[发明专利]一种用硼泥制备无水硫酸镁联产硫酸锰和硫酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机化工三废治理和综合利用的技术领域，特别是一种用硼泥制备无水硫酸镁联产硫酸锰和硫酸钙的方法。

技术背景

硼泥是以硼镁石(2MgO·B₂O₃·H₂O)为原料，通过焙烧、粉碎、与纯碱混合，采取碳水法生产硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)，在水洗、结晶过程提取硼砂后剩下的固体废物。生产一吨硼砂可产4吨硼泥，一个年产8000吨的硼砂厂，每年可产硼泥为3.2万吨。由于硼泥的排放量较大，目前国内采用多种综合利用途径，除生产轻质碳酸镁和氧化镁和橡塑填充剂外，也有制取硼镁磷复合肥、作蜂窝煤的煤加料及做建筑上硼砂等。

硼泥中的镁一般都是以碳酸镁的形式存在，有时候也随着硼镁石的矿产不同而有差别。生产轻质碳酸镁硼泥的组分是这样的：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化钙3％、氧化锰0.11％、其他为水份。本发明是以硼泥废料为原料通过盐酸使之成为氯化物形成溶液，除去非溶性杂质得到澄清的硼的化合物。然后再加工其它镁的化合物等等。因此，就产品的纯度而言是无可挑剔的，质量也是过关的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，对硼泥废料进行处理，综合利用，制备无水硫酸镁联产硫酸锰和硫酸钙，在治理化学固体的同时，既能符合环境要求，又能为企业增加经济效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用硼泥制备无水硫酸镁联产硫酸锰和硫酸钙的方法，包括如下步骤：

将硼泥用蒸汽加热到60～80度维持1～2小时，然后用甩干离心机液固分离，得到以硼酸为主的滤液送去另行深加工；硼泥(氧化镁计)与盐酸溶液以折算好的纯质量比1∶1.63～2.03反应于第一耐腐蚀反应器里，在徐徐搅拌下发生化学反应，反应生成氯化镁的水合物和其它组分生成氯化钙，还有极少量的氯化锰；过滤得到滤饼二氧化硅送去深加工；

将澄清的氯化镁的水合物和其它组分生成氯化钙，还有极少量的氯化锰混合液与硫酸溶液以折算好的纯质量比1∶0.83～1.23反应于第二耐腐蚀反应器里，在徐徐的搅拌下进行化学反应，反应生成七水硫酸镁、硫酸钙、硫酸锰和盐酸混合溶液；过滤得到白色滤饼硫酸钙，经洗涤甩干、干燥粉碎、检斤包装得到两水硫酸钙产品；

将澄清的七水硫酸镁、硫酸锰和盐酸混合溶液送进减压蒸馏器进行减压蒸馏，当溶液达到饱和浓度时候将蒸馏液排出来冷却使七水硫酸镁结晶析出，继续减压蒸馏蒸掉全部结晶水经冷却、甩干、粉碎得到无水硫酸镁晶体产品；蒸馏液剩下的为盐酸再继续减压蒸馏蒸掉所有的硫酸镁杂质回收，在不同的冷却温度下少量的硫酸锰也结晶析出；最后得到盐酸溶液返回循环利用。

其化学反应式为：MgO+2HCl＝＝＝＝MgCl₂+H₂O

                MgCl₂+H₂SO₄+7H₂O＝＝＝＝MgSO₄·7H₂O+2HCl

                CaO+2HCl＝＝＝＝CaCl₂+H₂O

                CaCl₂+H₂SO₄＝＝＝＝CaSO₄+2HCl

                MnO+2HCl＝＝＝＝MnCl₂+H₂O

                MnCl₂+H₂SO₄＝＝＝＝MnSO₄+2HCl