本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及處理含鎂廢液的方法。

背景技術(shù)：

目前，在許多工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，往往產(chǎn)生大量含有鎂的廢液。例如，在濕法冶金過程中對含鎂礦石進行酸浸出會產(chǎn)生大量含有硫酸鎂的溶液。由于硫酸鎂又被稱作“苦水”，是能夠引起人腹瀉的有毒物質(zhì)，因此國家禁止含有硫酸鎂的廢水直接排放。

現(xiàn)有處理含鎂廢液的工藝獲得的碳酸鎂產(chǎn)品的鈣含量超標，因此現(xiàn)有處理含鎂廢液的技術(shù)有待進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種處理含鎂廢液的方法。該方法可高效地除去碳酸鎂產(chǎn)品中鈣元素，并保證碳酸鎂產(chǎn)品中的鈣含量達到國家標準。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理含鎂廢液的方法，所述含鎂廢液中含有硫酸鎂，根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括：

(1)將所述含鎂廢液與石灰乳進行混合，以便得到含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿體；

(2)將所述含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿體與二氧化碳接觸后過濾，以便得到硫酸鈣以及含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液；

(3)將所述含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑接觸后過濾，以便得到含鈣渣和含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液；

(4)將所述含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液進行熱解，以便得到碳酸鎂產(chǎn)品。

根據(jù)本發(fā)明實施例的處理含鎂廢液的方法通過向含有硫酸鎂的含鎂廢液中加入石灰乳并與二氧化碳接觸，溶液中的鈣離子以硫酸鈣沉淀的形式析出，同時得到含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液，然后將含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑接觸，其中的碳酸氫鈣在除鈣劑的作用下以碳酸鈣含鈣渣的形式析出，得到含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液，再將其進行熱解，可得到鈣含量達到國家標準的碳酸鎂產(chǎn)品，并且該方法可高效地除去碳酸鎂產(chǎn)品中鈣元素，并保證碳酸鎂產(chǎn)品中的鈣含量達到國家標準。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的處理含鎂廢液的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，上述處理含鎂廢液的方法進一步包括：(5)將步驟(3)中的所述含鈣渣與硫酸溶液混合后過濾，以便得到硫酸鈣和含有硫酸鎂的除鈣后液，并將所述含有硫酸鎂的除鈣后液返回步驟(1)與所述石灰乳混合。由此，可實現(xiàn)含鈣渣中鎂的充分回收。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述除鈣劑為選自氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀和水合肼中的至少之一。由此，有利于鈣析出充分。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述除鈣劑的濃度為5-30wt％由此，可提高鈣析出的速率。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與所述除鈣劑接觸溫度為20-50攝氏度，時間為0.5-2h。由此，可進一步提高鈣的析出速率。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述除鈣劑的用量系數(shù)為1.0～1.5。由此，可進一步有利于鈣析出充分。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(4)中，所述熱解處理的溫度為50-100攝氏度。由此，可得到碳酸鎂產(chǎn)品，同時節(jié)約能耗。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理含鎂廢液的方法流程示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的處理含鎂廢液的方法流程示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理含鎂廢液的方法，根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖1，該方法包括：

s100：將含鎂廢液與石灰乳進行混合

該步驟中，將含鎂廢液與石灰乳進行混合，以便得到含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿體。具體的，含鎂廢液中的鎂主要以硫酸鎂的形式存在，加入石灰乳后，其中的硫酸鎂與氫氧化鈣反應(yīng)，生成硫酸鈣和氫氧化鎂。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：

mgso4+ca(oh)2＝caso4+mg(oh)2(1)

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，石灰乳的用量系數(shù)并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，石灰乳的用量系數(shù)可以為1-1.1。需要說明的是，此處石灰乳的用量系數(shù)即為石灰乳的摩爾用量系數(shù)，比如在上述采用石灰乳沉淀鎂的方程式，鈣鎂摩爾比為1：1，也就是石灰乳用量系數(shù)為1，當為1.1時，石灰乳過量10％mol。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若石灰乳加入量過多，會造成漿體堿性增加，從而導(dǎo)致漿體的含鈣量增高；而若石灰乳的加入量過少，則漿體中的鎂離子沉淀不完全，進而影響除鈣效果。因此，采用本發(fā)明提出的石灰乳用量系數(shù)可顯著提高含鎂廢液的除鈣效果。

s200：將含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿體與二氧化碳接觸后過濾

該步驟中，將含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿體與二氧化碳接觸后過濾，以便得到硫酸鈣以及含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液。具體的，含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿體在與二氧化碳接觸后，漿體中的氫氧化鎂和氫氧化鈣分別與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，得到含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：

mg(oh)2+2co2＝mg(hco3)2(2)

ca(oh)2+2co2＝ca(hco3)2(3)

s300：將含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑接觸后過濾

該步驟中，將含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑接觸后過濾，以便得到含鈣渣和含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液。具體的，反應(yīng)后液中的碳酸氫鈣在除鈣劑的作用下，生成含硫酸鈣的除鈣渣，由此得到含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該步驟中通過加入除鈣劑，可以將反應(yīng)后液中的鈣轉(zhuǎn)化為沉淀而分離出來，從而使得后續(xù)所得碳酸鎂產(chǎn)品中的鈣含量達到國家標準。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，除鈣劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，除鈣劑可以為選自氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀和水合肼中的至少之一，優(yōu)選飽和氫氧化鈉。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類除鈣劑可顯著優(yōu)于其它類型提高反應(yīng)后液中的除鈣效率，從而使得后續(xù)所得碳酸鎂產(chǎn)品中的鈣含量達到國家標準。

具體的，該步驟中主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：

ca(hco3)2+2oh^-＝caco3↓+2h2o+co3^2-(4)

根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，除鈣劑的濃度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，除鈣劑的濃度可以為5-30wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若除鈣劑濃度過低會造成加入體系的水量增加，而若除鈣劑濃度過高則會造成加入后整個溶液內(nèi)局部堿濃度過高，進而使得損失過多鎂。由此，采用本發(fā)明提出的除鈣劑濃度可顯著提高含鎂廢液的除鈣效率和最終所得碳酸鎂產(chǎn)品的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑接觸的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑接觸溫度可以為20-50攝氏度，時間可以為0.5-2h。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑的接觸溫度過高，則其中的碳酸氫鎂會熱解；而若含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑的接觸溫度過低，則反應(yīng)效果差；若含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑的接觸時間過長，將減少單位時間內(nèi)處理含鎂廢液的量，而若含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑的接觸時間過短，則反應(yīng)效果差。由此，采用本發(fā)明提出的含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑接觸的條件可顯著提出處理含鎂廢液的生產(chǎn)效率以及最終所得碳酸鎂產(chǎn)品的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，除鈣劑的用量系數(shù)并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，除鈣劑的用量系數(shù)可以為1.0～1.5。由此，可進一步提高除鈣的速率，同時節(jié)約原料成本。

s400：將含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液進行熱解

該步驟中，將含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液進行熱解，以便得到碳酸鎂產(chǎn)品。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：

mg(hco3)2＝mgco3+co2+h2o(5)

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，熱解處理的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，熱解處理的溫度可以為50-100攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若熱解處理的溫度過低，則熱解反應(yīng)不完全，而若熱解處理的溫度過高，則能耗增加。由此，采用本發(fā)明提出的熱解處理的溫度可顯著提高含鎂廢液的處理效率，同時節(jié)約能耗。

根據(jù)本發(fā)明實施例的處理含鎂廢液的方法通過向含有硫酸鎂的含鎂廢液中加入石灰乳并與二氧化碳接觸，溶液中的鈣離子以硫酸鈣沉淀的形式析出，同時得到含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液，然后將含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液與除鈣劑接觸，其中的碳酸氫鈣在除鈣劑的作用下以碳酸鈣含鈣渣的形式析出，得到含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液，再將其進行熱解，可得到鈣含量達到國家標準的碳酸鎂產(chǎn)品，并且該方法可高效地除去碳酸鎂產(chǎn)品中鈣元素，并保證碳酸鎂產(chǎn)品中的鈣含量達到國家標準。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖2，上述處理含鎂廢液的方法進一步包括：

s500：將s300中的含鈣渣與硫酸溶液混合后過濾

該步驟中，將s300中的含鈣渣與硫酸溶液混合后過濾，以便得到硫酸鈣和含有硫酸鎂的除鈣后液，并將含有硫酸鎂的除鈣后液返回s100與石灰乳混合。其中，硫酸鈣主要以二水石膏的形式存在。由此，有利于提高整個方法的可持續(xù)性和經(jīng)濟性。

下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實施例

將100g含鎂廢液與30g石灰乳進行混合，得到含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿體；接著將其與二氧化碳接觸后過濾，得到硫酸鈣以及含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液，該反應(yīng)后液中鎂的含量為10g/l，鈣的含量為0.5g/l，向該反應(yīng)后液中加入4g濃度為30wt％的氫氧化鈉溶液，讓其與含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣的反應(yīng)后液在20攝氏度的條件下反應(yīng)2h，此時，氫氧化鈉的用量系數(shù)為1.5，反應(yīng)后得到含鈣渣和含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液，其中含鈣渣可與硫酸溶液混合后過濾，得到二水石膏和含有硫酸鎂的除鈣后液，該含有硫酸鎂的除鈣后液可作為含鎂廢液返回與石灰乳混合；最后將含有碳酸氫鎂的除鈣含鎂后液進行熱解，得到的碳酸鎂產(chǎn)品中鈣含量為15ppm，符合國家標準。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。