專利名稱:輕質碳酸鎂的無廢液制造方法
本發(fā)明是一種從含鎂礦物制造碳酸鎂的方法，特別是涉及用銨鹽溶液來分解含鎂礦物制造碳酸鎂的工藝技術。
國內(nèi)目前的碳氨法生產(chǎn)碳酸鎂的方法，系用碳酸銨水溶液，碳酸氫銨或碳酸氫銨加氨水與含鎂溶液(通常為鹵水)反應而得，用這種方法可以制得視比容大的輕質碳酸鎂，但反應付產(chǎn)物銨鹽溶液回收價值不大，排放則污染嚴重。(無機鹽工業(yè)，1982，№6，P1)本發(fā)明的目的是在于尋求一種產(chǎn)品質量不僅符合我國輕質碳酸鎂標準(GB1612-79)而且可用作生產(chǎn)輕質氧化鎂(HG1-324-77)的原料，又不產(chǎn)生廢液的新的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明是通過下述方法具體實施的，工藝流程見附圖。
1.浸取將硫酸銨，硝酸銨或氯化銨鹽溶液與菱苦土或菱鎂礦粉等含鎂礦料，在反應鍋1中攪拌混合，加熱，反應溫度控制在溶液沸點附近，反應后將料液過濾，濾液為鎂鹽溶液，將濾液送到反應鍋2，反應中放出的氨氣用水吸收形成回收氨水，這些回收氨水一部分用酸中和，生成銨鹽溶液返回作補充浸取反應劑用，另一部分送到反應鍋2(參見流程圖)參加反應。
以硫酸銨與菱苦土為原料時，其反應方程式為
反應時，銨鹽與菱苦土的比值與菱苦土轉化率及最終浸取液中雜質錳離子的含量有關，此值越大，菱苦土轉化率上升，但浸取液中錳離子含量增加，當銨鹽與菱苦土原料中氧化鎂比值為1∶0.85～1.12時，產(chǎn)品碳酸鎂中錳離子雜質含量可符合化工部標準HG1-324-77輕質氧化鎂原料的要求。
2.反應送到反應鍋2的上述濾液與銨的碳酸鹽反應，本方法中，是用碳酸氫銨和回收氨水，NH4OH/NH4HCO3的克分子比為0～1.75∶1，在以硫酸銨作浸取劑時，此反應式為
Mg++濃度在0.41～0.83mol/dm3之間，NH4HCO3/Mg++為1～1.2∶1，反應溫度控制在40-90℃。所得沉淀經(jīng)洗滌、離心分離、干燥粉碎即得成品輕質堿式碳酸鎂。此堿式碳酸鎂經(jīng)焙燒，粉碎即得輕質氧化鎂。
與我國目前采用的碳氨法相比較，由于現(xiàn)行碳氨法采用鎂鹽溶液與銨的碳酸鹽反應，一噸碳酸鎂將產(chǎn)生357.3公斤NH+4的絕對排污量，若以每噸碳酸鎂生產(chǎn)需水80噸計，產(chǎn)生廢水80m3，平均含氨氮4466.5mg/dm3，超過氨氮排放標準15mg/dm3的297.8倍，每噸廢水收排污費1.45元，每生產(chǎn)1噸碳酸鎂將收排污費116元，每生產(chǎn)1噸氧化鎂將收排污費290元。
本發(fā)明由于銨鹽溶液閉路循環(huán)套用，故無廢液排放。且所得碳酸鎂雜質含量低，產(chǎn)品可作生產(chǎn)符合化工部標準的輕質氧化鎂的原料。
下述實施例是為了更好地說明本發(fā)明而提出的，但本發(fā)明並不受這些實施例的限制。下述實施例一～六是浸取部分，實施例七～九是反應部分，實施例十是母液返回使用例。
實施例一在裝有攪拌機，迴流冷卻器及溫度計的2000cm3三口燒瓶中，加入35.0克菱苦土(含MgO82.86%)及1200cm30.6mol/dm3(NH4)2SO4溶液，在油浴中加熱至沸騰，放出氨氣，維持微沸3小時，冷卻過濾，分析濾液中Mg++濃度，得含Mg++濃度為0.537mol/dm3溶液1005cm3，Mn++雜質濃度痕量，該溶液按實施例七的方法制得的輕質碳酸鎂可作符合部標HG1-324-77輕質氧化鎂的原料。
實施例二菱苦土的加入量為29.75克，實施例一中其它條件不變，所得碳酸鎂及氧化鎂均符合前述標準。
實施例三菱苦土的加入量為39.2克，實例一中其它條件不變，所得碳酸鎂及氧化鎂符合前述標準。
實施例四加入90克菱鎂礦粉(含MgO 33%)代替實施例一中的菱苦土，其余條件不變，得含Mg++濃度為0.05mol/dm3的溶液1003cm2。所得碳酸鎂及氧化鎂符合前述標準。
實施例五加入1.2mol/dm3的NH4Cl溶液1200cm3代替實施例一中的(NH4)2SO4溶液，其它條件不變，得含Mg++濃度為0.52mol/dm3溶液998cm3，所得碳酸鎂及氧化鎂符合前述標準。
實施例六加入1.2mol/dm3的NH4NO3溶液1200cm3代替實施例一中的(NH4)2SO4溶液，其它條件不變，得含Mg++濃度為0.54mol/dm3溶液1000cm3，所得碳酸鎂及氧化鎂符合前述標準。
實施例七在2000cm3燒杯中加入實施例一所得MgSO4溶液(0.537mol/dm3)1005cm3，加入98.04%工業(yè)級NH4HCO352.2克20%氨水68.6cm3，邊攪拌邊升溫至70℃，過濾，濾餅用水洗滌，脫水烘干得堿式碳酸鎂40.21克，質量符合GB1612-79，將此碳酸鎂焙燒得MgO16.89克(以100%計)，符合HG1-324-77特級品要求，母液洗水回收用于浸取，無廢液排放。
實施例八在2000cm3燒杯中加入MgSO4溶液(0.41mol/dm3)1000cm3，加入98.04%工業(yè)級NH4HCO366.1克，不加氨水，升溫至90℃，其它按實施例七同樣處理，得碳酸鎂24.8克，焙燒后得MgO9.92克(以100%計)，符合前述標準，母液洗水回收用于浸取，無廢液排放。
實施例九在2000cm3燒杯中加入MgSO4溶液(0.83mol/dm3)1000cm3，加入98.04%工業(yè)級NH4HCO366.9克，加20%氨水123cm3，升溫至40℃，其它按實施例七同樣處理，得碳酸鎂58.5克，焙燒后得MgO23.4克(100%計)，符合前述標準，母液洗水回收用于浸取，無廢液排放。
實施例十將例七母液〔分析Mg++0.1023mol/dm3，(NH4)2SO40.676mol/dm3〕按比例代替例一中(NH4)2SO4溶液，其它條件不變，得含Mg++濃度0.41mol/dm3的溶液1000cm3，加入98.04%工業(yè)級NH4HCO365.4克，加20%氨水86cm3，升溫至60℃，其它按實施例七同樣處理，得碳酸鎂54.5克，焙燒后得氧化鎂21.8克(100%計)，符合前述標準，母液及洗水仍可回收用于浸取，無廢液排放。
權利要求
1.一種從含鎂礦物制備碳酸鎂的方法，其特征在于1.1用銨鹽溶液分解含鎂礦物，制備鎂鹽溶液，1.2用銨的碳酸鹽與上述鎂鹽溶液反應，制取碳酸鎂，1.3反應付產(chǎn)物氨用水吸收后循環(huán)使用，1.4分離碳酸鎂后的含銨鹽母液，循環(huán)使用。
2.根據(jù)權利要求
1.1的方法，其特征在于所述的銨鹽溶液為硫酸銨，氯化銨或硝酸銨，所述的含鎂礦物為菱苦土、菱鎂礦粉。
3.根據(jù)權利要求
2.的方法，其特征在于反應溫度在溶液沸點附近。
4.根據(jù)權利要求
2.的方法，其特征在于所述的銨鹽與菱苦土中氧化鎂克分子比為1∶0.85～1.12。
5.根據(jù)權利要求
1.2的方法，其特征在于所述的銨的碳酸鹽含有碳酸氫銨和反應回收氨水。
6.根據(jù)權利要求
1.2的方法，其特征在于反應的Mg++濃度為0.41～0.83mol/dm3之間。
7.根據(jù)權利要求
1.2的方法，其特征在于反應的NH4HCO3與Mg++的克分子比為1～1.2∶1。
8.根據(jù)權利要求
1.2的方法，其特征在于反應的NH4OH/NH4HCO3的克分子比為0～1.75∶1。
9.根據(jù)權利要求
1.2的方法，其特征在于反應溫度在40～90℃。
10.根據(jù)權利要求
1.2的方法，其特征在于Mg++濃度為0.41mol/dm3NH4HCO3/Mg++＝1.2∶1，NH4OH/NH4HCO3＝1.15∶1，反應溫度為50-70℃。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種可以作為輕質氧化鎂原料的輕質碳酸鎂的無廢液制造方法。該方法的特點是用銨鹽溶液分解菱苦土或菱鎂礦粉制取鎂鹽溶液，然后將其與碳酸氫銨和回收氨水反應制取碳酸鎂，反應副產(chǎn)物氨水及分離碳酸鎂后的含銨鹽母液均循環(huán)使用，故無廢液排放。
文檔編號C01F5/24GK86102539SQ86102539
公開日1988年4月27日 申請日期1986年10月15日
發(fā)明者王關清, 周友聲, 史祖余, 王健生, 劉艷芬, 朱雅敏 申請人:上海敦煌化工廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan