫氧化鎂。尤其是作為一種性能優(yōu)良的無機(jī)阻燃劑，氫氧化鎂所占有的市場份額一直很低，其根本原因是生產(chǎn)成本高、工藝復(fù)雜，因此新型的合成方法與工藝路線為市場所迫切需求。有機(jī)胺作為一種堿在沉淀金屬離子時與氫氧化鈉、氫氧化鈣和氨水等無機(jī)堿都是起提供OH-的作用，但有機(jī)胺價格較貴，因此工業(yè)上一般很少用于沉淀金屬離子，除非有合理的回收有機(jī)胺的方法，1992年許振良等報道了《叔胺法制備碳酸鹽的熱力學(xué)》，提及了叔胺可吸收二氧化碳，此外，還有眾多的文獻(xiàn)和專利報道有機(jī)胺如二乙醇胺、三乙醇胺用于回收工業(yè)尾氣中的二氧化碳。以上有機(jī)胺的利用是因為有機(jī)胺的揮發(fā)性比氨的要小，吸收二氧化碳時胺損失小，且有機(jī)胺均為水溶解度較大的胺，并可在水溶液中循環(huán)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其利用有機(jī)胺的水微溶性實現(xiàn)胺水分離，使胺能循環(huán)利用，有效降低了有機(jī)胺的使用成本。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其特征在于首先將硝酸鈣或氯化鈣配制成0. 1 4mol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A 進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B和濾液B，濾液即為無機(jī)可溶性鎂鹽溶液，濾渣B丟棄；
2)氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B中，攪拌均勻，在溫度為10°C 100°C 條件下反應(yīng)0. 5 2小時，然后過濾得到濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；3)胺的還原將濾液C與含氧化鈣原料混合攪拌，在10°C 100°C條件反應(yīng)0. 5 2小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾， 可得濾液D ；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏，濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。按上述方案，所述的可酸溶出鎂離子性原料為水鎂石、菱苦土、鎂礦、蛇紋石、橄欖石、硼鎂石、碳鈉鎂石和滑石礦物中的任意一種或幾種的混合。按上述方案，所述的無機(jī)可溶性鎂鹽溶液為摩爾濃度為0. 1 4mol/L硝酸鎂或氯化鎂水溶液。其可由可酸溶出鎂離子性原料制備。按上述方案，所述的有機(jī)胺在常壓、10°C 100°C條件下為液體，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，酸離解常數(shù)PKa = 10 11. 5。按上述方案，所述的有機(jī)胺為二正丁胺、二正戊胺、正己胺和二正己胺中的一種或任意幾種的混合，有機(jī)胺的用量與可酸溶出鎂離子性原料中所含鎂元素量的摩爾比為2 2.4 1。按上述方案，所述的含氧化鈣原料其有效氧化鈣與加入的有機(jī)胺的摩爾比為1
1. 5 · 2 ο按上述方案，所述的濃硫酸用量為其硫酸根含量與循環(huán)過程中有機(jī)胺的摩爾比為 1-1. 5 2。本方法工藝簡單，操作方便，價格低廉，可制備出高純度，且易過濾的氫氧化鎂。本方法制備的氫氧化鎂可用于化工、環(huán)保、食品、醫(yī)療等多個領(lǐng)域。本發(fā)明所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式如下MgO · Y+2HX — MgX2+H20+YMgX2+2R3N+2H20 — Mg (OH) 2 J, +2R3NHXCa0+2R3NHX — CaX2+2R3N (可分液)+H2OCaX2+H2S04 — CaSO4 I +2HX其中Y表示可酸溶出鎂離子性原料中出氧化鎂以外的成分，X = Cl—或NO” R = H，烴基，但R不能全部為H或烴基。將本發(fā)明所得的氫氧化鎂加熱失水即可得高純氧化鎂。本發(fā)明所提供的氫氧化鎂的制備方法與傳統(tǒng)方法相比，具有以下優(yōu)點1)成本低，氧化鈣作為堿化劑，有機(jī)胺作為沉淀劑循環(huán)使用，避免了氧化鈣法的缺點，同時胺循環(huán)量小，沉淀效率高，降低了生產(chǎn)原料成本；2)能耗低，胺與溶液可以通過分液的方法分離， 避免了氨堿法中的蒸氨操作，同時也避免了氨揮發(fā)對環(huán)境的污染；3)操作費用低，該方法用有機(jī)胺沉淀氫氧化鎂，使氫氧化鎂在生成時吸附一定的有機(jī)胺，從而具有疏水特性，在過濾時，過濾速度非?？欤^濾速度大于0. 01L/s · m2，且易洗滌，降低了工藝的操作費用。


圖1為本發(fā)明的制備氫氧化鎂的工藝流程圖；圖2為實施例1所得的氫氧化鎂的掃描電鏡圖，圖上顯示氫氧化鎂為片狀，粒徑分布均勻，在0. 1-5 μ m之間。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實施例1本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為水鎂石，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為二正丁胺，二正丁胺為2. Omol ； c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為Imol ；d.硫酸，1份，使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為Imol ；e.氯化鈣1份，為lmol。氯化鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中氯離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將氯化鈣配制成lmol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A (即生石膏)和濾液A (即鹽酸溶液)，濾渣A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即水鎂石中酸不溶物雜質(zhì)) 和濾液B (即氯化鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B中，攪拌均勻，在溫度為20°C條件下反應(yīng)0. 5小時，然后過濾得到濾渣C(即氫氧化鎂)和濾液 C(即氯化二正丁胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；幻胺的還原將濾液C 與含氧化鈣原料混合攪拌，在20°C條件反應(yīng)2小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D (即氯化鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏， 濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂53. 3克，得率為90%，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。圖2為實施例1所得的氫氧化鎂的掃描電鏡圖，圖上顯示氫氧化鎂為片狀，粒徑分布均勻，在0. 1-5 μ m之間。實施例2本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為碳鈉鎂石，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為二正戊胺，二正戊胺為 2. 3mol ；c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為1. 5mol ；d.硫酸，1份，使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為1.5mol;e.氯化鈣1份，為lmol。氯化鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中氯離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將氯化鈣配制成4mol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A(即生石膏)和濾液A(即鹽酸溶液)，濾渣A 經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即碳鈉鎂石中酸不溶物雜質(zhì))和濾液B(即氯化鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B 中，攪拌均勻，在溫度為50°C條件下反應(yīng)2小時，然后過濾得到濾渣C (即氫氧化鎂)和濾液C(即氯化二正戊胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；幻胺的還原將濾液C 與含氧化鈣原料混合攪拌，在50°c條件反應(yīng)0. 5小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D(即氯化鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏，濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂53. 1克，得率為90%，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。實施例3本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為菱苦土，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為正己胺，正己胺為2mol ；c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為1. 3mol ；d.硫酸，1份，使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為1. 3mol ；e.氯化鈣1份，為lmol。氯化鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中氯離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將氯化鈣配制成0. lmol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A(即生石膏)和濾液A(即鹽酸溶液)，濾渣 A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即菱苦土中酸不溶物雜質(zhì))和濾液B(即氯化鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B 中，攪拌均勻，在溫度為80°C條件下反應(yīng)1小時，然后過濾得到濾渣C (即氫氧化鎂)和濾液 C (即氯化正己胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；；3)胺的還原將濾液C與含氧化鈣原料混合攪拌，在80°C條件反應(yīng)1. 5小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D (即氯化鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏， 濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂M克，得率為91 %，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。實施例4本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為菱鎂礦，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為二正己胺，二正己胺為2. 3mol ； c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為1.4mol ；d.硫酸，1份， 使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為l.^iol ;e.氯化鈣1份，為lmol。氯化鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中氯離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將氯化鈣配制成1. 5mol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A(即生石膏)和濾液A(即鹽酸溶液)，濾渣 A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即菱鎂礦中酸不溶物雜質(zhì))和濾液B(即氯化鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B 中，攪拌均勻，在溫度為60°C條件下反應(yīng)1小時，然后過濾得到濾渣C (即氫氧化鎂)和濾液 C(即氯化二正己胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；幻胺的還原將濾液C與含氧化鈣原料混合攪拌，在40°C條件反應(yīng)2小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D (即氯化鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏， 濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂52. 8克，得率為89%，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。實施例5本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為橄欖石，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為二正丁胺，二正丁胺為2. 4mol ； c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為1.5mol ；d.硫酸，1份， 使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為1. 5mol ；e.硝酸鈣1份，為lmol。硝酸鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中硝酸根離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將硝酸鈣配制成4mol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A (即生石膏)和濾液A (即硝酸溶液)，濾渣A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即橄欖石中酸不溶物雜質(zhì)) 和濾液B (即硝酸鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B中，攪拌均勻，在溫度為20°C條件下反應(yīng)0. 5小時，然后過濾得到濾渣C(即氫氧化鎂)和濾液 C (即硝酸二正丁胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；；3)胺的還原將濾液C 與含氧化鈣原料混合攪拌，在20°C條件反應(yīng)2小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D (即硝酸鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏， 濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂53. 2克，得率為90%，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。實施例6本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為蛇紋石，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為二正戊胺，二正戊胺為2. Imol ； c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為1.2mol ；d.硫酸，1份， 使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為1. 2mol ；e.硝酸鈣1份，為lmol。硝酸鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中硝酸根離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將硝酸鈣配制成0. lmol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A(即生石膏)和濾液A(即硝酸溶液)，濾渣 A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即蛇紋石中酸不溶物雜質(zhì))和濾液B(即硝酸鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B中， 攪拌均勻，在溫度為70°C條件下反應(yīng)0. 5小時，然后過濾得到濾渣C(即氫氧化鎂)和濾液 C (即硝酸二正戊胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；；3)胺的還原將濾液C 與含氧化鈣原料混合攪拌，在60°C條件反應(yīng)2小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D (即硝酸鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏， 濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂54. 1克，得率為95%，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。實施例7本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為滑石，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為正己胺，正己胺為2. 2mol ；c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為1. Imol ；d.硫酸，1份，使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為1. Imol ；e.硝酸鈣1份，為lmol。硝酸鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中硝酸根離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將硝酸鈣配制成3mol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A (即生石膏)和濾液A (即硝酸溶液)，濾渣A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即滑石中酸不溶物雜質(zhì))和濾液B (即硝酸鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B中，攪拌均勻，在溫度為90°C條件下反應(yīng)0. 5小時，然后過濾得到濾渣C (即氫氧化鎂)和濾液C (即硝酸正己胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；幻胺的還原將濾液C與含氧化鈣原料混合攪拌，在40°C條件反應(yīng)2小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟 2)，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D (即硝酸鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏，濾液A 重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂M克，得率為95%，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。實施例8本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為硼鎂石，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為二正己胺，二正己胺為2. Imol ； c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為1.4mol ；d.硫酸，1份， 使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為l.^iol ；e.硝酸鈣1份，為lmol。硝酸鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中硝酸根離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將硝酸鈣配制成lmol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A (即生石膏)和濾液A (即硝酸溶液)，濾渣A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即硼鎂石中酸不溶物雜質(zhì)) 和濾液B (即硝酸鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B中，攪拌均勻，在溫度為65°C條件下反應(yīng)1小時，然后過濾得到濾渣C(即氫氧化鎂)和濾液C(即硝酸二正己胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；幻胺的還原將濾液C與含氧化鈣原料混合攪拌，在30°C條件反應(yīng)2小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟2)，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D (即硝酸鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏，濾液 A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂52. 9克，得率為89%，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。實施例9本發(fā)明所使用的原料有a.可酸溶出鎂離子性原料1份，為菱苦土和水鎂石的混合物，混合比例為任意比，使用前測定原料中鎂元素含量，鎂元素為Imol ；b.有機(jī)胺1份，有機(jī)胺為二正戊胺和二正丁胺的混合物，混合比為任意比，胺的用量為2. Imol ；c.含氧化鈣原料1份，使用前測定原料中有效氧化鈣含量，氧化鈣為1. 2mol ；d.硫酸，1份，使用前測定原料中硫酸根含量，硫酸根為1. 2mol ；e.氯化鈣1份，為lmol。氯化鈣作為初始原料用于啟動工藝循環(huán)，并補充循環(huán)過程中氯離子的損耗。本發(fā)明工藝循環(huán)的啟動步驟為首先將氯化鈣配制成lmol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A (即生石膏)和濾液A (即鹽酸溶液)，濾渣A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B (即菱苦土和水鎂石的混合物中酸不溶物雜質(zhì))和濾液B(即氯化鎂溶液)，濾渣B丟棄；幻氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B中，攪拌均勻，在溫度為10°C條件下反應(yīng)2小時，然后過濾得到濾渣C(即氫氧化鎂)和濾液C (即氯化胺水溶液)，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；幻胺的還原 將濾液C與含氧化鈣原料混合攪拌，在10°C條件反應(yīng)1小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D(即氯化鈣溶液)；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌生石膏，濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。經(jīng)上述步驟得氫氧化鎂53. 2克，得率為90%，純度為98%，加熱失水可得高純氧化鎂。
9
權(quán)利要求
1.利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其特征在于首先將硝酸鈣或氯化鈣配制成0. 1 4mol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，得濾渣A和濾液A，濾渣A經(jīng)洗滌得生石膏，濾液A進(jìn)入循環(huán)過程，所述的循環(huán)過程步驟是1)無機(jī)可溶性鎂鹽溶液的制備將濾液A與可酸溶出鎂離子性原料混合，過濾得到濾渣B和濾液B，濾液即為無機(jī)可溶性鎂鹽溶液，濾渣B丟棄；2)氫氧化鎂的制備將有機(jī)胺加入到濾液B中，攪拌均勻，在溫度為10°C 100°C條件下反應(yīng)0. 5 2小時，然后過濾得到濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)洗滌和干燥得氫氧化鎂粉體；3)胺的還原將濾液C與含氧化鈣原料混合攪拌，在10°C 100°C條件反應(yīng)0.5 2小時，靜置分液，分離的有機(jī)胺過濾后重復(fù)用于步驟幻，剩下的水相固液混合物經(jīng)過濾，可得濾液D ；4)鈣的分離將濃硫酸緩慢加入到濾液D中，攪拌，降溫，然后過濾，得濾渣A和濾液A， 濾渣A經(jīng)洗滌生石膏，濾液A重復(fù)用于步驟1)中以制備無機(jī)可溶性鎂鹽溶液。
2.按權(quán)利要求1所述的利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其特征在于所述的可酸溶出鎂離子性原料為水鎂石、菱苦土、鎂礦、蛇紋石、橄欖石、硼鎂石、碳鈉鎂石和滑石礦物中的任意一種或幾種的混合。
3.按權(quán)利要求1或2所述的利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其特征在于所述的無機(jī)可溶性鎂鹽溶液為摩爾濃度為0. 1 4mol/L硝酸鎂或氯化鎂水溶液。
4.按權(quán)利要求1或2所述的利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其特征在于所述的有機(jī)胺在常壓、10°C 100°C條件下為液體，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，酸離解常數(shù)pKa = 10 11. 5。
5.按權(quán)利要求1或2所述的利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其特征在于所述的有機(jī)胺為二正丁胺、二正戊胺、正己胺和二正己胺中的一種或任意幾種的混合， 有機(jī)胺的用量與可酸溶出鎂離子性原料中所含鎂元素量的摩爾比為2 2. 4 1。
6.按權(quán)利要求1或2所述的利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其特征在于所述的含氧化鈣原料其有效氧化鈣與加入的有機(jī)胺的摩爾比為1 1.5 2。
7.按權(quán)利要求1或2所述的利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，其特征在于所述的濃硫酸用量為其硫酸根含量與循環(huán)過程中有機(jī)胺的摩爾比為1-1.5 2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用可酸溶出鎂離子性原料制備氫氧化鎂的方法，首先將硝酸鈣或氯化鈣配制成0.1～4mol/L的溶液，然后將濃硫酸緩慢加入到溶液中，再進(jìn)行過濾，濾渣經(jīng)洗滌得生石膏，濾液進(jìn)入循環(huán)過程。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1)成本低，氧化鈣作為堿化劑，有機(jī)胺作為沉淀劑循環(huán)使用，避免了氧化鈣法的缺點，同時胺循環(huán)量小，沉淀效率高，降低了生產(chǎn)原料成本；2)能耗低，同時也避免了氨揮發(fā)對環(huán)境的污染；3)操作費用低，該方法用有機(jī)胺沉淀氫氧化鎂，使氫氧化鎂在生成時吸附一定的有機(jī)胺，從而具有疏水特性，在過濾時，過濾速度非?？?，過濾速度大于0.01L/s·m2，且易洗滌，降低了工藝的操作費用。
文檔編號C01F5/22GK102351221SQ20111021570
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者周瑩瑩, 張勇, 石和彬, 羅晶 申請人:武漢工程大學(xué)