[发明专利]海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺

权利要求书

1.一种海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料制备：海水淡化处理副产含镁浓盐水；通过煅烧装置煅烧石灰石或白云石非金属矿制备石灰或白云灰作为碱性沉镁剂，同时净化并收集窑气作为碳化用的CO₂；

（2）沉镁反应：石灰或白云灰消化反应后得到石灰乳，石灰乳与浓盐水在沉镁装置中反应生成氢氧化镁沉淀；

（3）碳化反应：沉镁装置排出的氢氧化镁悬浊液与窑气中的CO₂在碳化装置中进行碳化反应生成碳酸氢镁，得到含有碳酸氢镁的碳化液；

（4）制备碳酸镁：步骤（3）中碳化液固液分离后，含有碳酸氢镁的滤液经水热处理后，再进行固液分离，滤饼干燥、分级、包装制取正碳酸镁、轻质或重质碳酸镁系列产品。

2.根据权利要求1所述的海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于：步骤（1）中煅烧装置在800℃～1200℃温度下煅烧石灰石或白云石非金属矿，含有CO₂的窑气进入锅炉回收余热、降温后进入除尘装置除尘净化后，净化后窑气中CO₂含量在20%～40%。

3.根据权利要求1所述的海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于：步骤（1）中煅烧石灰石或白云石的设备为双膛窑、套筒窑、回转窑、双梁窑或立窑。

4.根据权利要求2所述的海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于：所述除尘装置包括干法除尘器和湿法除尘器，窑气首先进入干法除尘器去除大颗粒粉尘，再进入湿法除尘器除去微尘，将窑气温度降到30℃以下，净化后窑气经压缩机提高压力到2～3MPa，再输送至碳化装置。

5.根据权利要求4所述的海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于：步骤（2）的消化反应中灰水比为1：4，闷灰1～3h后，加水调浓到固液比5%～10%，搅拌1～3h；经除渣后计量钙镁摩尔比1：0.9～1.0，进入沉镁装置反应得到氢氧化镁沉淀，反应时间控制在20～24h；所述沉镁装置的上部清液为消化反应提供用水及除尘装置的净化提供用水。

6.根据权利要求1所述的海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于：所述沉镁装置的内部设有搅拌器，所述沉镁装置的顶部设有石灰乳进口及与浓盐水进口，所述沉镁装置的上部设有清液出口、底部悬浊液出口。

7.根据权利要求1所述的海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于：步骤（3）中碳化生成三水合碳酸镁沉淀MgCO₃·3H₂O，过滤、干燥，获取正碳酸镁。

8.根据权利要求1所述的海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于：步骤（3）中碳化时得到含有碳酸氢镁的碳化液，碳化液经固液分离后滤液进入水热处理装置；加入与Mg(HCO₃)₂摩尔比为1：0.9～1.0的MgO或Mg(OH)₂进行水热处理，制取轻质或重质碳酸镁系列产品xMgCO₃·yMg(OH)₂·zH₂O，式中x=1～4；y=0～1；z=0～8；

水热处理后固液分离得到的轻质或重质碳酸镁滤饼分两次干燥：首先在CO₂气氛下干燥除去游离水分，并将Mg(OH)₂碳化为MgCO₃；然后提高干燥温度到240℃±20℃，除去结合水分制取正碳酸镁系列产品，分级、包装。

9.根据权利要求8所述的海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，其特征在于：碳化液经固液分离后得到含有碳酸氢镁的滤液即为重镁水，重镁水进入水热处理装置经以下水热处理制取不同碳酸镁系列产品：

1）重镁水在80℃～100℃下水解处理30～60min，经过滤、干燥、分级制取轻质碳酸镁系列产品；

2）重镁水在50℃～70℃下水解处理30～60min，经过滤、干燥、分级制取重质碳酸镁系列产品；

3）重镁水在30℃～45℃下水解处理30～60min，经过滤、干燥，首先在CO₂气氛下进行低温干燥，干燥温度在80～150℃，然后转为高温干燥，温度在150～240℃，除去结合水，分级制取正碳酸镁系列产品。