專利名稱：一種利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦物加工領(lǐng)域，具體涉及ー種利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
我國的白云石資源非常豐富，保有儲量為82. 2億噸，產(chǎn)地遍布全國各地，是ー種具有潛在優(yōu)勢的鎂鈣源礦產(chǎn)資源。目前在白云石的開發(fā)利用過程中，除了直接加工白云石粉外，主要的用途是以白云石為原料生產(chǎn)鎂鹽產(chǎn)品或碳酸鈣產(chǎn)品，主要采用以下兩種方法第一種方法，將白云石礦破碎至一定粒度后進(jìn)行煅燒，將煅燒后的產(chǎn)物進(jìn)行水化，再進(jìn)行碳酸化，將白云石中的鎂元素轉(zhuǎn)化為碳酸氫鎂，使其溶于水溶液中，進(jìn)而達(dá)到鎂元素與其他固體物質(zhì)分離的目的，對碳酸氫鎂進(jìn)行熱解反應(yīng)，制備出堿式碳酸鎂或氧化鎂等鎂鹽產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上，將提取鎂離子后的固體進(jìn)行除雜后，制備出碳酸鈣產(chǎn)品，但是該方法主要采用碳酸化法，反應(yīng)過程進(jìn)行不徹底，導(dǎo)致制備產(chǎn)品產(chǎn)率較低；第二種方法是將白云石礦破碎至 一定粒度進(jìn)行煅燒后酸浸、或?qū)自剖V直接加工成一定粒級的礦粉后進(jìn)行酸浸，使鈣鎂元素轉(zhuǎn)化為可溶性離子進(jìn)入溶液，接著采用化學(xué)沉淀法，通過調(diào)控浸出液的PH，逐步提取出鎂鹽產(chǎn)品和碳酸鈣產(chǎn)品，該方法由于采用酸堿反應(yīng)，對生產(chǎn)設(shè)備要求較高，同吋，為了滿足環(huán)保要求，需要對反應(yīng)后的漿液進(jìn)行后續(xù)的酸堿中和處理，致使生產(chǎn)エ藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，不利于エ業(yè)化生產(chǎn)。目前六水氯化鎂的生產(chǎn)主要是從海水苦鹵或鹽湖苦鹵中獲取，由于苦鹵中含有大量的雜質(zhì)離子，需要經(jīng)過復(fù)雜的除雜エ藝才能浄化出滿足生產(chǎn)需要的氯化鎂母液，整個制備エ藝復(fù)雜，因此利用豐富的白云石礦產(chǎn)資源生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣及ニ氧化碳產(chǎn)品，發(fā)展前景廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前以白云石為鎂鈣源生產(chǎn)鎂鹽及碳酸鈣產(chǎn)品存在的問題，以及利用苦鹵生產(chǎn)六水氯化鎂存在生產(chǎn)エ藝復(fù)雜的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供ー種利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的方法，目的是充分利用白云石礦產(chǎn)資源，提高產(chǎn)品產(chǎn)率并簡化相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)ェ藝。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
(1)將白云石原礦破碎至2 10mm，加工成白云石塊，將白云石塊于900 1000°C煅燒
I.5 3h，獲得輕燒白云石，并回收產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w；
(2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比I: (5^10)配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量按摩爾比為n(MgO) :n(CaCl2)=I: (1 I. 2),將加入無水氯化I丐后的衆(zhòng)料送至反應(yīng)爸中，向衆(zhòng)料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?. 5^0. 8MPa，反應(yīng)溫度5(T80°C，至料漿中漿液的pH=7. (T7. 5時停止通氣，反應(yīng)過程中攪拌速度為200飛00 r/min，得到反應(yīng)漿料；對反應(yīng)漿料進(jìn)行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在5 10°C低溫結(jié)晶，離心分離出六水氯化鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產(chǎn)品；
將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中，實現(xiàn)生產(chǎn)エ藝的閉路循環(huán)；
(3)將過濾后的濾渣與水按重量比I: (1(T20)配制成漿料，將漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?. 8^1. 2 MPa,反應(yīng)溫度為1(T20°C，反應(yīng)時間0. 5 lh，將反應(yīng)后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w回收，將加熱后的濾液再進(jìn)行過濾，將得到的固體物質(zhì)用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到高純碳酸鈣產(chǎn)品。將步驟(3)中的產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w與步驟(I)中的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)壓縮罐中的壓縮氣 體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳?xì)怏w產(chǎn)品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是
本發(fā)明首先將白云石塊進(jìn)行煅燒，獲得輕燒白云石，發(fā)生的反應(yīng)是
CaMg [CO3] 2=Ca0+Mg0+2C02 ；
接著向白云石漿料中加入無水氯化鈣，并通入ニ氧化碳?xì)怏w，發(fā)生的反應(yīng)是 Mg0+CaCl2+C02=MgCl2+CaC03 ；
再接著向過濾出氯化鎂濾液后的濾餅中通入ニ氧化碳?xì)怏w，將反應(yīng)后的漿料過濾除雜，并對濾液進(jìn)行加熱，制備出高純碳酸鈣產(chǎn)品，發(fā)生的反應(yīng)是
CaCHH2O=Ca (OH) 2 Ca (OH) 2+ CO2= CaCO3 +H2O CaCO3+ C02+H20 =Ca (HCO3) 2 Ca (HCO3) 2= CaCO3+ C02+H20
本發(fā)明的利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣及ニ氧化碳產(chǎn)品的方法，充分利用了白云石原礦資源，生產(chǎn)過程無酸堿反應(yīng)，亦改善了傳統(tǒng)エ藝碳酸化法提取鎂元素必需先消化、再碳酸化的技術(shù)，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率。本發(fā)明具有生產(chǎn)エ藝及設(shè)備簡單和成本低廉的優(yōu)勢。


圖I是本發(fā)明方法的エ藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例采用的白云石原礦開采自安徽池州；
所使用的化學(xué)試劑為市購分析純級別試劑，其中無水氯化鈣為沈陽市華東試劑廠生產(chǎn)，ニ氧化碳?xì)怏w為遼寧阜新市鴻新氣體供應(yīng)站生產(chǎn)的エ業(yè)氣體，氣體純度99. 8%。本發(fā)明實施例中采用的白云石的化學(xué)成分按重量百分比為MgO 19.4221. 87%，CaO 29 31. 75%，F(xiàn)e2O3 0. 03、. 90%, Al2O3 0. 05、. 60%, SiO2 0. 03 I. 92%，余量為水和有機質(zhì)，其燒失量為46. 10 47. 10%。
實施例I
(1)將白云石原礦破碎至2mm，加工成白云石塊，將白云石塊于900°C煅燒3h，獲得輕燒白云石，并回收產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w；
(2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比I 10配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量為n (MgO) : n (CaC 12) = I: I，將加入無水氯化鈣后的漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?. 5MPa，反應(yīng)溫度50°C，至料漿中漿液的pH=7. 0時停止通氣，反應(yīng)過程中攪拌速度為200r/min,得到反應(yīng)衆(zhòng)料；
對反應(yīng)漿料進(jìn)行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在5°C低溫結(jié)晶，離心分離出六水氯化 鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產(chǎn)品；
將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中，實現(xiàn)生產(chǎn)エ藝的閉路循環(huán)；
(3)將過濾后的濾餅與水按重量比I:10配制成漿料，將漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?. 8MPa，反應(yīng)溫度為20°C，反應(yīng)時間0. 5h，將反應(yīng)后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w回收，將加熱后的濾液再進(jìn)行過濾，將得到的固體物質(zhì)用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到高純碳酸鈣產(chǎn)品。將步驟(3)中的產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w與步驟(I)中的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)壓縮罐中的壓縮氣體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳?xì)怏w產(chǎn)品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。原礦中Mg的回收率為99. 52%，Ca的回收率為99. 13%，生產(chǎn)制備出的六水氯化鎂、碳酸鈣及ニ氧化碳產(chǎn)品純度均在99%以上。實施例2
(1)將白云石原礦破碎至3mm，加工成白云石塊，將白云石塊于950°C煅燒2h，獲得輕燒白云石，并回收產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w；
(2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比I 7配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量為n(MgO) :n(CaCl2) =1:1.2,將加入無水氯化鈣后的漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?. 8MPa，反應(yīng)溫度80°C，至料漿中漿液的pH=7. 5時停止通氣，反應(yīng)過程中攪拌速度為400r/min,得到反應(yīng)衆(zhòng)料；
對反應(yīng)漿料進(jìn)行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在10°C低溫結(jié)晶，離心分離出六水氯化鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產(chǎn)品；
將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中，實現(xiàn)生產(chǎn)エ藝的閉路循環(huán)；
(3)將過濾后的濾餅與水按重量比I:15配制成漿料，將漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?.0 MPa，反應(yīng)溫度為10°C，反應(yīng)時間lh，將反應(yīng)后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w回收，將加熱后的濾液再進(jìn)行過濾，將得到的固體物質(zhì)用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到高純碳酸鈣產(chǎn)品。將步驟(3)中的產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w與步驟(I)中的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)壓縮罐中的壓縮氣體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳?xì)怏w產(chǎn)品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。原礦中Mg的回收率為99. 28%，Ca的回收率為99. 35%，生產(chǎn)制備出的六水氯化鎂、碳酸鈣及ニ氧化碳產(chǎn)品純度均在99%以上。實施例3
(1)將白云石原礦破碎至10mm，加工成白云石塊，將白云石塊于1000°C煅燒1.5h，獲得輕燒白云石，并回收產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w；
(2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比 I 5配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量為n (MgO) In(CaCl2) =1:1. 1，將加入無水氯化鈣后的漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?. 6MPa，反應(yīng)溫度60°C，至料漿中漿液的pH=7. 2時停止通氣，反應(yīng)過程中攪拌速度為500r/min,得到反應(yīng)衆(zhòng)料；
對反應(yīng)漿料進(jìn)行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在8°C低溫結(jié)晶，離心分離出六水氯化鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產(chǎn)品；
將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中，實現(xiàn)生產(chǎn)エ藝的閉路循環(huán)；
(3)將過濾后的濾餅與水按重量比I:20配制成漿料，將漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽镮. 2MPa，反應(yīng)溫度為18°C，反應(yīng)時間0. 8h，將反應(yīng)后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w回收，將加熱后的濾液再進(jìn)行過濾，將得到的固體物質(zhì)用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到高純碳酸鈣產(chǎn)品。將步驟(3)中的產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w與步驟(I)中的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)壓縮罐中的壓縮氣體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳?xì)怏w產(chǎn)品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。原礦中Mg的回收率為99. 37%，Ca的回收率為99. 43%，生產(chǎn)制備出的六水氯化鎂、碳酸鈣及ニ氧化碳產(chǎn)品純度均在99%以上。
權(quán)利要求
1.ー種利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行 (1)將白云石原礦破碎至2 10mm，加工成白云石塊，將白云石塊于900 1000で煅燒I. 5 3h，獲得輕燒白云石，并回收產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w； (2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比I: (5^10)配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量按摩爾比為n(MgO) :n(CaCl2)=I: (1 I. 2),將加入無水氯化I丐后的衆(zhòng)料送至反應(yīng)爸中，向衆(zhòng)料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?. 5^0. 8MPa，反應(yīng)溫度5(T80°C，至料漿中漿液的pH=7. (T7. 5時停止通氣，反應(yīng)過程中攪拌速度為200飛00 r/min，得到反應(yīng)漿料； 對反應(yīng)漿料進(jìn)行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在5KTC低溫結(jié)晶，離心分離出六水氯化鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產(chǎn)品； (3)將過濾后的濾渣與水按重量比I:(1(T20)配制成漿料，將漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入ニ氧化碳?xì)怏w，調(diào)控反應(yīng)釜ニ氧化碳?xì)鈮簽?. 8^1. 2 MPa,反應(yīng)溫度為1(T20°C，反應(yīng)時間0. 5 lh，將反應(yīng)后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w回收，將加熱后的濾液再進(jìn)行過濾，將得到的固體物質(zhì)用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到碳酸鈣產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的方法，其特征在于將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入到步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的方法，其特征在于將步驟(3)中的產(chǎn)生的ニ氧化碳?xì)怏w與步驟(I)中的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)壓縮罐中的壓縮氣體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳?xì)怏w產(chǎn)品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于礦物加工領(lǐng)域，具體涉及一種利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是將白云石原礦破碎煅燒，磨礦至-100目，與水按重量比1:(5~10)配置成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，送至反應(yīng)釜中，通入二氧化碳?xì)怏w，得到反應(yīng)漿料，對反應(yīng)漿料進(jìn)行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液低溫結(jié)晶，得到六水氯化鎂產(chǎn)品，將濾渣與水配制成漿料，將漿料送至反應(yīng)釜中，向漿料中通入二氧化碳?xì)怏w，將反應(yīng)后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50℃下對濾液加熱，再進(jìn)行過濾，得到碳酸鈣產(chǎn)品。本發(fā)明的利用白云石生產(chǎn)六水氯化鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的方法，充分利用了白云石原礦資源，生產(chǎn)過程無酸堿反應(yīng)，改善了傳統(tǒng)工藝碳酸化法提取鎂元素必需先消化、在碳酸化的技術(shù)，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率，具有生產(chǎn)工藝及設(shè)備簡單和成本低廉的優(yōu)勢。
文檔編號C01B31/20GK102774863SQ20121025716
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者王來貴, 閆平科, 高玉娟 申請人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)