專利名稱：：一種適應(yīng)高原環(huán)境生產(chǎn)電熔高純鎂砂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種氧化物的制備方法，具體說(shuō)是一種適應(yīng)高原環(huán)境生產(chǎn)電熔高純鎂砂的新工藝?，F(xiàn)在最常見的生產(chǎn)高純鎂砂的方法是石灰石法，如青海省格爾木市高純鎂砂廠就是采用此法，其主要內(nèi)容是用含鈣量為45％以上的石灰石(墊基石)煅燒出活性度達(dá)465的熟石灰氧化鈣(CaO)，用氧化鈣與水反應(yīng)制成氫氧化鈣乳液，氫氧化鈣乳液與氧化鎂溶液反應(yīng)生成難溶于水的氫氧化鎂沉淀。將該沉淀過(guò)濾、焙燒、電熔，制成結(jié)晶體氧化鎂，即高純鎂砂。主要反應(yīng)方程式如下但該方法存在如下缺陷1.石灰塵石中含有許多雜質(zhì)元素，如Fe3+、Al3+、Sio2等使制備出的鎂砂純度不高。2.鍛燒難度大。特別在一些高原地區(qū)，海拔高、大氣壓低、氣溫偏低、缺氧等原因?qū)褵钚远?65左右的熟石灰塵CaO影響很大，如石灰窯的結(jié)構(gòu)不能用煤窯，需軌道式裝載匣體以重油作燃料。這種窯爐的窯壁受高原低溫低壓的影響多出事故，窯壁爆裂，鐵軌變形，匣體熔化等。而焙燒出來(lái)的石灰CaO外熟內(nèi)生使用價(jià)值不大。3.人、物、資耗量大，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，占用資金量大，效果不大明顯，實(shí)際操作難度大。本發(fā)明的目的是為了克服上述方法的不足，提供一種易于掌握、投資少、效率高、尤其適于高原環(huán)境的生產(chǎn)高純鎂砂新方法。本發(fā)明為一種適應(yīng)高原環(huán)境生產(chǎn)電熔高純鎂砂的方法，包括如下工藝步驟(1)化鹵用PH值為8.5～10的強(qiáng)堿溶液溶解六水氯化鎂，除去沉淀物質(zhì)，得到澄清的氯化鎂水溶液；(2)化堿將碳酸鈉粉未加入到70～90度的溫水中，攪拌至完全溶解；(3)混合將上述得到的兩種溶液按摩爾數(shù)比為1∶1在反應(yīng)槽中混合，攪拌，反應(yīng)時(shí)PH值為10～12，得到碳酸鎂沉淀物；(4)脫水將步驟(2)制得的沉淀物過(guò)濾、水洗后，置于300～500度溫度下焙燒2～3小時(shí)；(5)電熔將已脫水的沉淀產(chǎn)物置于電熔爐中，于2800～3600℃煅燒2-3小時(shí)，可得到高純氧化鎂，經(jīng)冷卻后，粉碎可得到產(chǎn)品高純鎂砂。用本發(fā)明方法生產(chǎn)的氧化鎂，其總化學(xué)方程式為對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，采用完全不同的技術(shù)方案，其有益效果表現(xiàn)在1.易操作、工作效率高可節(jié)約大量的人力，由過(guò)去的每班15人，減少成3-4人就可正常進(jìn)行，工作效率可達(dá)原來(lái)的2倍以上，不受高原氣候等條件的局限，技術(shù)程度低，一般普通工人通過(guò)簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)和操作，就可掌握，并能穩(wěn)定地正常生產(chǎn)。2.生產(chǎn)環(huán)節(jié)少，占用資金小?？删偷厝〔?，Na2Co3屬成品產(chǎn)品，只需從生產(chǎn)廠家(距格市二百多公里屬一個(gè)地區(qū)的德令哈市就有堿廠)進(jìn)回原料，就可直接生產(chǎn)，占用資金只有這一原料的占用金，與原有技術(shù)相比，石灰法生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，資金占用多，根據(jù)實(shí)際情況，本市高純鎂砂廠實(shí)施石灰法，石灰石現(xiàn)廠價(jià)格每噸350元，沒(méi)有開產(chǎn)就得占用30多萬(wàn)元，重油2個(gè)油庫(kù)80噸油料，每噸620元(包括短運(yùn))49萬(wàn)元厘缽運(yùn)載機(jī)，鐵軌等30多萬(wàn)元，這一百多萬(wàn)元是必須占用的生產(chǎn)金，也是一筆十分可觀的資金。3.生產(chǎn)成本低、投資少。對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，每生產(chǎn)一噸氧化鎂生產(chǎn)成本比較如表1。表1生產(chǎn)成本比較現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明原料成本1.4噸氧化鈣980元重油4.2噸2604元2.65噸碳酸鈉3380合計(jì)3584元3380元</table></tables>采用本發(fā)明方法生產(chǎn)出的氧化鎂，其技術(shù)指標(biāo)可達(dá)到純度98％以上，鈣離子含量小于1％，其它過(guò)渡性元素不足1％。下面將結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明。本發(fā)明所用原料碳酸鈉為德令哈市堿廠生產(chǎn)，氧化鎂晶體為格爾木地區(qū)的MgCl2·6H2O天然結(jié)晶體，氫氧化鈉為市售產(chǎn)品，水為除鈣軟水；本發(fā)明所用主要設(shè)備有反應(yīng)槽、壓球機(jī)、窯爐、電熔爐、過(guò)濾設(shè)備等，這些設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備。本發(fā)明所用化鹵池修在露天，從地間向下挖1.5米深、6米長(zhǎng)、3米寬的長(zhǎng)方形槽池，底部留有小溝槽，溝槽寬、深是30厘米×10厘米，整個(gè)化鹵池用磚、水泥砌成，外涂防腐漆。化堿容器為一鋼板焊成的底部為錐形、40厘米以上為圓柱體的容器，在底部20厘米處設(shè)一活動(dòng)的鋼絲網(wǎng)，容器內(nèi)部用防銹漆涂刷后再用防腐漆涂刷為宜。在底部處裝一排污閥，容器大小依生產(chǎn)量而定。實(shí)施例1(1)用40度(℃)的水溶解21克氫氧化鈉，并調(diào)節(jié)氫氧化鈉溶液PH值為9.5；(2)稱取六水氯化鎂晶體65克，將PH值為9.5的氫氧化鈉溶液綬慢加入，在攪拌下，使氯化鎂完全溶解，此時(shí)測(cè)溶液PH值為7；(3)將(2)得到溶液靜置半小時(shí)后，過(guò)濾，濾渣為黃色雜質(zhì)，這些雜質(zhì)為Fe3+、Al3+、Pb2+、Zn2+等氫氧化物，濾液為得到的氯化鎂溶液。(4)用68毫升70～90度水溶解34克碳酸鈉，制得碳酸鈉溶液，并在攪拌狀態(tài)下將此溶液緩慢倒入32毫升的氯化鎂溶液中，此時(shí)生成白色沉淀，測(cè)得溶液PH值為11.3；(5)沉淀靜置20-30分鐘，將沉淀過(guò)濾，水洗；(6)將水洗過(guò)的沉淀于300℃窯爐中微烘2小時(shí)以除去水份；(7)將微烘脫水的碳酸鎂在2800℃的電熔爐中煅燒3小時(shí)，電熔爐工作電壓為80伏，電流為5000安培，冷卻后，即得到白色氧化鎂產(chǎn)品12克。實(shí)施例2具體操作步驟同實(shí)施例1，選用參數(shù)變化為溶解氯化鎂晶體用氫氧化鉀溶液，PH值為10，所用氯化鎂晶體重量為5000千克、碳酸鈉重量為2650千克，用碳酸鈉溶液沉淀氯化鎂后溶液PH值為12，沉淀可于500℃窯爐中微烘2小時(shí)，之后于3600度電熔爐中煅燒2小時(shí)，可得到氧化鎂837千克。實(shí)施例3同實(shí)施例1的操作步驟，并在沉淀過(guò)濾水洗后，用壓機(jī)將沉淀壓成球狀或圓形，之后再送入窯爐微燒。增加此步驟可以使沉淀在微燒和煅燒中減少損失，提高收率。用實(shí)施例2的參數(shù)用此法，可得到氧化鎂895千克。實(shí)施例4以實(shí)施例1的操作步驟，選用參數(shù)變化為溶解氯化鎂晶體的氫氧化鈉溶液PH值為8.5，用碳酸鈉溶液沉淀氯化鎂后溶液PH值為9，沉淀經(jīng)壓球后，于400℃窯爐中微烘3小時(shí)，之后于3200度電熔爐中煅燒3小時(shí)。權(quán)利要求1.一種適應(yīng)高原環(huán)境生產(chǎn)電熔高純鎂砂的方法，包括如下工藝步驟(1)化鹵用PH值為8.5～10的強(qiáng)堿溶液溶解六水氯化鎂，除去沉淀物質(zhì)，得到澄清的氯化鎂水溶液；(2)化堿將碳酸鈉粉未加入到70～90度的溫水中，攪拌至完全溶解；(3)混合將上述得到的兩種溶液按摩爾數(shù)比為1∶1在反應(yīng)槽中混合，攪拌，反應(yīng)時(shí)PH值為10～12，得到碳酸鎂沉淀物；(4)脫水將步驟(2)制得的沉淀物過(guò)濾、水洗后，置于300～500度溫度下焙燒2～3小時(shí)；(5)電熔將已脫水的沉淀產(chǎn)物置于電熔爐中，于2800～3600℃煅燒2-3小時(shí)，可得到高純氧化鎂，經(jīng)冷卻后，粉碎可得到產(chǎn)品高純鎂砂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述強(qiáng)堿溶液為氫氧化鈉溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于化鹵步驟中控制PH值最佳為9.5。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于化堿步驟中控制的PH值最好為11.3。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于碳酸鎂沉淀脫水前先于壓球機(jī)中擠壓成圓形或雞蛋形的小球塊。全文摘要本發(fā)明公開一種適應(yīng)高原環(huán)境生產(chǎn)電熔高純鎂砂的方法,具體為氯化鎂與碳酸鈉反應(yīng)生成沉淀,煅燒沉淀物碳酸鎂制取,它包括化鹵、化堿、脫水及電熔等步驟,其特點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)二次控制pH值。本發(fā)明易于掌握、投資少、效率高、尤其適用于高原環(huán)境中生產(chǎn)。文檔編號(hào)C01F5/02GK1172768SQ97115279公開日1998年2月11日申請(qǐng)日期1997年8月29日優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日發(fā)明者高耀軍申請(qǐng)人:高耀軍