[发明专利]一种从无钙铬渣中制备碳酸镁的方法

说明书

技术领域

    本发明属于铬渣综合利用技术领域，具体而言，涉及一种从无钙铬渣中制备碳酸镁的方法。

背景技术

铬盐是重要的无机盐产品，近年来，我国生产铬盐的厂家在政府相关部门引导下，所采用的工艺经过技术改造，多数采用无钙焙烧工艺，虽然较有钙焙烧工艺减少了铬渣产生量，然而其产生的铬渣依然含有六价有毒铬盐，主要组成成分是MgO 70～80%、CaO 0.5～1.0%、Fe₂O₃ 6～12%、SiO₂ 3～7%、Al₂O₃ 3～5%、Cr₂O₃ 0.2～2%、其中Cr⁶⁺ 0.2～0.5%。由于含有超量水溶性Cr(Ⅵ) 而具有强烈毒性，因此铬渣是国际公认的47种最危险的的废物之一，被列为国家危险废物。

目前，铬盐生产厂家对于铬渣的处置方法多数采用干法还原的工艺，将铬渣中高毒的六价铬还原为低毒的三价铬，然后作为水泥生产的添加剂、炼钢烧结剂等。但是无论是作为水泥生产的添加剂还是炼钢的烧结剂，均需要与相关厂家协作处理，处理过程中往往由于铬渣运输、添加工艺、费用等问题，造成协作厂家不积极，还原后的铬渣不能得到及时足量的处置，从而造成铬盐生产厂家的铬渣堆存量日渐增加，给环境造成与日俱增的压力。

碳酸镁可用于医药中间体、解酸剂、干燥剂、护色剂、载体、抗结快剂；在食品中作添加剂、镁元素补偿剂；在精细化工上用于生产镁化学试剂；在橡胶中作补强剂、填充剂；可作绝热、耐高温的防火保温材料；在电线电缆制造过程中作为重要的化学原料，在搪瓷陶瓷起表面光亮作用；以及可用来制造高级玻璃制品，制作或制造镁盐、颜料、油漆、日用化妆品、造船、锅炉，及运动员比赛擦手用等。因此，将铬渣解毒工艺过程中将其所含的大量镁转化为附加值更高的碳酸镁，不仅解决环保问题，而且为生产厂家增加经济效益，无疑是资源综合利用、节能降耗的良好方法。

发明内容

鉴于无钙铬渣中除含有毒的六价铬盐外还含有大量的镁、铁、铝等元素，因此本发明的目的在于通过对铬渣去毒工艺进行改进，从而提供一种从无钙铬渣中制备碳酸镁的方法。该方法可将含有六价铬的铬渣去毒，并将含有的镁元素转化为可以利用且附加值更高的另一种碳酸镁，从而化害为利，变废为宝。

为了实现本发明的目的，发明人通过大量试验研究并探索，最终获得了如下技术方案：

    一种从无钙铬渣中制备碳酸镁的方法，包括如下步骤：

（1）将无钙铬渣粉碎至250～320目；

（2）加水浸提铬渣2～3次，每次的用水量是铬渣量的2～5倍，合并浸提液，备用；

（3）将步骤（2）的浸提液加热至60～70℃，加入硫化钠溶液，将六价铬还原为三价铬沉淀，其反应式为：8CrO₄^2-+6S^2-+23H₂O = 8Cr(OH)₃↓+3S₂O₃^2-+22OH^-，冷却，过滤出氢氧化铬沉淀，滤液留存备用；

（4）经过步骤（2）处理后的铬渣，加水搅拌后用浓盐酸或浓硫酸酸化，最终使液相的pH值达到1～3之间，过滤所得酸化液用步骤（3）的滤液调节pH值达到4～6之间，使铁离子、铝离子产生红色沉淀析出，过滤所得滤液用步骤（3）的滤液调节pH值到9～10之间，依步骤（3）继续处理铬；

（5）取步骤（4）的红色沉淀，搅拌下逐步加入至10-30%稀磷酸溶液中，并不断采用稀磷酸调节使水相pH值保持在1～3之间，加入的红色沉淀逐步溶解并全部转化为白色沉淀后，停止搅拌，静置，过滤，得磷酸铁湿料，滤液备用；

（6）在步骤（5）所得滤液中加入苯甲酸铵溶液，生成苯甲酸铝沉淀，其反应式为：3C₅H₅COONH₄ + Al³⁺ = Al(C₅H₅COO)₃↓+ 3NH⁴⁺，过滤，沉淀干燥，得苯甲酸铝；

（7）收集步骤（3）、（4）及（6）的滤液合并，加入碳酸钠溶液使其溶液的pH值到7～9之间，产生碳酸镁沉淀，反应式：Mg2++ CO32- = MgCO3↓，过滤，干燥得碳酸镁。