[发明专利]一种六水合硝酸镁的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及硝酸镁制备的技术领域，具体涉及一种采用盐湖卤水提锂过程中产生的废弃氢氧化镁滤饼生产六水合硝酸镁晶体的制备工艺。

背景技术

六水合硝酸镁的分子式为Mg(NO₃)₂·6H₂O，其在工业上能作为浓硝酸脱水剂、触媒催化剂、炸药及其它镁盐和硝酸盐原料等来使用，其在农业上能作为可溶性氮镁无土栽培肥料来使用。传统硝酸镁的生产工艺为两种，分别为以液体含镁物质为原料的生产工艺和以固体含镁物质为原料的生产工艺。

以液体含镁物质为原料的生产工艺是以盐湖卤水中的氯化镁为原料，通过加入氨水(俗称氨法)，或氢氧化钠(俗称烧碱法)，或熟石灰(俗称钙法)，从而形成氢氧化镁絮状结晶体，将该结晶体提取出来与硝酸反应生成硝酸镁，经离心分离、干燥脱水后，便成为六水合硝酸镁产品。其中，上述制备六水合硝酸镁产品的各方法的反应方程式如下：

(1)氨法

MgCl₂+2NH₃·H₂O→2NH₄Cl+Mg(OH)₂↓

Mg(OH)₂+2HNO₃+4H₂O→Mg(NO₃)₂·6H₂O

(2)烧碱法

MgCl₂+2NaOH→2NaCl+Mg(OH)₂↓

Mg(OH)₂+2HNO₃+4H₂O→Mg(NO₃)₂·6H₂O

(3)钙法

MgCl₂+Ca(OH)₂→CaCl₂+Mg(OH)₂↓

Mg(OH)₂+2HNO₃+4H₂O→Mg(NO₃)₂·6H₂O

在实际生产过程中，虽然氨法和烧碱法所制备的六水合硝酸镁的纯度较高，但是由于氨水和烧碱成本是熟石灰的4～5倍，因此一般生产厂家不会采用，而在钙法制备六水合硝酸镁的过程中，熟石灰的生产需要煅烧过程，因此会消耗大量的能源，同时，在钙法制备工艺过程中还会产生大量难处理的氯化钙废液，因此也不利于广泛应用。

以固体含镁物质为原料的生产工艺是将含碳酸镁的矿石如白云石、菱镁石等进行煅烧，使其中的碳酸镁转化为氧化镁，然后将硝酸与其中的氧化镁反应来制取硝酸镁悬浮液，通过去除矿物杂质分离出硝酸镁溶液，并通过蒸发浓缩冷却结晶等工序得到六水合硝酸镁晶体，反应方程式如下：

MgCO₃·3H₂O→MgO+CO₂↑+3H₂O

MgO+2HNO₃+5H₂O→Mg(NO₃)₂·6H₂O

虽然以固体含镁物质为原料的生产工艺相较于以液体含镁物质为原料的生产工艺生产成本更低，但是该种工艺会形成新的酸性土壤废弃物，因此不符合绿色环保理念的要求，属于目前正在淘汰的工艺。

由于盐湖卤水中含有较高浓度的镁离子，在提锂工艺中仍会有大量的镁离子存在于锂脱附液中，在处理锂脱附液的过程中，通常将镁离子转化为氢氧化镁并经压滤形成滤饼而脱除。虽然氢氧化镁材料是目前公认的橡塑行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的优秀阻燃剂材料，其广泛应用于橡胶、化工、建材、塑料及电子、不饱和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中，但是在盐湖卤水提锂的工艺中处理得到的氢氧化镁滤饼由于其含量不高、结晶形貌和分散性不符合作为填充剂和阻燃剂的要求而通常会被直接废弃，大量废弃物的掩埋，既增加了掩埋成本又造成了资源浪费。因此，若能将该废弃的氢氧化镁滤饼利用来生产六水合硝酸镁，既能解决该废弃的氢氧化镁滤饼掩埋的问题，又能有效减少六水合硝酸镁的制备成本，符合绿色循环经济的理念。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六水合硝酸镁的制备工艺，用于解决盐湖卤水提锂过程中，氢氧化镁滤饼的废弃既增加了掩埋成本同时又造成资源浪费的问题。