[发明专利]海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺

说明书

本发明公开了一种海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，属于海水能源利用技术领域，包括如下步骤：石灰石煅烧生产沉镁碱剂石灰，石灰经石灰消化装置制得石灰乳，海水淡化装置排出的高浓度镁浓盐水与石灰乳在沉镁装置中反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁与煅烧窑气中的CO₂在碳化装置中进行碳化反应，生成的碳化液经固液分离，滤饼经干燥、分级、包装制取轻质或重质碳酸镁系列产品。本发明提高了海水利用率，利用化工技术回收镁，制取碳酸镁系列产品，同时副产氢氧化镁，经济环境效益显著；利用本发明能够提高海水淡化综合效率，通过多技术综合运用达到节能、环保的目的。

技术领域

本发明属于海水能源利用技术领域，尤其涉及一种海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺。

背景技术

世界各国随着人们生活水平的提高，国民经济的发展，对淡水需求量越来越大，自然界提供的淡水量越来越不够用，沿海及岛屿等国家及地区逐渐建立海水淡化装置，从海水中提取淡水，供人们需要。海水含有丰富的无机盐，主要有氯化钠、氯化钾、氯化镁、硫酸镁、溴素等，人称海洋是无机盐的宝库，海水含无机盐达到35‰。从海水中直接回收无机盐，因其含量低需要采用热法回收，从而能量消耗较大。目前，现在世界各国均利用太阳能在沿海利用太阳晒盐法回收NaCl、MgCl₂，沿海海滩设立盐场等，占地面积大，通过盐卤再回收其他无机盐。

发明内容

本发明的目的是提供一种海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，旨在解决现有技术中海滩盐场晒盐占地面积大，多种无机盐分批回收效率低下的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种海水淡化装置联产碳酸镁系列产品的工艺，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：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。

优选的，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%。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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；沉镁装置的上部清液输送至消化机中供消化反应用水及除尘装置中净化用水。

优选的，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。

优选的，步骤（3）中碳化时控制温度和压力，碳化生成三水合碳酸镁沉淀MgCO₃·3H₂O，过滤、干燥；干燥分两步：首先除去游离水分，然后提高温度除去结合水分，获取正碳酸镁MgCO₃，分级、包装。