專利名稱：一種制備金屬鎂粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法冶金類，具體涉及一種制備金屬鎂粉的方法。
背景技術(shù)：
金屬鎂粉在鋼鐵冶煉中是鋼鐵的脫硫劑，脫硫后的鋼鐵具有良好的板材加工性能。金屬鎂也是制造鋁鎂合金的重要材料，用量最大的是汽車工業(yè)，例如每輛汽車用鎂量為 5-10Kg。我國(guó)有漫長(zhǎng)的海岸線、豐富的海水及鹵水資源，苦鹵中最豐富的鎂資源不能得到充分和有效的開發(fā)利用。如何充分利用苦鹵中的鎂資源是苦鹵化學(xué)資源綜合利用中的關(guān)鍵問題。但是迄今為止從海水化學(xué)資源(主要是苦鹵)中生產(chǎn)金屬鎂及鎂系產(chǎn)品在我國(guó)海洋化工產(chǎn)業(yè)中是一個(gè)非常薄弱的環(huán)節(jié)。幾十年來一直主要生產(chǎn)一些低附加值的氯化鎂等產(chǎn)品， 造成了資源的浪費(fèi)。根據(jù)國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況，我國(guó)海鹽工業(yè)每年約有1.5X107M3苦鹵可供利用，資源十分豐富的鹽場(chǎng)鹵水資源，鹵水中的Aig2+濃度高達(dá)ll(Tl30g/L，大量苦鹵的產(chǎn)生不但會(huì)對(duì)環(huán)
境帶來相當(dāng)嚴(yán)重的污染，同時(shí)高濃度的鹵水中含有許多有用的化學(xué)成分，所以應(yīng)該加以積極的利用，防止資源的巨大浪費(fèi)。從苦鹵中提取金屬鎂主要是利用苦鹵中的氯化鎂脫水后
用電解法生產(chǎn)。工業(yè)規(guī)模海水制鎂的方法是由海水中加石灰石沉淀Afe(CW)2 ,再由氫氧化鎂加鹽酸轉(zhuǎn)換成-嶺(4 ·€Η20 ,脫水得到MgCZ2 ,再電解得到Ι/g和0/2。電解法金屬鎂
生產(chǎn)雖是成熟技術(shù)，但利用苦鹵中的氯化鎂生產(chǎn)金屬鎂，因成本高等原因，我國(guó)至今未進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)，其主要難點(diǎn)是氯化鎂脫水問題未能很好解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種制備金屬鎂粉的方法， 該方法直接采用六水氯化鎂MgCZ2 ·6Η20 ,作為原料，從而避免了生產(chǎn)中氯化鎂的脫水過
程，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了循環(huán)生產(chǎn)。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
一種制備金屬鎂粉的方法，其特征在于所述方法至少包括下列步驟將六水氯化鎂 MgCl2 ·6Η20飽和溶液進(jìn)行膜電解獲得鎂離子，所述鎂離子在膜電解系統(tǒng)的陰極被還原成鎂以后，經(jīng)過固液分離得到金屬鎂粉。所述的氯化鎂AfgG3 ·6Η20飽和溶液來源于氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)后的產(chǎn)物。所述的氯化鎂MgCZ2飽和溶液來源于海水淡化處理后用于制造鉀肥后的制鉀廢液，即苦鹵。所述氯化鎂MgCZ2 ·6Η20飽和溶液來源于鹽湖鹵水用于制造鉀肥后的制鉀廢液，即苦鹵。所述的膜電解采用的是至少一幅均相陽離子交換膜。所述方法中將所述氯化鎂MgCl2 · 6Η20飽和溶液經(jīng)過膜電解后的MgCl2貧液中
氯離子與氫氧化鎂反應(yīng)，生成的氯化鎂溶液進(jìn)行膜電解獲得鎂離子，所述鎂離子在膜電解系統(tǒng)的陰極被還原成鎂以后，經(jīng)過固液分離得到金屬鎂粉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，清潔生產(chǎn)，固液氣接近零排放；能耗大幅降低，只遷移水中離子， 水不發(fā)生相變；使用鹽化工業(yè)廢液，使上游工廠零排放(接近);生產(chǎn)流程縮短，設(shè)備簡(jiǎn)單/可全自動(dòng)；原料單一，來源豐富，氯化鎂無須脫水，回避了鎂鹽脫水難題；可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)， 易擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
實(shí)施例I
本實(shí)施例原料來源于鹽湖鉀肥廠制鉀后得到的MgCl2苦鹵水，再經(jīng)過除不溶物雜質(zhì)、除重金屬離子后，得到精制的氯化鎂MgCT2 ·6Η20飽和溶液，將該飽和溶液流經(jīng)由數(shù)幅平行
排列的均相陽離子交換膜構(gòu)成的分離裝置，將鎂離子Mg2+分離，分離的鎂離子在膜電解系
統(tǒng)的陰極被還原成鎂以后，經(jīng)過固液分離得到金屬鎂粉。被濾出鎂離子Mg2+后的Mgcl2貧
液此時(shí)含有氯離子CT呈酸性液，將其與氫氧化鎂中和，反應(yīng)生成氯化鎂溶液，此溶液可用于配置氯化鎂飽和溶液，作為原料使用，同期產(chǎn)生的氯氣可回收利用，如此循環(huán)往復(fù)。本實(shí)施例流程的原料為鹽湖鉀肥廠制鉀后得到的MgCl2苦鹵水，中間添加物為氫氧化鎂，其終極產(chǎn)物為鎂粉、水和少量氯氣，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以認(rèn)識(shí)到，本流程的特點(diǎn)是從制鉀廢液中提取鎂粉的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了無污染的零排放。實(shí)施例2:
本實(shí)施例與實(shí)施例I的區(qū)別在于原料來源于海水，將海水淡化廠排放的廢水(濃鹽水) 經(jīng)鉀肥廠制鉀后得到MgCl2苦鹵水，再經(jīng)過除不溶物雜質(zhì)、除重金屬離子后，得到精制的氯化鎂MgC72 KH2O飽和溶液，以此為原料，用上述實(shí)施例中的方法進(jìn)行分離，得到金屬鎂粉。實(shí)施例3:
本實(shí)施例原料來源于海水，將一定量的海水過濾后，加入石灰石CaCo3，經(jīng)過沉淀后，生成氫氧化鎂，之后加入鹽酸，得到精制的氯化鎂AigCY2 ·6/ 20飽和溶液。以此為原料，用上述實(shí)施例中的方法進(jìn)行分離，得到金屬鎂粉。將上述實(shí)施例投入生產(chǎn)中，得出的結(jié)論是，采用上述實(shí)施例中的氯化鎂 MgCl2 ·6Η20飽和溶液8-10噸，利用上述實(shí)施例的膜電解法在工作壓力O. lMPa-4MPa ;每對(duì)膜的工作電壓1V-5V ;工作電流10-500mA/cm2 ;工作溫度12_50°C的工作狀態(tài)下，可產(chǎn)出約I噸左右的鎂粉，其能耗不大于3000KWh/噸。同時(shí)由于循環(huán)生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)零排放。而本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的是,采用氯化鎂MgCT2 *·20飽和溶液8-10噸,采用
現(xiàn)有技術(shù)中的溶鹽電解法生產(chǎn)鎂，即經(jīng)過干燥脫水后，直流電解獲得鎂，其能耗約在18000 Kffh/噸左右。有廢液排放，其排放的廢電解液需要回收，再處理。很顯然通過本實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的比較可得知，本發(fā)明的方法與對(duì)現(xiàn)有技術(shù)相比，最大優(yōu)勢(shì)在于，能耗大為節(jié)省，且為零排放。
權(quán)利要求
1.一種制備金屬鎂粉的方法，其特征在于所述方法至少包括下列步驟將六水氯化鎂 MgCl2 ·6Η20飽和溶液進(jìn)行膜電解獲得鎂離子，所述鎂離子在膜電解系統(tǒng)的陰極被還原成鎂以后，經(jīng)過固液分離得到金屬鎂粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備金屬鎂粉的方法，其特征在于所述的氯化鎂 MgCI2 ·6Η20飽和溶液來源于氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)后的產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備金屬鎂粉的方法，其特征在于所述的氯化鎂 MgCl2 ·6Η20飽和溶液來源于海水淡化處理后用于制造鉀肥后的制鉀廢液，即苦鹵。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備金屬鎂粉的方法，其特征在于所述氯化鎂 MgCl2 ·6Η20飽和溶液來源于鹽湖鹵水用于制造鉀肥后的制鉀廢液，即苦鹵。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備金屬鎂粉的方法，其特征在于所述的膜電解采用的是至少一幅均相陽離子交換膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備金屬鎂粉的方法，其特征在于所述方法中將所述氯化鎂IgCT2 ·6Η20飽和溶液經(jīng)過膜電解后的MgCl2貧液中氯離子與氫氧化鎂反應(yīng)，生成的氯化鎂溶液進(jìn)行膜電解獲得鎂離子，所述鎂離子在膜電解系統(tǒng)的陰極被還原成鎂以后，經(jīng)過固液分離得到金屬鎂粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及濕法冶金類，具體涉及一種制備金屬鎂粉的方法，所述方法至少包括下列步驟將六水氯化鎂飽和溶液進(jìn)行膜電解獲得鎂離子，所述鎂離子在膜電解系統(tǒng)的陰極被還原成鎂以后，經(jīng)過固液分離得到金屬鎂粉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，清潔生產(chǎn)，固液氣接近零排放；能耗大幅降低，只遷移水中離子，水不發(fā)生相變；使用鹽化工業(yè)廢液，使上游工廠零排放(接近)；生產(chǎn)流程縮短，設(shè)備簡(jiǎn)單/可全自動(dòng)；原料單一，來源豐富，氯化鎂無須脫水，回避了鎂鹽脫水難題；可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，易擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
文檔編號(hào)C25C5/02GK102586810SQ20121007047
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月17日
發(fā)明者張無量 申請(qǐng)人:張無量