專利名稱：一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳酸鎂和碳酸鈣的生產(chǎn)方法，具體地，涉及一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法。
背景技術(shù)：
氯堿鹽泥來自原鹽精制過程中所產(chǎn)生的漿狀排放物，鹽水分離部分氯化鈉后所得 的沉淀的排放物為海鹽泥。鹽泥的主要成分是氧化鎂、氧化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和少量的 氯化鈉和泥漿。因而潛在巨大的利用價(jià)值。然而，目前，大多數(shù)廠家的鹽泥沒有進(jìn)行有效的 處理和利用，僅僅脫水后用于建筑提壩和路基材料，或者常年在廠內(nèi)堆放。或者直接排入附 近的江河湖海，從而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。鹽泥含有的成分復(fù)雜，給工業(yè)利用帶來一定難度，但因其潛在的利用價(jià)值，人們也 不斷探索將鹽泥廢物利用，轉(zhuǎn)化為有用工業(yè)產(chǎn)品的方法。申請?zhí)枮?00310122805. 5的發(fā)明 專利公開了一種利用氯堿鹽泥生產(chǎn)超細(xì)硫酸鋇及碳酸鈣的工藝，其工藝特點(diǎn)是鹽泥漿料先 經(jīng)過濾網(wǎng)過濾，干燥，煅燒，再經(jīng)鹽酸溶解、分離、洗滌、干燥、氣流粉碎等工藝過程得到超細(xì) 硫酸鋇；過濾所得的濾液加氨水調(diào)PH以除去鐵錳等雜質(zhì)，除雜后的清液加入碳酸銨和表面 活性劑，攪拌、反應(yīng)得到超細(xì)碳酸鈣。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是廢物利用，減小了環(huán)境污染，而且從鹽 泥中生產(chǎn)得到的超細(xì)硫酸鋇及碳酸鈣，為鹽泥的綜合利用提供了一條新途徑。然而，該發(fā)明 所述工藝僅利用了鹽泥中所含有的硫酸鋇和鈣化合物，對鎂化合物和硅化合物并沒有利用 和挖掘，因而，并不是一個(gè)理想的鹽泥的綜合利用的工藝。因此，為了充分提取和利用鹽泥中的有效成分，為鹽泥的綜合利用提供經(jīng)濟(jì)有效 的途徑，有必要進(jìn)行新的探索和研究。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供了一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃 的方法，該方法有效的提取和利用了鹽泥中含有的鈣、鎂、硅等化合物，充分發(fā)揮了鹽泥的 潛在價(jià)值，為鹽泥的綜合利用提供經(jīng)濟(jì)有效的途徑。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻 璃的方法，包括如下步驟A 將氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次，除去可溶性的酸根雜質(zhì)；此時(shí)，鹽泥中 含以氧化鎂，氧化鈣和二氧化硅為主要成分的化合物；B 將步驟A所得鹽泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中按照鹽泥 中所含的氧化鎂與二氧化碳純物質(zhì)的質(zhì)量比1 1.8 2. 2通入二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)行碳化 反應(yīng)；此時(shí)氧化鎂與二氧化碳和水反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸氫鎂或碳酸鎂，二者都可溶于水；氧化鈣 與二氧化碳反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸鈣，碳酸鈣基本不溶于水，因而沉淀下來；C 將步驟B所得產(chǎn)物經(jīng)過第一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液；所述第一濾餅中以碳酸鈣和二氧化硅為主要成分；第一澄清溶液中以碳酸氫鎂或碳酸鎂為 主；D 步驟C所得到的第一澄清溶液經(jīng)沉降罐(5)加熱分解、沉降干燥器(6)干燥、風(fēng)選包裝機(jī)(7)包裝，得到優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品(17)；E 將步驟C得到的第一濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質(zhì)的質(zhì)量比 1 0.87 1.27投入到耐腐蝕反應(yīng)器(8)中反應(yīng)，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳?xì)怏w，經(jīng) 第二過濾器(9)過濾，得第二濾餅和第二澄清濾液；第二濾餅中以二氧化硅為主，其質(zhì)量含 量達(dá)80% ；第二澄清濾液中以氯化鈣和氨水為主；F 將步驟E得到的第二澄清濾液投進(jìn)第二碳化器(10)，用質(zhì)量濃度為5 10%表 面活性劑進(jìn)行表面處理，攪拌速率為200 320r/min，并向第二碳化器(10)中通入二氧化 碳?xì)怏w，使第二澄清濾液中的氯化鈣與二氧化碳按照純物質(zhì)的質(zhì)量之比為1 0.19 0.59 進(jìn)行碳化，產(chǎn)物經(jīng)第三過濾器(12)過濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；第三濾 餅為碳酸鈣；G 步驟E所得的白色的第三濾餅經(jīng)洗滌機(jī)(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(jī) (15)、得到超微細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品(18)；H:步驟E所得到的第二濾餅按照二氧化硅與氫氧化鈉的純物質(zhì)的質(zhì)量比 1 1.11 1.51與氫氧化鈉一起投入到臥式轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器(16)里，進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)生成 液體的硅酸鈉水溶液，既是水玻璃(19)。步驟B中用第一碳化表(3)測定碳化反應(yīng)終點(diǎn)。步驟F中用第二碳化表(11)測定碳化反應(yīng)終點(diǎn)。步驟B和步驟F中所用的二氧化碳?xì)怏w為純二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳體積含量大 于20%的混合氣體。步驟D中碳化反應(yīng)溫度控制在0 40°C。所述表面活性劑選自所述表面活性劑選自濃乳劑、吐溫80和二者的混合物。本發(fā)明所述的用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法，
其化學(xué)反應(yīng)方程式為Mg0+2C02+H20 = Mg (HCO3) 2MgCHCO2 = MgCO3Mg (HCO3) 2 = MgC03+H20+C02CaC03+2NH4Cl+H20 = CaCl2+C02+2NH40HCaCl2+C02+2NH40H = CaC03+2NH4Cl+H20Si02+2Na0H = Na2Si03+H20本發(fā)明所述的用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法，有 效的提取和利用了鹽泥中含有的鈣、鎂、硅等化合物，充分發(fā)揮了鹽泥的潛在價(jià)值，為鹽泥 的綜合利用提供經(jīng)濟(jì)有效的途徑。該方法簡單，操作容易，經(jīng)濟(jì)效益較高。


圖1展示了本發(fā)明所述的用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻 璃的方法工藝流程，其中，(1)洗滌過濾器(2)第一碳化器 (3)第一碳化表
(4)第一過濾器(5)沉降罐(6)沉降干燥器(7)風(fēng)選包裝機(jī)(8)耐腐蝕反應(yīng)器(9)第二過濾器(10)第二碳化器(11)第二碳化表(12)第三過濾器(13)洗滌機(jī)(14)干燥器(15)粉碎機(jī)(16)臥式轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器(17)碳酸鎂產(chǎn)品(18)碳酸鈣產(chǎn)品，(19)水玻璃
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步描述和說明本發(fā)明所述用氯堿鹽泥生產(chǎn)超微細(xì)碳酸 鎂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和水玻璃的方法，揭示如何利用本發(fā)明所述的方法提取和利用鹽泥中所含有 的氧化鎂、氧化鈣、二氧化硅等物質(zhì)。本發(fā)明所述氯堿鹽泥來自以海鹽為原料制鹽得到的鹽泥。經(jīng)檢測，下述實(shí)施例所 用的鹽泥中氧化鎂的質(zhì)量含量為19. 34%，氧化鈣的質(zhì)量含量為19%，二氧化硅的質(zhì)量含 量為 21. 88%。實(shí)施例一一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法，包括如下步 驟將500kg氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次，除去可溶性的酸根雜質(zhì)，此時(shí)，鹽泥中 含以氧化鎂，氧化鈣和二氧化硅為主要成分的化合物；而后，將所得鹽泥投入到第一碳化器 (2)中，并向第一碳化器(2)中通入純二氧化碳?xì)怏w，使鹽泥中所含的氧化鎂與二氧化碳 按照純物質(zhì)的質(zhì)量比1 2.0進(jìn)行碳化；此時(shí)氧化鎂與二氧化碳和水反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸氫鎂 或碳酸鎂，二者都可溶于水；氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸鈣，碳酸鈣基本不溶于水，因 而沉淀下來；將碳化反應(yīng)所得產(chǎn)物經(jīng)過第一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液， 所述第一濾餅中以碳酸鈣和二氧化硅為主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氫鎂或碳酸鎂為 主；第一澄清溶液經(jīng)沉降罐(5)加熱分解、沉降干燥器(6)干燥、風(fēng)選包裝機(jī)(7)包裝，得到 優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品(17)；將第一濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質(zhì)的質(zhì)量 比1 1.27投入到耐腐蝕反應(yīng)器(8)中反應(yīng)，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)第二 過濾器(9)過濾，得第二濾餅和第二澄清濾液；第二濾餅中以二氧化硅為主，其質(zhì)量含量達(dá) 80%;第二澄清濾液中以氯化鈣和氨水為主；將第二澄清濾液投進(jìn)第二碳化器(10)，用質(zhì)量 濃度為5%表面活性劑濃乳劑處理，攪拌速率為200r/min，并向第二碳化器(10)中含二氧 化碳?xì)怏w體積為25%的混合氣體，使第二澄清濾液中的氯化鈣與二氧化碳按照純物質(zhì)的質(zhì) 量之比為1 0. 19進(jìn)行碳化，碳化反應(yīng)溫度控制為10 20°C產(chǎn)物經(jīng)第三過濾器(12)過 濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；第三濾餅為碳酸鈣；白色的第三濾餅經(jīng)洗滌 機(jī)(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(jī)(15)、得到超微細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品(18)；第二濾餅按照 二氧化硅與氫氧化鈉的純物質(zhì)的質(zhì)量比1 1.11與氫氧化鈉一起投入到臥式轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器 (16)里，進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)生成液體的硅酸鈉水溶液，既是水玻璃(19)。實(shí)施例二一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法，包括如下步驟將500kg氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次，除去可溶性的酸根雜質(zhì)，此時(shí)，鹽泥中 含以氧化鎂，氧化鈣和二氧化硅為主要成分的化合物；而后，將所得鹽泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中通入含二氧化碳?xì)怏w體積為25%的混合氣體，使鹽泥中所含 的氧化鎂與二氧化碳按照純物質(zhì)的質(zhì)量比1 1.8進(jìn)行碳化，碳化反應(yīng)溫度控制為15 200C ；此時(shí)氧化鎂與二氧化碳和水反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸氫鎂或碳酸鎂，二者都可溶于水；氧化鈣 與二氧化碳反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸鈣，碳酸鈣基本不溶于水，因而沉淀下來；將碳化反應(yīng)所得產(chǎn)物 經(jīng)過第一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液，所述第一濾餅中以碳酸鈣和二氧 化硅為主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氫鎂或碳酸鎂為主；第一澄清溶液經(jīng)沉降罐(5) 加熱分解、沉降干燥器(6)干燥、風(fēng)選包裝機(jī)(7)包裝，得到優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品(17)； 將第一濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質(zhì)的質(zhì)量比1 1.0投入到耐腐蝕反應(yīng) 器(8)中反應(yīng)，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)第二過濾器(9)過濾，得第二濾餅和 第二澄清濾液；第二濾餅中以二氧化硅為主，其質(zhì)量含量達(dá)80% ；第二澄清濾液中以氯化鈣 和氨水為主；將第二澄清濾液投進(jìn)第二碳化器(10)，用質(zhì)量濃度為8%表面活性劑處理，其 中表面活性劑含有質(zhì)量濃度為3%濃乳劑和質(zhì)量濃度為5%吐溫20，攪拌速率為280r/min， 并向第二碳化器(10)中含二氧化碳?xì)怏w體積為40%的混合氣體，使第二澄清濾液中的氯 化鈣與二氧化碳按照純物質(zhì)的質(zhì)量之比為1 0.30進(jìn)行碳化，碳化反應(yīng)溫度控制為35 40°C，產(chǎn)物經(jīng)第三過濾器(12)過濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；第三濾餅為 碳酸鈣；白色的第三濾餅經(jīng)洗滌機(jī)(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(jī)(15)、得到超微細(xì) 碳酸鈣產(chǎn)品(18)；第二濾餅按照二氧化硅與氫氧化鈉的純物質(zhì)的質(zhì)量比1 1.35與氫氧 化鈉一起投入到臥式轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器(16)里，進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)生成液體的硅酸鈉水溶液， 既是水玻璃(19)。實(shí)施例三一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法，包括如下步 驟將500kg氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次，除去可溶性的酸根雜質(zhì)，此時(shí)，鹽泥中 含以氧化鎂，氧化鈣和二氧化硅為主要成分的化合物；而后，將所得鹽泥投入到第一碳化器 (2)中，并向第一碳化器(2)中含二氧化碳?xì)怏w體積為40%的混合氣體，使鹽泥中所含的氧 化鎂與二氧化碳按照純物質(zhì)的質(zhì)量比1 2. 2進(jìn)行碳化，碳化反應(yīng)溫度控制為20 25°C ； 此時(shí)氧化鎂與二氧化碳和水反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸氫鎂或碳酸鎂，二者都可溶于水；氧化鈣與二氧 化碳反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸鈣，碳酸鈣基本不溶于水，因而沉淀下來；將碳化反應(yīng)所得產(chǎn)物經(jīng)過第 一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液，所述第一濾餅中以碳酸鈣和二氧化硅為 主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氫鎂或碳酸鎂為主；第一澄清溶液經(jīng)沉降罐(5)加熱分 解、沉降干燥器(6)干燥、風(fēng)選包裝機(jī)(7)包裝，得到優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品(17)；將第一 濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質(zhì)的質(zhì)量比1 0. 87投入到耐腐蝕反應(yīng)器(8) 中反應(yīng)，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)第二過濾器(9)過濾，得第二濾餅和第二澄 清濾液；第二濾餅中以二氧化硅為主，其質(zhì)量含量達(dá)80% ；第二澄清濾液中以氯化鈣和氨水 為主；將第二澄清濾液投進(jìn)第二碳化器(10)，用質(zhì)量濃度為10%表面活性劑處理，其中表 面活性劑含有質(zhì)量濃度為10%的吐溫20，攪拌速率為320r/min，并向第二碳化器(10)中 通入含二氧化碳?xì)怏w體積為35%的混合氣體，使第二澄清濾液中的氯化鈣與二氧化碳按照 純物質(zhì)的質(zhì)量之比為1 0.59進(jìn)行碳化，碳化反應(yīng)溫度控制為10 15°C產(chǎn)物經(jīng)第三過濾 器(12)過濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；第三濾餅為碳酸鈣；白色的第三濾 餅經(jīng)洗滌機(jī)(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(jī)(15)、得到超微細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品(18)；第二濾餅按照二氧化硅與氫氧化鈉的純物質(zhì)的質(zhì)量比1 1. 51與氫氧化鈉一起投入到臥式轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器(16)里，進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)生成液體的硅酸鈉水溶液，既是水玻璃(19)。
上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本 發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法，其特征在于，包括如下步驟A將氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次；B將步驟A所得鹽泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中按照鹽泥中所含的氧化鎂與二氧化碳純物質(zhì)的質(zhì)量比1∶1.8～2.2通入二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)行碳化反應(yīng)；C將步驟B所得產(chǎn)物經(jīng)過第一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液；D步驟C所得到的第一澄清溶液經(jīng)沉降罐(5)加熱分解、沉降干燥器(6)干燥、風(fēng)選包裝機(jī)(7)包裝，得到優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品(17)；E將步驟C得到的第一濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質(zhì)的質(zhì)量比1∶0.87～1.27投入到耐腐蝕反應(yīng)器(8)中反應(yīng)，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳?xì)怏w等反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)第二過濾器(9)過濾，得第二濾餅和第二澄清濾液；F將步驟E得到的第二澄清濾液投進(jìn)第二碳化器(10)，用質(zhì)量濃度為5～10％表面活性劑進(jìn)行表面處理，攪拌速率為200～320r/min，并向第二碳化器(10)中通入二氧化碳?xì)怏w，使第二澄清濾液中的氯化鈣與二氧化碳按照純物質(zhì)的質(zhì)量之比為1∶0.19～0.59進(jìn)行碳化，產(chǎn)物經(jīng)第三過濾器(12)過濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；G步驟E所得的白色的第三濾餅經(jīng)洗滌機(jī)(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(jī)(15)、得到超微細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品(18)；H步驟E所得到的第二濾餅按照二氧化硅與氫氧化鈉的純物質(zhì)的質(zhì)量比1∶1.11～1.51與氫氧化鈉一起投入到臥式轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器(16)里，進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)生成液體的硅酸鈉水溶液，既是水玻璃(19)。
2.如權(quán)利要求1所述的用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方 法，其特征在于，步驟B中用第一碳化表(3)測定碳化反應(yīng)終點(diǎn)，步驟F中用第二碳化表 (11)測定碳化反應(yīng)終點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方 法，其特征在于，步驟B和步驟F中所用的二氧化碳?xì)怏w為純二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳體積 含量大于20%的混合氣體。
4.如權(quán)利要求1所述的用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方 法，其特征在于，所述表面活性劑選自所述表面活性劑選自濃乳劑、吐溫80和二者的混合 物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用氯堿鹽泥生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)超微細(xì)碳酸鈣和水玻璃的方法，該方法將鹽泥經(jīng)洗滌過濾器洗濾后，利用碳化反應(yīng)，過濾，離心等方法有效的將鹽泥中含有的鈣、鎂、硅等化合物分別轉(zhuǎn)化為碳酸鎂、碳酸鈣和水玻璃，充分發(fā)揮了鹽泥的潛在價(jià)值，為鹽泥的綜合利用提供經(jīng)濟(jì)有效的途徑。
文檔編號C01F11/18GK101823737SQ20101016962
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者王嘉興 申請人:汪晉強(qiáng)