[发明专利]用硼泥生产高纯镁砂系列产品的方法

说明书

本发明属于综合利用工业废渣硼泥生产高纯镁砂系列产品的工业生产方法。

中国专利CN1222485A公开了李治涛等人的题为“利用硼泥制取轻质碳酸镁的方法”，该方法只是限定在针对0.1公斤级原料的小试制备方法，未进行中试及工业性试验，而且该方法中前段工艺须加热，加酸等，工艺复杂，并且仅制取一种产品—轻质碳酸镁，对硼泥的综合利用不具普遍意义。

本发明的目的是提供一种利用硼泥生产高纯镁砂系列产品的工业生产方法。将硼泥作为非金属矿原料，经轻烧、通入二氧化碳、搅拌、加压、过滤，通过控制温度获得各温度段的产品。获得初级产品透明碳酸镁，纯度达到99.2％-99.8％；中间产品氧化镁和氢氧化镁，纯度分别为99.2％-99.5％；最终产品高纯镁砂，纯度达到99.0％-99.5％。并且工艺简单，不添加任何催化剂。

经典的镁化合物的制备，大部分以碳酸镁为原料，因而生产碳酸镁的技术是关键，碳酸镁固体是碱式碳酸镁，是用酸、碱沉淀法或二氧化碳碳化海水或白云石而得到。本发明是将硼泥中不溶解于水的氧化镁等沉淀加水和二氧化碳作用转变生成碳酸氢镁水溶液，分离除去固体残渣后，溶液再经过成品作净化剂净化后，进行蒸煮即得到碱式碳酸镁沉淀。最后再加工成成品或根据需求在不同的温度下烘干，轻烧，重烧或高温煅烧就分别生产出氧化镁和镁砂等产品。

本发明的基本工艺如下：将硼泥经300-650℃轻烧处理后，硼泥与水以重量比1∶10-20，在2-18立方米压力罐中混合，通入来自石灰窑的二氧化碳气体，浓度为20-35％，搅拌1.5-4.5小时，压力0.1-1.0Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁，净化剂与杂质以重量比2∶1加入，净化后，将水溶液在95-110℃下蒸煮生成白色碳酸镁沉淀，将沉淀于100-150℃烘干得到透明碳酸镁，纯度达99.2-99.8％；将沉淀于700-850℃烧结后，粉碎制得轻质氧化镁粉，纯度达到99.2-99.5％；将氧化镁粉与水按重量比2∶1混合，于80-100℃烘干即成为氢氧化镁，纯度达到99.2-99.5％；将沉淀于900-1250℃烧结继续升温到1500-1800℃煅烧获得镁砂产品。经检测镁砂纯度达99.0-99.5％。

本发明的工艺方法采用硼泥直接碳化法，制备成本低，工艺简单，经济效益和社会效益高。由于硼泥直接碳化不需要加碱或石灰等等量试剂去改变硼泥的镁盐结构，杂质和废弃物量少，是十分清洁的工艺；轻烧技术与加水和通气相结合，增强了硼泥的消化与水化特性，增加了氧化镁的活性；在控制温度下的连续重烧和高温煅烧相结合，生产高纯镁砂，缩短了由粉末制造镁砂的二步法；碳酸镁成品按杂质多少加入滤液中，能充分净化最终产品，保证了产品的高纯度。

本发明提供的实施例如下：

实施例1：将硼泥150公斤，在300℃轻烧处理后，加入1.5立方米水，在2立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度20％，搅拌1.5小时，压力1Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁1.5公斤，净化后的水溶液于95℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，过滤后，于100℃烘干即得到透明碳酸镁125公斤，纯度为99.2％。

实施例2：将硼泥100公斤，在400℃轻烧处理后，加入1.5立方米水，在2立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度25％，搅拌2.0小时，压力0.8Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁1.0公斤，净化后的水溶液于110℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，过滤后，于120℃烘干即得到透明碳酸镁95公斤，纯度为99.5％。

实施例3：将硼泥200公斤，在650℃轻烧处理后，加入4立方米水，在5立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度35％，搅拌4.5小时，压力0.5Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁2.0公斤，净化后的水溶液于100℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，过滤后，于150℃烘干即得到透明碳酸镁180公斤，纯度为99.8％。

实施例4：将硼泥330公斤，在400℃轻烧处理后，加入4立方米水，在5立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度25％，搅拌2.5小时，压力1Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁3.30公斤，净化后的水溶液110℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，将沉淀于700℃烧结，制得轻质氧化镁粉120公斤，纯度达99.5％。

实施例5：将硼泥280公斤，在500℃轻烧处理后，加入4立方米水，在5立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度35％，搅拌1.5小时，压力0.1Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁2.80公斤，净化后的水溶液100℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，将沉淀于800℃烧结，制得轻质氧化镁粉110公斤，纯度达99.2％。