[发明专利]一种高压碳化提镁的方法

说明书

本发明提供了一种高压碳化提镁的方法，包括以下步骤：将含镁原料与水混合均匀，制成反应浆料；将所述反应浆料与二氧化碳气体在表压为1～5MPa条件下进行碳酸化反应，反应后得浆液；保持所述反应压强，将所述浆液固液分离，所得液体为重镁液；降低压强，所述重镁液分解，得到分解浆液；将所述分解浆液固液分离，所得固体干燥得到富镁产物。所述方法可应用于菱镁矿等富镁矿物及硼泥等富镁固体废弃物的利用，能够提高碳化提镁的效率和钙镁分离效率，大幅度降低能耗和经济成本，相比于现有提镁工艺具有操作温度温和、变化小，能耗低、换热难度小，易于操作，所需设备体积小等优点。

技术领域

本发明属于矿物加工与固体废弃物利用技术领域，涉及一种提镁的方法，尤其涉及一种高压碳化提镁的方法。

背景技术

镁及镁化合物广泛应用于冶金、耐火材料、橡胶、黏合剂和密封材料、化学建材、农业、环境保护、石化、航空航天及国防、轻工、电子、磁性材料和饲料添加剂等国民经济工业领域。工业上以菱镁矿、白云石等富镁矿物或硼泥等富镁固体废弃物为原料，采用碳化法制取碱式碳酸镁、氧化镁等镁产品的过程中，为了提纯产品达到钙镁分离，将镁转化成碳酸氢镁进入液相，钙变成碳酸钙沉淀，进行固液分离，得到重镁液。重镁液是碳化法制备镁及镁化合物的前驱液。目前工业上所得重镁液的浓度(以氧化镁计)仅为5～10g/L。

CN 100558637 C公开了一种由硼泥生产碱式碳酸镁的方法，该方法包括活化硼泥，碳化和制成品的工艺步骤，但是为获得镁产品，需将重镁液升温至90℃以上使其热解，所用设备体积大，工艺过程能耗高，仅热解工序消耗的能量就占碱式碳酸镁、氧化镁生产中总能耗的50％以上。

CN 103754902 A公开了一种低品位含镁硼精矿制备轻质碳酸镁联产硼砂或硼酸的方法，其包括：a)将低品位含镁硼精矿中的硼元素和可溶性镁元素进行活化，得到活化后的含镁硼精矿；b)采用碳解气体，将所述步骤a)得到的活化后的含镁硼精矿进行碳化提取，得到重镁液和二次硼精粉；c)将所述步骤b)得到的重镁液进行热解，得到轻质碳酸镁，热解的温度为70℃～110℃。但是制备重镁液的过程中需要进行高温活化和热解，能耗较大，过程复杂并且设备体积较大。

明常鑫公开了一种超细高活性氧化镁的制备(超细高活性氧化镁的制备与表征，明常鑫，河北师范大学硕士论文)公开了在常温、常压下合成重镁液，将抽滤的碱式碳酸镁在343K、373K两种不同的温度下烘干，其它条件不变，发现烘干温度对产物活性的影响不是很大。同样条件下合成重镁液，采用微波加热和电炉加热两种方式热解重镁液，其它条件不变，所得到的两种碳酸镁在相同的锻烧条件下制备出氧化镁，结果表明，两种热解方式所得到的氧化镁活性有一定的差别。但是该超细高活性氧化镁只是针对单一的原料制备单一的产物，并不能解决从废弃物中提取镁的问题。

专利CN 101935059 B公开了一种碱式碳酸镁的清洁制备方法，该方法以天然矿物水镁石或合成氢氧化镁为原料，与CO₂通过原子经济反应制备碱式碳酸镁。但是该方法只适用于原料为天然水镁石或合成氢氧化镁，且制备产品单一，制备过程中需要高温加热，能耗高。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有提镁工艺中存在的重镁液浓度低、热解能耗高等问题，提供一种高压碳化提镁的方法，所述方法能够提高碳化提镁的效率，大幅度降低能耗和经济成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述高压无特殊情况说明均指表压为1～5MPa。

本发明提供的一种提镁的方法，特别是高压碳化提镁的方法，包括以下步骤：

(1)备料：将含镁原料与水混合均匀，制成反应浆料；

(2)高压反应：将所述反应浆料与二氧化碳气体在表压为1～5MPa条件下进行碳酸化反应，反应后得浆液；