[发明专利]一种硫酸镁制备氢氧化镁的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于无机盐技术领域，特别是涉及一种以硫酸镁为原料制取氢氧化镁的镁盐生产工艺。

背景技术

氢氧化镁是塑料、橡胶制品优良的阻燃剂。在环保方面作为烟道气脱硫剂，可代替烧碱和石灰作为含酸废水的中和剂。亦用作油品添加剂，起到防腐和脱硫作用。另外，还可用于电子行业、医药、砂糖的精制，作保温材料以及制造其他镁盐产品。

传统的氢氧化镁制作方法主要有

1.卤水一石灰法：将卤水和经消化除渣处理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽内进行沉淀反应，固液分离后，固体为氢氧化镁，液体为氯化钙。

2.卤水-氨水法：将卤水以氨水作为沉淀剂反应，固液分离后，固体为氢氧化镁，液体为氯化铵。

3.菱苦土-盐酸-氨水法：首先菱苦土与盐酸反应形成卤水，再将卤水以氨水作为沉淀剂反应，固液分离后，固体为氢氧化镁，液体为氯化铵。

上述三种方法，共同目的是获得氢氧化镁成品，并且得到实施，但是没有侧重对过程中出现的中间产物诸如氯化钙、氯化铵的处理或者实现中间产物的循环利用，在实际应用中受到限制，也不太符合现代氢氧化镁的生产需求。

近年来，基于氢氧化镁或者氧化镁用于烟气脱硫良好特性，也随着环保政策执法力度提高，氢氧化镁或者氧化镁作为脱硫剂的使用越来越广泛，而且用量逐步增多。而这种脱硫后的产物是硫酸镁溶液，其质量百分比浓度一般在20％以下，由于市场原因，众多脱硫企业没有选择蒸发结晶获得七水硫酸镁或者煅二水石膏膏状固体和MgCL₂氯化镁溶液，其中二水石膏或者直接制球风干供水泥生产配料使用，或者经过干燥分解获得半水石膏用于建材成品CaSO₄·1/2H₂O建筑石膏，其干燥分解温度250-350℃；其中的氯化镁溶液用于第二步骤的氢氧化镁制备。其反应原理如化学方程式(1)和(3)所示.

第二步是白云石灰乳的钙镁分离步骤：将第一步得到的氯化镁溶液加入反应容器中与白云石灰乳进行反应，使白云石灰乳中的Ca(OH)₂转变成溶解度高的CaCL₂液体进入液相，使白云石灰乳中的Mg(OH)₂进入固相，经过滤洗涤实现了钙镁分离，分别得到Mg(OH)₂滤饼和CaCL₂液体，其中所得氢氧化镁Mg(OH)₂滤饼经干燥蒸发水分制得高活性Mg(OH)₂成品，其温度为400-600℃，或者煅烧分解得到高活性的化学级MgO成品，其温度为800-1000℃；其中所得CaCL₂液体返回第一步骤与MgSO₄溶液进行石膏沉淀反应，实现了中间产物的循环利用。其反应原理如化学方程式(2)和(4)和(5)所示。

在第一步骤中，形成CaSO₄·2H₂O沉淀和MgCL₂溶液，可以经过沉降或者过滤分离。沉降分离的，沉淀物可以不经过洗涤直接用于制球风干供水泥厂使用，也可经干燥分解得到CaSO₄.1/2H₂O建筑石膏；过滤分离的，沉淀物可以经过洗涤制得纯度较高的CaSO₄.2H₂O滤饼，该滤饼经过干燥分解，可以得到纯度较高的CaSO₄.1/2H₂O建筑石膏。石膏沉淀物在不洗涤情况下，对水泥或者建筑石膏性能影响不大。洗涤石膏滤饼的洗水主要含有MgCL₂成分，可以用于白云石灰乳的水解消化，也可以合并使用于MgCL₂溶液中与白云石灰乳重新进行钙镁分离反应，使本发明重复实现。

在第一步骤中，硫酸镁溶液的浓度或者和氯化钙的浓度相对高些有利于反应的进行，也有利于保持中间产物MgCL₂溶液相对较高的形成浓度，以质量百分比为计量单位，硫酸镁的浓度适合在5-35％范围，氯化钙的浓度适合在20％以烧成其他不同结晶水的硫酸镁固体，而是直接排放或者加水稀释排入地下，形成地下水二次污染。