[发明专利]制取合成光卤石的方法

说明书

本发明涉及有色冶金领域，尤其是涉及制取合成光卤石的方法。

上述的合成光卤石可广泛用于通过电解方法制取镁和氯。

广泛地分布于自然界的氯化镁溶液，该溶液同时含有镁、钠和钾的氯化物及硫酸盐，它们可作为生产合成光卤石的基本原料。另外，加工复杂的液体状钾-镁矿所排出的废液也可作为生产合成光卤石的原料。不管是什么来源的原料，它们都含有一些有害的杂质-硫酸盐并在很多情况下还含有硼。在将上述溶液加工成准备用来生产镁和氯的合成光卤石的情况下，对存在的这些杂质应予以足够的重视。在合成光卤石中，这些杂质的含量应作严格的限制：换算成硫酸钙的硫酸盐含量不应超过0.05%（重量），而硼的含量不应超过0.001%（重量）。基本组分-镁、钾、钙和钠的氯化物-的含量应处于这样的范围内，即能满足镁和氯的生产工艺要求，例如，（重量%），Mgcl₂-29.5;KCl-26.2;Nacl-7.2;H₂O-36.9。

有很多种制取合成光卤石的方法。例如，一种由含有氯化镁的光卤石母液制取光卤石的方法是已知的。上述的这些母液可利用太阳能来浓缩贮水池中的天然氯化镁溶液得到。随着溶液的逐步浓缩，从其中析出氯化钠和钾-镁盐。

作为在实施从混合盐水中选择性地提取氯化镁的方法时的中间产品，光卤石可在加工母液时获得（US，A，3516785）。用氯化钙处理主要含氯化镁和硫酸镁的母液，结果获得硫酸钙沉淀（石膏）。在分离掉硫酸钙以后，将余下的无硫酸盐的溶液蒸发并加以冷却，使光卤石析出。用过滤法将生成的光卤石与浓缩的氯化镁溶液分离。

在实施这一方法的时候，只有小部分在除去硫酸盐的溶液中所含的氯化镁以光卤石形式得到，这种光卤石被杂质污染，不能用来生产镁和氯。

还有一种方法是由加工钾矿石时所生成的氯化镁溶液来制取用于生产镁和氯的合成光卤石。这一方法包括，通过蒸发将溶液浓缩，然后在90℃下用氯化钙溶液处理并除去硫酸盐。用过滤法将无硫酸盐的溶液与硫酸钙（石膏）分离。将已纯化的溶液通过蒸发浓缩，达到含36-37%Mgcl₂并与氯化钾混合。将此悬浮液冷却并使合成光卤石结晶出来〔О·А.Лебедев，“ЛроиЗводство Магния ЭлектролиЗом”，1988，Металлуртия（Москва），29，33-34页;Х.Л.Стрелец，“Электролитическое получение магния”，1972，Металлургия（Москва，63-64页）〕。

还有一种制取合成光卤石的方法（SU，A，582203），该方法包括，将经除硫酸盐纯化（无硫酸盐）的氯化镁溶液通过蒸发浓缩至浓缩液中氯化镁和氯化钙的总含量达到33-34%（重量）。将此浓缩液与预热到75-80℃的氯化钾悬浮液（内含7-8%（重量）氯化钾）混合。将所得的悬浮液在8小时内冷却到35℃。在此条件下，结晶出合成光卤石，用过滤法将所说光卤石与光卤石母液分离。

用所述的方法只能从不含硼的氯化镁溶液中制取合成光卤石。在用该方法从含硼的氯化镁溶液制备出的合成光卤石中，杂质硼的含量超过镁和氯的生产工艺所允许的好几倍，达到0.05-0.12%（重量）或更多，这要由初始氯化镁溶液的组成而定。

本发明的任务是建立这样一种制取合成光卤石的方法，该方法可用被硼污染的氯化镁溶液制备出含硼不超过0.001%（重量）和含硫酸钙不超过0.05%（重量）的目的产物-合成光卤石。

该任务是这样解决的，在所推荐的由氯化镁溶液制取合成光卤石的方法中包括如下步骤，在85-95℃下用氯化钙溶液处理所说的氯化镁溶液，获得一种含有硫酸钙的混合物，分离掉硫酸钙，将余下的无硫酸盐的溶液蒸发浓缩，将此浓缩液冷却，获得一种含氯化镁的混合盐，将所得的混合盐在70-100℃下用氯化钾处理，获得一种悬浮液，将所得悬浮液冷却至35-50℃，结果获得目的产物和光卤石母液，在该方法中，按照本发明，将所得的无硫酸盐的溶液蒸发浓缩至氯化镁和氯化钙的总浓度达到38-43%（重量），将此浓缩液冷却使其析出固体状态的混合物先与光卤石母液混合，然后再用氯化钾处理。