[发明专利]一种白云石煅烧并水溶分离钙镁生产氢氧化镁和碳酸钙的方法

说明书

所属技术领域

本发明属于化工领域，是一种利用白云石生产氢氧化镁和碳酸钙的方法。

背景技术

白云石是一种以碳酸钙和碳酸镁为主要成分的复合型非金属矿，是制备钙镁产品的原料。

目前对于白云石的利用，有纯物理加工的方法，如机械破碎为粉末使用，还有碳化法、酸溶法、转化法等化学处理方法。

氢氧化镁是一种具有广泛用途的化工产品，以其缓冲性大、活性大、吸附能力强、无毒无害等优点，用作环保领域工业含酸废水的中和剂、工矿企业和矿井排放物中重金属的脱除剂、排烟脱硫剂、土地酸雨处理和pH值调节剂。并且氢氧化镁由于热分解温度高，具有更好的抑烟、废水中和、脱硫等作用，逐步取代氢氧化铝和氧化锑等无机阻燃材料应用在耐火材料、陶瓷、高性能耐腐蚀涂料。

氢氧化镁的制备，可以采用卤水、海水、白云石、菱镁矿等作为镁源，通过高温煅烧，并使用碱性物质进行化学沉淀，如氨沉淀、石灰沉淀、烧碱沉淀等制得产品。若采用白云石为原料生产氢氧化镁，可以用酸分解的方法，即白云石（或白云石煅烧后的灰）与无机强酸反应，白云石溶解进入溶液中，再加入碱性物质如石灰、白云石灰等中和并转化制得氢氧化镁。或者采用煅烧白云石为白云石灰，再消化为含氢氧化钙和氢氧化镁的乳液，然后通入二氧化碳进行碳化反应，形成碳酸氢镁溶液和碳酸钙沉淀，滤液再加入氨水等碱性物质沉淀出氢氧化镁，或者是滤液析出碳酸氢镁后再煅烧、消化得到氢氧化镁。上述制备高纯度的氢氧化镁和碳酸钙的工艺，过程复杂、流程长，有的需要二次煅烧、能耗高，有的产生新的污染物或不能利用的中间产物。

发明内容

本发明要解决白云石制备氢氧化钙和碳酸钙的流程冗长、能耗高的问题，提供一种白云石煅烧并水溶分离钙镁生产氢氧化镁及碳酸钙的方法，该方法具有工艺简单、成本低的特点。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种白云石煅烧并水溶分离钙镁生产氢氧化镁和碳酸钙的方法，包括以下步骤：

（1）    煅烧：磷尾矿破碎后放入马弗炉在850～1100℃温度下煅烧，煅烧后磷尾矿中钙和镁分解为氧化钙和氧化镁，即白云石灰。

（2）    水溶：煅烧后的磷尾矿用水消化，氧化钙及氧化镁与水反应生产氢氧化钙和氢氧化镁，利用氢氧化镁的难容性和氢氧化钙微溶性的溶解度差异，并投入适当的钙增溶剂，用水反复循环浸取钙，过滤分离氢氧化镁等水不溶物。

（3）    碳化：除掉水不溶物后的浸取液通入二氧化碳（尾矿煅烧阶段所产生），析出碳酸钙沉淀，分离得到碳酸钙产品，滤液返回水溶阶段循环使用。

（4）    氢氧化镁净化：水溶阶段的滤渣，加入的净化剂，脱除铁、铝等杂质。

（5）    干燥：净化后的氢氧化镁离心分离、烘干后即得氢氧化镁成品。

实施例1

取10克白云石，破碎至粒径为50mm左右，置于马弗炉在1000℃温度下煅烧1小时，冷却后，室温下在搅拌情况下用600ml水溶解20分钟，溶液用滤布过滤，滤液通入二氧化碳，析出沉淀，再过滤，滤渣烘干即为碳酸钙，滤液返回再次溶解浸取煅烧尾矿，重复上述操作5～8次，直至煅烧尾矿中钙完全浸出。水浸后剩余的高固含量液体，加入净化剂除铁、铝，过滤、烘干即得氢氧化镁固体。

实施例2

取10克白云石，破碎至粒径为50mm左右，置于马弗炉在950℃温度下煅烧70分钟，冷却后，室温下在搅拌情况下用水反复溶解40分钟，溶液用滤布过滤，滤液通入二氧化碳，析出沉淀，再过滤，滤渣即为碳酸钙。水浸后剩余的高固含量液体，加入净化剂除铁、铝，过滤、烘干即得氢氧化镁固体。

实施例3

取20克磷尾矿，破碎至粒径为50～70mm，置于马弗炉在1000℃温度下煅烧1小时，冷却后，室温下在搅拌情况下用1000ml水溶解30分钟，溶液用滤布过滤，滤液通入二氧化碳，析出沉淀，再过滤，滤渣即为碳酸钙，滤液返回再次溶解浸取煅烧尾矿，重复上述操作5～8次，直至煅烧尾矿中钙完全浸出。水浸后剩余的高固含量液体，加入净化剂除铁、铝，过滤、烘干即得氢氧化镁固体。