[发明专利]氧化镁的生产方法

说明书

引言

本发明涉及生产氧化镁的方法。具体地，本发明涉及从废镁盐中生产氧化镁的低成本方法。

背景

氧化镁，或称镁氧，相对广泛地应用于采矿业，例如在湿法冶金精炼过程中用于金属回收。氧化镁的一个特别的用途是作为中和剂来控制酸溶液的pH。在镍的回收方法中，氧化镁被用于提高含有溶解的镍和钴离子的酸溶液的pH，从而使镍和钴以其氢氧化物的形式从酸溶液中沉淀出来。

在西澳大利亚进行的Cawse项目应用此方法从红土矿石中回收镍和钴。该项目使用固态或现打浆的氧化镁从加压酸浸提红土矿石得到的酸溶液中沉淀溶解的镍和钴。BHP比利通的Ravensthorpe项目也计划以混合的镍和钴的氢氧化物产物的形式回收镍和钴。

通常，高品质的氧化镁不是很容易得到，而且就像在Cawse项目中的做法，需要将氧化镁引入镍精炼过程中。这大大增加了镍回收方法的成本。

红土矿石包括高镁含量的腐泥土成分和低镁含量的褐铁矿成分。在诸如Cawse方法的商业化方法中，通过高压酸浸提方法从红土矿石中回收镍和钴，其中使用硫酸从矿石中浸提镍和钴，并在加入氧化镁后，以混合氢氧化物的形式沉淀镍和钴。还报道了其它非商业化的方法，其中使用类似的方式，通过对红土矿石进行常压酸浸提，或者高压酸浸提与常压酸浸提的组合，或者堆浸得到混合氢氧化物。

在这些镍回收方法中，含镍的红土矿石的腐泥土硅酸盐中含有的有价值的镁通常被当作废料丢弃。由该方法中使用的氧化镁溶解的镁也被当作废料丢弃。溶解的镁通常以硫酸镁或氯化镁盐水的形式排入精炼厂的盐水池。

盐水池里的物质通常被看作生产过程中的废料。当它们被当作尾矿丢弃时不但浪费了其中的有价值的金属，而且还会产生环境问题。本发明的目的是提供新的方法，其克服或者至少缓解在金属回收方法中因为将有潜在用途的镁盐排入盐水池而产生的一种或多种问题。本发明的其它目的是提供用于金属回收方法中的高品质氧化镁的经济的来源。

上面关于现有方法的讨论被包括在说明书中只是为了说明本发明的背景。并不暗示或表明这些方法在优先权日之前是现有技术的一部分或是本发明相关领域中的一般知识。

发明概述

氧化镁和氢氧化镁作为中和剂被用于湿法冶金镍回收方法中。在已商业化应用的含镍红土矿石的酸浸提处理中，氧化镁被用作中和剂以便将镍和钴以其氢氧化物的形式从酸溶液中回收。在这些方法中，由于使用氧化镁以及来自含镍红土矿石中的腐泥土部分含有的硅酸镁而溶解的镁通常被作为废料而丢弃到尾矿中。通常，丢弃的镁会被排入盐水池并以盐的形式存在，例如硫酸镁和/或氯化镁。优选地，本发明涉及从盐水池中回收的诸如硫酸镁和/或氯化镁等镁盐向氧化镁的转化。

具体地，本发明属于从含有镁盐的源中回收氧化镁的方法，该方法包括下列步骤：

(a)在浸提步骤中，向含有镁盐的源中加入碱和二氧化硫，以形成含有亚硫酸氢镁的浸提液；

(b)从浸提液中分离不溶的物质；

(c)从浸提液中除去过量的二氧化硫，并将镁以固体水合亚硫酸镁的形式沉淀；

(d)从除去镁的浸提液中分离固体水合亚硫酸镁；以及

(e)煅烧固体水合亚硫酸镁并以氧化镁的形式回收镁。

发明详述

在本发明的优选实施方案中，本发明的方法中所用镁盐的来源通常来自湿法冶金镍回收方法中被丢弃到尾矿中的废料。然而，本发明并不限制在这样的镁盐来源，并且可以使用任何方便得到的镁盐来源。在优选实施方案中，因为镁盐存在于精炼厂的盐水池中，所以盐水池能够作为镁盐的现成的来源。在使用氧化镁的镍回收方法中，或在处理红土矿石中富含镁的腐泥土部分时，镁盐通常以硫酸镁或氯化镁的形式存在。在本发明的优选实施方案中，处理含有硫酸镁和/或氯化镁的盐水。

在存在硫酸镁盐的第一浸提中，通过加入碱，例如碳酸钙(石灰石)，和二氧化硫处理含有镁盐的盐水中以便将硫酸镁转化为亚硫酸氢镁。碱和二氧化硫可以同时加入、分别加入或者以预混反应物的形式加入。通常石灰石价廉并且易得，因此是优选的碱，但只要经济上合适，也可以用钙质结砾岩、白云石、生石灰或熟石灰、煅烧白云石(calcined dolomite)、苛性钠、碳酸钠或其它合适的碱代替。

在本发明的实施方案中，当氯化镁在盐水中单独存在或者与硫酸镁同时存在时，应该与含有钙的碱和二氧化硫同时加入可溶硫酸盐，例如硫酸钠，以得到亚硫酸氢镁的溶液和不溶的石膏。