一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法
【專利摘要】一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法，它涉及無機(jī)化工領(lǐng)域；它的制備方法為：將除硼后的鹽湖老鹵通過過濾除去其中的固體懸浮雜質(zhì)得到濾液A；以有機(jī)胺B為沉淀劑,加入濾液A中，并將其過濾、得濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)洗滌、干燥得到高純氫氧化鎂產(chǎn)品；濾液C與石灰固體或漿體混合，得到浮于液體上部的有機(jī)胺B，和下部的漿體D；通過分相分出有機(jī)胺B，有機(jī)胺B進(jìn)入下一循環(huán)過程；將漿體D過濾，洗滌，得到濾液E和濾渣E，濾渣E為少量石灰中雜質(zhì)，渣棄；將濾液E進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到氯化鈣晶體；將得到的高純氫氧化鎂經(jīng)煅燒得到高純氧化鎂；本發(fā)明大大的降低了能耗，節(jié)約了成本。
【專利說明】一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及無機(jī)化工領(lǐng)域，具體涉及一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
鎂鹽是重要的無機(jī)原料，氫氧化鎂和氧化鎂是其中最主要的產(chǎn)品，氫氧化鎂主要用于工業(yè)含酸廢水處理；工業(yè)重金屬離子脫除；煙氣脫硫；印染水脫色；阻燃劑；其它鎂鹽生產(chǎn)原料。特別是阻燃劑用氫氧化鎂，發(fā)展空間較大。
[0003]世界上含鎂的主要礦種有菱鎂礦(MgCO3)和溢晶石(CaCl2.2MgCl2.12H20)總儲(chǔ)量分別約120億噸和40億噸，其次地球上含鎂的主要礦物就是海水和鹽湖鹵水。我國的鹽湖鎂資源豐富，僅青海柴達(dá)木盆地的鎂資源就達(dá)27億噸。鉀肥生產(chǎn)中要產(chǎn)生大量的氯化鎂，如不能解決好利用和處理問題將會(huì)影響到鉀肥的正常生產(chǎn)，產(chǎn)生鎂害。
[0004]目前從海水及鹽湖鹵水中提取氫氧化鎂的方法主要有3種:1).石灰乳法；2).氨法；3).氫氧化鈉法。石灰乳法是利用鹵水和石灰乳直接反應(yīng)得到氫氧化鎂和氯化鈣，其優(yōu)點(diǎn)是原料易得，工藝簡單。缺點(diǎn)是過濾洗滌困難，產(chǎn)品質(zhì)量不高。適用于生產(chǎn)環(huán)保用氫氧化鎂。氨法是利用氨或氨水與鹵水反應(yīng)得到氫氧化鎂和氯化銨，再通過石灰苛化蒸氨，使氨循環(huán)使用。其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量高，易于過濾和洗滌，缺點(diǎn)是成本較高，能耗高，氨易揮發(fā)造成環(huán)境影響。氫氧化鈉法是利用氫氧化鈉和鹵水反應(yīng)生成氫氧化鎂，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，成品質(zhì)量同氨法相當(dāng)，缺點(diǎn)是成本高，產(chǎn)品過濾性較差，一般不宜采用。所以采用一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)合理工藝，利用海水及鹽湖鹵水提取高純氫氧化鎂，是解決鹽湖鉀肥生產(chǎn)和資源綜合利用瓶頸的關(guān)健。
[0005]有機(jī)胺，特別是能溶于水和微溶水的有機(jī)胺，在水溶液中能提供0H—，可以起到石灰，氨和氫氧化鈉一樣的作用。關(guān)于利用有機(jī)胺脫除煙氣中SO2,利用有機(jī)胺回收工業(yè)廢氣中的二氧化碳，以及利用有機(jī)胺制堿等，在眾多的文獻(xiàn)和專利中均有報(bào)到。說明利用有機(jī)胺的堿度來沉淀金屬是完全可行的。但其專利中所描述的有機(jī)胺在水溶液中的溶解度都比較大，所以回收有機(jī)胺還是只能通過萃取，蒸餾等方式回收，能耗較大。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法，它改變以往海水及鹽湖鹵水提取氫氧化鎂工藝，利用一部份有機(jī)胺在高堿度情況下微溶于水，在低堿度情況下能與一價(jià)無機(jī)酸根離子形成可溶鹽的特性，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)胺在常溫狀態(tài)下的循環(huán)使用，減少了胺的蒸餾步驟，同時(shí)還能常溫狀態(tài)下沉淀鎂，且過濾性能良好，產(chǎn)品質(zhì)量好，大大的降低了能耗，節(jié)約了成本。
[0007]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:
1)、將除硼后的鹽湖老鹵通過過濾除去其中的固體懸浮雜質(zhì)得到濾液A;
2)、以有機(jī)胺B為沉淀劑，加入濾液A中，在5°C~100°C條件下反應(yīng)10-180分鐘，并將其過濾、得濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)洗滌、干燥得到高純氫氧化鎂產(chǎn)品；3)、濾液C與石灰固體或漿體混合，在5°C^lOO °C條件下反應(yīng)10-180分鐘，得到浮于液體上部的有機(jī)胺B，和下部的漿體D。通過分相分出有機(jī)胺B，有機(jī)胺B進(jìn)入下一循環(huán)過程;
4)、將漿體D過濾，洗滌，得到濾液E和濾渣Ε，濾渣E為少量石灰中雜質(zhì)，渣棄；
5)、將濾液E進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到氯化鈣晶體；
6)、將得到的高純氫氧化鎂經(jīng)煅燒得到高純氧化鎂。
[0008]所述的有機(jī)胺為二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、三乙胺、三丙胺、環(huán)己胺、乙二胺，十二胺中的一種或任意幾種的混合。
[0009]所述的沉鎂有機(jī)胺的加入量，與海水及鹽湖鹵水原料中的鎂離子的摩爾比為I~3:1。
[0010]所述的石灰固體或漿體的加入量為，以其中有效氫氧化鈣與有機(jī)胺的摩爾比為
0.6~1:1。
[0011]所述的高純氫氧化鎂經(jīng)煅燒得到高純氧化鎂的煅燒溫度為40(Ti00(rc，煅燒時(shí)間為10-90分鐘。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:
1)工藝流程簡單投資??；
2)有機(jī)胺與溶液可以利用密度不同通過分相的方法分離，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用；
3)同傳統(tǒng)的海鹵水和鹽鹵水石灰乳法生產(chǎn)氫氧化鎂相比，在同樣能保證收率的情況下，具有廣品純度聞的優(yōu)點(diǎn)；
4)同海鹵水和鹽鹵水氨法生產(chǎn)氫氧化鎂相比，在同樣能保證產(chǎn)品純度高，過濾洗滌好的優(yōu)點(diǎn)的情況下，具有收率高且減少了蒸氨過程，能耗低的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也避免了氨揮發(fā)對(duì)環(huán)境的污染；
5)同海鹵水和鹽鹵水氫氧化鈉法生產(chǎn)氧化鎂相比,具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
[0013]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
參看圖1，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:
1)、將除硼后的鹽湖老鹵通過過濾除去其中的固體懸浮雜質(zhì)得到濾液A;
2)、以有機(jī)胺B為沉淀劑，加入濾液A中，在5°C~100°C條件下反應(yīng)10-180分鐘，并將其過濾、得濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)洗滌、干燥得到高純氫氧化鎂產(chǎn)品；
3)、濾液C與石灰固體或漿體混合，在5°C^lOO °C條件下反應(yīng)10-180分鐘，得到浮于液體上部的有機(jī)胺B，和下部的漿體D。通過分相分出有機(jī)胺B，有機(jī)胺B進(jìn)入下一循環(huán)過程;
4)、將漿體D過濾，洗滌，得到濾液E和濾渣Ε，濾渣E為少量石灰中雜質(zhì)，渣棄；
5)、將濾液E進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到氯化鈣晶體；
6)、將得到的高純氫氧化鎂經(jīng)煅燒得到高純氧化鎂。
[0015]所述的有機(jī)胺為二 甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、三乙胺、三丙胺、環(huán)己胺、乙二胺，十二胺中的一種或任意幾種的混合。
[0016]所述的沉鎂有機(jī)胺的加入量，與海水及鹽湖鹵水原料中的鎂離子的摩爾比為I~3:1。
[0017]所述的石灰固體或漿體的加入量為，以其中有效氫氧化鈣與有機(jī)胺的摩爾比為
0.6~1:1。
[0018]所述的高純氫氧化鎂經(jīng)煅燒得到高純氧化鎂的煅燒溫度為40(T100(rC，煅燒時(shí)間為10-90分鐘。
[0019]本【具體實(shí)施方式】所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
MgCl2+2RN.0H — Mg (OH) 2+2RN.Cl
2RN.Cl+Ca (OH)2 — 2RN.0H+CaCl2
Mg (OH) 2 — Mg0+H20
其中RN.0H為有機(jī)胺。
[0020]實(shí)施例一:
本實(shí)施例所使用的原料有I).濾液A—份(取濾液A中鎂的摩爾量為I摩爾);2).有機(jī)胺B為二丁胺一份(取二丁胺的摩爾量為2摩爾);5).石灰一份(有效氫氧化鈣的摩爾量為I摩爾)
I)、以有機(jī)胺B—份為沉淀劑，加入濾液A中，在30 °C條件下反應(yīng)60分鐘，并將其過濾、得濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)渣重2倍體積的純水逆流洗滌、洗水并入濾液C，濾渣于200 0C干燥得到高純氫氧化鎂產(chǎn)品。
[0021]2)、濾液C與石灰一份混合，在30 °C條件下反應(yīng)60分鐘，得到浮于液體上部的有機(jī)胺B，和下部的漿體D。通過分相分出有機(jī)胺B，有機(jī)胺B進(jìn)入下一循環(huán)過程。
[0022]3 )、將漿體D過濾，洗滌，得到濾液E和濾渣E，濾渣E為少量石灰中雜質(zhì)，濾渣洗后渣棄。
[0023]4)、將濾液E進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到氯化鈣晶體。
[0024]5)、將得到的高純氫氧化鎂經(jīng)800°C煅燒30分鐘得到高純氧化鎂。
[0025]經(jīng)上述步驟得到的氫氧化鎂的重量為53.9克，純度為99%，直收率為92%，煅燒所得氧化鎂為37.1克，純度為99%。
[0026]所得氫氧化鎂掃描電鏡顯示，氫氧化鎂呈片狀，粒度分布集中，在0.7~15um之間。比表面積為70m2/g。
[0027]實(shí)施例二:
本實(shí)施例所使用的原料有1).濾液A—份(取濾液A中鎂的摩爾量為I摩爾)；
2).有機(jī)胺C為二丁胺和二己胺一份(取二丁胺的摩爾量為I摩爾，取二己胺的摩爾量為I摩爾)；3).石灰一份(有效氫氧化鈣的摩爾量為1.5摩爾)
1)、以有機(jī)胺B—份為沉淀劑，加入濾液A中，在50 °C條件下反應(yīng)90分鐘，并將其過濾、得濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)渣重2倍體積的純水逆流洗滌、洗水并入濾液C，濾渣于200 0C干燥得到高純氫氧化鎂產(chǎn)品。
[0028]2)、濾液C與石灰一份混合，在50 °C條件下反應(yīng)90分鐘，得到浮于液體上部的有機(jī)胺B，和下部的漿體D。通過分相分出有機(jī)胺B，有機(jī)胺B進(jìn)入下一循環(huán)過程。
[0029]3 )、將漿體D過濾，洗滌，得到濾液E和濾渣E，濾渣E為少量石灰中雜質(zhì)，濾渣洗后渣棄。
[0030]4)、將濾液E進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到氯化鈣晶體。[0031]5)、將得到的高純氫氧化鎂經(jīng)800°C煅燒30分鐘得到高純氧化鎂。
[0032]經(jīng)上述步驟得到的氫氧化鎂的重量為54.5克，純度為99%，直收率為93%，煅燒所得氧化鎂為37.5克，純度為99.1%。
[0033]實(shí)施例三:
本實(shí)施例所使用的原料有I).濾液A—份(取濾液A中鎂的摩爾量為I摩爾);2).有機(jī)胺B為二丙胺，二丁胺和二己胺一份(取二丙胺的摩爾量為I摩爾，取二丁胺的摩爾量為1摩爾，取二己胺的摩爾量為I摩爾，)；3).石灰一份(有效氫氧化鈣的摩爾量為2摩爾)
1)、以有機(jī)胺B—份為沉淀劑，加入濾液A中，在70 °C條件下反應(yīng)60分鐘，并將其過濾、得濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)渣重2倍體積的純水逆流洗滌、洗水并入濾液C，濾渣于200 0C干燥得到高純氫氧化鎂產(chǎn)品。
[0034]2)、濾液D與石灰一份混合，在70 °C條件下反應(yīng)60分鐘，得到浮于液體上部的有機(jī)胺B，和下部的漿體D。通過分相分出有機(jī)胺B，有機(jī)胺B進(jìn)入下一循環(huán)過程。
[0035]3 )、將漿體D過濾，洗滌，得到濾液E和濾渣E，濾渣E為少量石灰中雜質(zhì)，濾渣洗后渣棄。
[0036]4)、將濾液F進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到氯化鈣晶體。
5)、將得到的高純氫氧化鎂經(jīng)800°C煅燒30分鐘得到高純氧化鎂。
[0037]經(jīng)上述步驟得到的氫氧化鎂的重量為54.8克，純度為99%，直收率為93.6%，煅燒所得氧化鎂為37.8克，純度為99%。
實(shí)施例四:
本實(shí)施例所使用的原料有I).濾液A—份(取濾液A中鎂的摩爾量為I摩爾);2).有機(jī)胺B為二戊胺一份(取二戊胺的摩爾量為2摩爾);5).石灰一份(有效氫氧化鈣的摩爾量為I摩爾)
I)、以有機(jī)胺B—份為沉淀劑，加入濾液A中，在50 °C條件下反應(yīng)10分鐘，并將其過濾、得濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)渣重2倍體積的純水逆流洗滌、洗水并入濾液C，濾渣于200°C干燥得到高純氫氧化鎂產(chǎn)品。
[0038]2 )、濾液C與石灰一份混合，在50 °C條件下反應(yīng)10分鐘，得到浮于液體上部的有機(jī)胺B，和下部的漿體D。通過分相分出有機(jī)胺B，有機(jī)胺B進(jìn)入下一循環(huán)過程。
[0039]3 )、將漿體D過濾，洗滌，得到濾液E和濾渣E，濾渣E為少量石灰中雜質(zhì)，濾渣洗后渣棄。
[0040]4)、將濾液F進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到氯化鈣晶體。
[0041]5)、將得到的高純氫氧化鎂經(jīng)800°C煅燒30分鐘得到高純氧化鎂。
[0042]經(jīng)上述步驟得到的氫氧化鎂的重量為52.7克，純度為99%，直收率為90%，煅燒所得氧化鎂為36.3克，純度為99%。
【權(quán)利要求】
1.一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法，其特征在于它的制備方法為: 1)、將除硼后的鹽湖老鹵通過過濾除去其中的固體懸浮雜質(zhì)得到濾液A; 2)、以有機(jī)胺B為沉淀劑，加入濾液A中，在5°C~100°C條件下反應(yīng)10-180分鐘，并將其過濾、得濾渣C和濾液C，濾渣C經(jīng)洗滌、干燥得到高純氫氧化鎂產(chǎn)品； 3)、濾液C與石灰固體或漿體混合，在5°C^lOO °C條件下反應(yīng)10-180分鐘，得到浮于液體上部的有機(jī)胺B，和下部的漿體D ;通過分相分出有機(jī)胺B，有機(jī)胺B進(jìn)入下一循環(huán)過程; 4)、將漿體D過濾，洗滌，得到濾液E和濾渣Ε，濾渣E為少量石灰中雜質(zhì)，渣棄； 5)、將濾液E進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到氯化鈣晶體； 6 )、將得到的高純氫氧化鎂經(jīng)煅燒得到高純氧化鎂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法，其特征在于所述的有機(jī)胺為二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、三乙胺、三丙胺、環(huán)己胺、乙二胺，十二胺中的一種或任意幾種的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法，其特征在于所述的沉鎂有機(jī)胺的加入量，與海水及鹽湖鹵水原料中的鎂離子的摩爾比為廣3:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法，其特征在于所述的石灰固體或 漿體的加入量為，以其中有效氫氧化鈣與有機(jī)胺的摩爾比為0.6~1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以除硼鹽湖老鹵為原料制備高純氧化鎂的方法，其特征在于所述的高純氫氧化鎂經(jīng)煅燒得到高純氧化鎂的煅燒溫度為40(Ti00(rc，煅燒時(shí)間為10~90分鐘。
【文檔編號(hào)】C01F5/20GK103896314SQ201210588257
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月31日
【發(fā)明者】張芃, 黃一峰, 高波, 張洪銘, 潘高, 張平 申請(qǐng)人:江西江鋰科技有限公司