[发明专利]一种浸出固体镁矿制备氢氧化镁的装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种浸出固体镁矿制备氢氧化镁的装置其特征在于：包括第一反应釜、第二反应釜、第一离心泵、水喷射泵，所述第一反应釜与水喷射泵气体入口处通过导气管连接，所述第二反应釜、第一离心泵、水喷射泵通过导液管依次连接形成闭合回路，水喷射泵在第二反应釜正上方，气液出口端连接第二镁反应釜，第一离心泵液体入口端连接第二反应釜，出口端连接水喷射泵液体入口端。还公开了利用该装置制备氢氧化镁的方法。采用该装置及方法制备氢氧化镁，能高效、清洁制备高纯度氢氧化镁，带来良好的经济效益环境效益。

技术领域

本发明属于无机化工领域，具体涉及用固体镁矿制取氢氧化镁的反应装置和使用方法。

背景技术

氢氧化镁是一种无毒无腐蚀的中强碱，作为一种绿色环保材料在阻燃剂、高档陶瓷、电子产品、精细化工品、烟气脱硫剂、废水处理、医药领域有广泛用途，而高纯度氢氧化镁由于均一性好、白度高适合生产高附加值产品，更具有竞争力。

以固体镁矿如菱镁矿、硼泥、石棉尾矿为原料与铵盐反应，得到氨水和可溶性镁盐溶液，溶液过滤除杂，再与氨水反应能获得纯度很高的氢氧化镁，而铵盐则循环使用，具有成本低，副产物少，产品纯度高的优点，能提高菱镁矿使用价值或者处理硼泥、石棉尾矿工业固废，效益显著。其实质是有价成分氧化镁与铵盐反应，目前所采用的方法通常为常压高温蒸氨，温度在100℃以上，存在如下缺陷：1)通常条件下，氧化镁与氯化铵反应困难，镁溶出量少，产率很低，即使加热至水的沸点，反应仍然较慢；2)大量的水蒸发能耗高，水蒸发导致铵盐结晶，溶液固液比发生很大变化，反应难以持续进行；3)过程中用到庞大的蒸氨设备，不仅投资大，而且易挥发污染生产环境和生态环境。

发明内容

本发明针对以上技术缺陷和不完善之处，提供了一种浸出固体镁矿制备氢氧化镁的装置及使用方法，既能保证氨密封，防止挥发污染空气，又能高效回收氨，避免氨氮废水排放。

本发明所采用的技术方案为：

一种浸出固体镁矿制备氢氧化镁的装置：包括第一反应釜、第二反应釜、第一离心泵、水喷射泵，所述第一反应釜与水喷射泵气体入口处通过导气管连接，第二反应釜、第一离心泵、水喷射泵通过导液管依次连接形成闭合回路，水喷射泵在第二反应釜正上方，气液出口端连接第二反应釜，第一离心泵液体入口端连接第二反应釜，出口端连接水喷射泵液体入口端。

在上述方案中，第一反应釜与水喷射泵气体入口处导气管上靠近第一反应釜端安装有冷凝管，包括筒体、待冷凝气体入口、冷凝气体出口、冷凝液回流出口，待冷凝气体入口和冷凝液回流出口均连接第一反应釜，冷凝气体出口连接水喷射泵气体入口，冷凝液回流出口连接有阀门，冷凝管通过回流冷凝水，能大幅度减少第一反应釜中水蒸发进入第二反应釜中而出现结晶及阻碍反应，同时还能洗涤反应后的渣，减少可溶性盐的夹带损失，维持反应可持续进行及环保。

在上述方案中，该装置还包括第二离心泵、过滤筒，第一反应釜、第二离心泵、过滤筒通过导液管依次连接，过滤筒通过三通管连接位于冷凝管和第二反应釜间的导气管，能保证装置一体化、连续化生产，同时由于密封能避免氨的挥发损失。

一种浸出固体镁矿制备氢氧化镁的方法，采用所述的装置进行，包括如下步骤：

1)准备阶段，在第一反应釜中加入镁矿物和铵盐溶液的混合物，在第二反应釜中加入可溶性镁盐溶液；

2)第一反应釜浸出镁、第二反应釜制备氢氧化镁阶段，采用水浴加热的方式加热第一反应釜，开启第一离心泵，第一反应釜中得到镁盐，第二反应釜中得到氢氧化镁。

3)排放氢氧化镁和渣阶段，打开阀门排放第二反应釜中氢氧化镁悬浊液，过滤、洗涤得到氢氧化镁和铵盐溶液，开启第二离心泵输送浸出的固液至过滤筒，开启第一离心泵，过滤筒中的镁盐溶液进入第二镁反应釜，排出过滤筒的渣，在第一反应釜中再加入铵盐和镁矿物。

4)重复2)、3)操作即进入循环提取氢氧化镁的工艺，如此往复。