專利名稱：一種利用高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎂的化合物，尤其是一種利用廢棄物高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法。
背景技術(shù)：
高鎂磷尾礦是磷礦石經(jīng)開采破碎后通過選礦方法富集得到磷精礦后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈣鎂磷，其CaO含量為28% 42%，MgO含量為15% 21%，P2O5含量為4% 8. 5%，屬于高鎂低品位磷礦。對于年產(chǎn)300萬噸磷精礦的選礦廠來說，每年產(chǎn)生約100萬噸的高鎂磷尾礦，含有約19萬噸的P205。長期以來，因?yàn)樵撐驳V含磷較低，缺乏有效的利用途徑，通常被企業(yè)當(dāng)作廢棄物采用堆存方式進(jìn)行處理，為此不僅占用大量土地資源修建尾礦庫，還污染周邊環(huán)境，成為一個(gè)安全隱患點(diǎn)。如何切實(shí)有效的利用該尾礦，回收其中的鎂資源， 成為磷礦采選行業(yè)亟待解決的一大難題。輕質(zhì)氧化鎂是一種重要的無機(jī)化工材料，廣泛用于橡膠、塑料、油漆、紙張生產(chǎn)的填充劑與補(bǔ)強(qiáng)劑，用作陶瓷、玻璃鋼的增塑劑及硅鋼片表面涂層，還可用作膠粘劑、防染劑、催化劑及其它載體抗結(jié)劑等。生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法主要有鹵水石灰石法、鹵水氨化法、鹵水碳銨法和白云石碳化法等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供一種利用廢棄物高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法，該方法具有成本低、工藝簡單、產(chǎn)品品質(zhì)好的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種利用高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法，包括以下步驟
(1)煅燒將高鎂磷尾礦在850 120(TC下煅燒，燒成煅白；
(2)消化將所述煅白與水按重量比I:4 40混合，在溫度20 90°C下攪拌10 100分鐘，得到消化液；
(3)碳化在所述消化液中補(bǔ)充水使消化液含固量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)2% 15%，再向消化液中通入含有二氧化碳的氣體在10 35°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 5 8. 0時(shí)停止反應(yīng)，將碳化液過濾，濾液為重鎂水，濾餅主要為碳酸鈣；
(4)熱解將所述重鎂水在80 105°C下熱解0.2 3h，得到堿式碳酸鎂沉淀，過濾后得到堿式碳酸鎂濾餅，濾液水回用于消化、碳化工序；
(5)干燥、煅燒所述堿式碳酸鎂濾餅在90 220°C下烘0.5 5h得到白色堿式碳酸鎂，該堿式碳酸鎂在450 900°C下煅燒0. 5 5h，得到輕質(zhì)氧化鎂。上述一種利用高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法，其中所述的高鎂磷尾礦為磷礦在選礦過程中獲取高品位五氧化二磷的磷精礦后排放的含低品位五氧化二磷的礦物，含有P2O5 為 2% 10%，MgO 為 15% 21%，CaO 為 28% 42%。上述一種利用高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法，其中所述的含有二氧化碳的氣體為20% 100% 二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的氣體，可以是高鎂磷尾礦煅燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I、本發(fā)明以工業(yè)廢棄物高鎂磷尾礦為原料生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂，屬于廢棄物的加工利用范疇，節(jié)約資源，生產(chǎn)成本低，拓寬了生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的原料范圍。2、工藝簡單，值得推廣。本發(fā)明以高鎂磷尾礦為原料，除耗能外幾乎不需要其它工業(yè)原料參與生產(chǎn)，并且鎂回收率高，本發(fā)明技術(shù)可推廣應(yīng)用于高鎂磷尾礦的大量處理，為磷礦石開采與選礦企業(yè)處理高鎂磷尾礦提供了一種有效方法。3、本發(fā)明生產(chǎn)的輕質(zhì)氧化鎂符合工業(yè)輕質(zhì)氧化鎂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品品質(zhì)好。4、本發(fā)明生產(chǎn)過程無污染，符合清潔化生產(chǎn)工藝要求，不僅解決了原料高鎂磷尾礦占用土地資源、污染環(huán)境的問題，還變廢為寶、生產(chǎn)出高附加值的工業(yè)產(chǎn)品，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和重要的的環(huán)保意義?！?br> 具體實(shí)施例方式為了便于理解本發(fā)明，下面實(shí)施例子闡述本發(fā)明內(nèi)容，本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例I
高鎂磷尾礦化學(xué)成分P2057. 05%、Mg016. 86%、Ca037. 49%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在980°C下煅燒，得到煅白61. 4g。煅白與700g水在80°C下攪拌40分鐘，得到消化液。向消化液中補(bǔ)充800g水，再向消化液中通入35% 二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的氣體在20°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 7時(shí)停止反應(yīng)，將碳化液過濾，濾液為重鎂水。所述重鎂水在95°C下熱解0. 5h，得到堿式碳酸鎂沉淀，過濾后得到堿式碳酸鎂濾餅。所述堿式碳酸鎂濾餅在150°C下烘3h得到白色堿式碳酸鎂，該堿式碳酸鎂在600°C下煅燒3h，得到輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品。實(shí)施例2
高鎂磷尾礦化學(xué)成分P2056. 00%、Mg018. 25%、Ca036. 81%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在950°C下煅燒，得到煅白59. 8g，煅白與500g水在80°C下攪拌30分鐘，得到消化液。向消化液中補(bǔ)充600g水，再向消化液中通入30% 二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的氣體在25°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 9時(shí)停止反應(yīng)，將碳化液過濾，濾液為重鎂水。所述重鎂水在93°C下熱解0. Bh,得到堿式碳酸鎂沉淀，過濾后得到堿式碳酸鎂濾餅。所述堿式碳酸鎂濾餅在180°C下烘2h得到白色堿式碳酸鎂，該堿式碳酸鎂在700°C下煅燒3h，得到輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品。實(shí)施例3
高鎂磷尾礦化學(xué)成分P2056. 36%、Mg018. 59%、Ca037. 01%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在960°C下煅燒，得到煅白60. 5g，煅白與430g水在85°C下攪拌30分鐘，得到消化液。向消化液中補(bǔ)充900g水，再向消化液中通入27% 二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的氣體在30°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 8時(shí)停止反應(yīng)，將碳化液過濾，濾液為重鎂水。所述重鎂水在97°C下熱解0. 5h，得到堿式碳酸鎂沉淀，過濾后得到堿式碳酸鎂濾餅。所述堿式碳酸鎂濾餅在120°C下烘4h得到白色堿式碳酸鎂，該堿式碳酸鎂在550°C下煅燒4h，得到輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品。實(shí)施例4
高鎂磷尾礦化學(xué)成分P2059. 84%、Mg015. 03%、Ca041. 79%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在1200°C下煅燒，得到煅白65. 3g，煅白與262g水在90°C下攪拌100分鐘，得到消化液。向消化液中補(bǔ)充IlOg水，再向消化液中通入20% 二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的氣體在10°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至約8. 0時(shí)停止反應(yīng)，將碳化液過濾，濾液為重鎂水。所述重鎂水在105°C下熱解0. 2h，得到堿式碳酸鎂沉淀，過濾后得到堿式碳酸鎂濾餅。所述堿式碳酸鎂濾餅在220°C下烘0. 5h得到白色堿式碳酸鎂，該堿式碳酸鎂在900°C下煅燒0. 5h，得到輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品。實(shí)施例5
高鎂磷尾礦化學(xué)成分P2052. 15%、Mg020. 93%、Ca028. 16%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在850°C下煅燒，得到煅白56. 4g，煅白與2256g水在20°C下攪拌10分鐘，得到消化液。向消化液中補(bǔ)充508g水，再向消化液中通入99% 二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的氣體在22°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至約6. 5時(shí)停止反應(yīng)，將碳化液過濾，濾液為重鎂水。所述重鎂水在80°C下熱解3h，得到堿式碳酸鎂沉淀，過濾后得到堿式碳酸鎂濾餅。所述堿式碳酸鎂濾餅在90°C下烘5h得到白色堿式碳酸鎂，該堿式碳酸鎂在450°C下煅燒5h，得到輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.ー種利用高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于它由以下步驟組成 (1)煅燒將高鎂磷尾礦在850 1200°C下煅燒，燒成煅白； (2)消化將所述煅白與水按重量比I:4 40混合，在溫度20 90°C下攪拌10 100分鐘，得到消化液；(3)碳化在所述消化液中補(bǔ)充水使消化液含固量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)2% 15%，再向消化液中通入含有ニ氧化碳的氣體在10 35°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 5 8. O時(shí)停止反應(yīng)，將碳化液過濾，濾液為重鎂水，濾餅主要為碳酸鈣； (4)熱解將所述重鎂水在80 105°C下熱解O.2 3h，得到堿式碳酸鎂沉淀，過濾后得到堿式碳酸鎂濾餅，濾液水回用于消化、碳化工序；(5)干燥、煅燒所述堿式碳酸鎂濾餅在90 220°C下烘O.5 5h得到白色堿式碳酸鎂，該堿式碳酸鎂在450 900°C下煅燒O. 5 5h，得到輕質(zhì)氧化鎂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于所述的高鎂磷尾礦為磷礦在選礦過程中獲取高品位五氧化ニ磷的磷精礦后排放的含低品位五氧化ニ磷的礦物,含有P2O5為2% 10%，MgO為15% 21%，CaO為28% 42%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于所述的含有ニ氧化碳的氣體為20% 100% ニ氧化碳體積分?jǐn)?shù)的氣體，可以是高鎂磷尾礦煅燒時(shí)產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用高鎂磷尾礦生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的方法，包括以下步驟以高鎂磷尾礦為原料，經(jīng)過煅燒、消化、碳化、熱解、堿式碳酸鎂干燥、堿式碳酸鎂煅燒得到輕質(zhì)氧化鎂。本發(fā)明能回收利用高鎂磷尾礦中的鎂資源，具有成本低、工藝簡單、產(chǎn)品品質(zhì)好的特點(diǎn)，為工業(yè)廢棄物高鎂磷尾礦的利用提供了一條有效途徑。
文檔編號C01F5/02GK102674407SQ20121015582
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月20日
發(fā)明者何浩明, 劉旭, 楊三可, 胡厚美, 胡宏 申請人:甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司