[发明专利]利用硼泥生产碱式碳酸镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品制备方法，即利用硼泥生产碱式碳酸镁的方法。

背景技术

在现有技术中，硼砂生产中产生的废渣硼泥，在硼泥中普遍含有30％以上的氧化镁。硼泥常被作为废料丢弃，污染环境。

人们一直在追求对硼泥废物利用。近几年对硼泥利用的报道主要是用来生产碱式碳酸镁。碱式碳酸镁是一种重要的化工原料，主要用于陶瓷工业、光学玻璃、日用化工和橡胶工业，市场上通常售价在3500～4000元/吨。硼泥是制取优质碱式碳酸镁的重要原料。以硼泥为原料制取碱式碳酸镁存在的缺点是：一是先把硼泥通过制砖机挤压制成砖，再通过砖窑或竖窑焙烧。烧出的硼泥砖质量差、且不稳定，耗能高，操作环境恶劣，生产状态不易控制，生产工人劳动强度比较大。二是碳化步骤繁琐，难维持碳化工序的均衡生产，碳化时间过长，碳化设备利用率低，造成设备投资大的缺陷，更限制万吨级以上规模生产。三是生产中添加石灰石，生产后的废渣量增加，更为严重的是又造成了二次污染。

利用盐酸法加工硼镁矿所排放的硼酸母液一直没有被充分利用。硼酸母液，主要成份氯化镁和盐酸，通常氯化镁含量在34～38％，盐酸1.2～2.1％。即盐酸法加工硼镁矿中，将矿粉用母液和水调配至适当浓度后，用盐酸解，生成含有硼酸和氯化镁及少量盐酸溶液，由于硼酸在氯化镁溶液中溶解度较小，故将溶液冷却，使温度降低至0-5℃温度，析出硼酸结晶、经离心分离、干燥即为硼酸成品。目前硼酸母液尚无合理利用途径，排放困难，污染环境。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足而提供一种工艺更加合理，废物充分利用，适合万吨级以上规模生产，生产效率高的利用硼泥生产碱式碳酸镁的方法。

本发明的技术解决方案是：利用硼泥生产碱式碳酸镁的方法，其步骤如下：

(1)硼泥干燥处理：将硼泥在160～280℃温度下进行自动干燥处理，再制成硼泥粉备用。

(2)配料：将硼泥粉与80℃～85℃的热水和硼酸母液按重量比1∶1.5∶1.5配制成料浆，同时搅拌加热至95～100℃处理30～45分钟，采用80℃～85℃的热水利于加温，减少此步骤加温时间。此处热水可以用本工艺压滤后排放的母液水，循环打入，即利用了生产高温废水，循环使用，废旧利用，还可以实现连续生产，节约用水。硼酸母液：氯化镁含量在34～38％，盐酸1.2～2.1％。

(3)调浆：将配制好的料浆打入调浆罐中，同时加入15℃以下的冷水(通常为地下水)来降低料浆的浓度和温度，保持波美度Be′2.4～2.2，温度20～30℃，调好浓度的料浆在调浆罐中备用。在调浆罐内调浆，调浆比例容易控制，也可以减少碳化设备，碳化设备周转率高，便于连续生产，提高生产率。配料中的硼酸母液含有盐酸，还可以充当催化剂作用。

(4)碳化：将调浆罐中备用料浆按次连续打入碳化罐中，用CO₂含量30％～33％的窑气碳化，压力控制在0.55～0.6MPa，反应时间1.5～3小时，温度控制25～32℃或常温，依据两气差为零时停止反应。

(5)过滤：将碳化液打入板框过滤取滤液得到重镁水，用碳化尾气吹干泥渣，使含水30％左右泥渣指定堆放，用于加工微肥和制砖。

(6)热解：将其重镁水打入热解塔中，用0.4Mpa蒸汽进行热分解，温度控制在95～100℃保持15～20分钟。

(7)压滤：将热解液用泵打入板框过滤机，并用碳化尾气吹干滤饼，可得到含水70％左右的半成品滤饼。滤液(母液水)经处理返回到配料和调浆工序循环使用。

(8)干燥：将含水70％左右的滤饼，用干燥机温度控制在150℃以下进行干燥，得碱式碳酸镁。

优选的利用硼泥生产碱式碳酸镁的方法，其步骤如下：

(1)硼泥干燥处理：将硼泥在160～280℃温度下进行自动干燥处理，再制成硼泥粉备用；

(2)配料：将硼泥粉与80℃的热水(或母液水)和硼酸母液按重量比1∶1.5∶1.5配制成料浆，同时搅拌加热至95～100℃处理30～45分钟之后送入调浆罐。

(3)调浆：将配制好的料浆打入调浆罐中，同时加入15℃以下的冷水来降低料浆的浓度和温度，保持波美度Be′2.4～2.2，温度25℃，调好浓度的料浆在调浆罐中备用；

(4)碳化：将调浆罐中备用料浆按次连续打入碳化罐中，用CO₂含量30％的窑气碳化，压力控制在0.55～0.6MPa，反应时间2小时，常温，依据两气差为零时停止反应；

(5)过滤：将碳化液打入板框过滤取滤液得到重镁水；