[發明專利]使用碳酸銨從含氯化鎂鹵水中制備三水碳酸鎂的方法

無效

• 申請號: 200710064243.1
• 申請日: 2007-03-07
• 公開（公告）號: CN101259968A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 李志寶;王勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01F5/24
• 分類號: C01F5/24
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 李柏

技術領域

本發明屬于鹽化工領域，特別涉及一種使用碳酸銨從含氯化鎂鹵水中生產三水碳酸鎂、氯化銨的方法。

技術背景

我國在青海、西藏、新疆等地區有廣大的鹽湖資源，鹽湖中鉀、鎂、鋰等資源豐富。如青海察爾汗地區主要是生產鉀肥，在鉀肥生產過程中排放大量含有氯化鎂、氯化鋰的鹵水。這部分鹵水未得到有效的利用，造成了鎂、鋰資源的浪費，同時也導致鉀資源的貧化和環境的嚴重污染。而隨著國民經濟的發展，國內市場對于鎂產品的需求也日益增加，但高檔鎂系產品仍需大量進口。因此，如何充分合理利用鹽湖鹵水為原料生產高檔鎂系列產品是對鹽湖資源綜合利用的一條重要途徑。目前，對于鹽湖鹵水中水氯鎂石(MgCl₂·6H₂O)資源利用的主要方法有直接分解法和沉淀法：

(1)水氯鎂石直接分解法：本方法采用水氯鎂石(MgCl₂·6H₂O)直接煅燒生成鎂砂，其主要反應為：

MgCl₂·6H₂O＝MgO+2HCl+5H₂O

此方法對于水氯鎂石的純度要求很高，同時煅燒過程溫度很高，氣液固三相流動性差，副產物氯化氫氣體對于生產設備有嚴重的腐蝕。

(2)石灰乳沉淀法：將石灰乳加入到一定濃度的氯化鎂鹵水中，發生下列反應：

MgCl₂+Ca(OH)₂＝Mg(OH)₂↓+CaCl₂

反應生成的氫氧化鎂經過煅燒得到氧化鎂。該方法對于氫氧化鈣的活性要求高，生成的沉淀為氫氧化鎂，顆粒較小容易吸附雜質，故產品純度較低；同時氫氧化鎂沉淀為膠狀物，過濾困難，濾餅含水量高，干燥過程能耗高，并且生成的氯化鈣附加值低，在一些地區已經形成了“白海”，環境污染嚴重。

(3)氨水沉淀法：將鹵水與氨水反應生成氫氧化鎂沉淀，其反應式如下：

MgCl₂+2NH₃·H₂O＝Mg(OH)₂↓+2NH₄Cl

反應生成的氫氧化鎂經過煅燒得到氧化鎂。該方法在較低的反應物濃度下反應可以得到較大顆粒的氫氧化鎂，但較低濃度會造成收率較低，同時反應體系中游離銨濃度高，造成操作環境差、環境污染等問題。

(4)碳酸鹽沉淀法：將工業純堿Na₂CO₃加入鹵水中，形成下列反應：

Na₂CO₃+MgCl₂＝MgCO₃↓+2NaCl

反應生成碳酸鎂或堿式碳酸鎂，經過煅燒可以得到氧化鎂。此方法采用純堿為沉淀劑成本較高，且副產氯化鈉附加值較低，不宜大規模生產。

(5)碳銨沉淀法：將碳酸氫銨為沉淀劑進行反應，其反應式如下：

MgCl₂+2NH₄HCO₃＝MgCO₃↓+CO₂↑+2NH₄Cl+H₂O

MgCl₂+10NH₄HCO₃＝4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O↓+6CO₂↑+10NH₄Cl

反應生成的是三水碳酸鎂或堿式碳酸鎂，經過煅燒得到氧化鎂。此方法碳酸氫銨中的二氧化碳利用率只有50％左右，生產消耗碳酸氫銨量大，成本高。

(6)二氧化碳、氨氣沉淀法：將一定流量的二氧化碳和氨氣按比例通入鹵水中，與氯化鎂反應，形成下列反應：

MgCl₂+2NH₃+CO₂+H₂O＝MgCO₃↓+2NH₄Cl

作為原料的二氧化碳、氨氣較為廉價，經濟效益顯著，但此反應涉及氣-液-固三相反應，反應進程不易控制，產品質量不穩定。

發明內容

本發明的目的是提供一種使用碳酸銨從含氯化鎂鹵水中制備三水碳酸鎂的方法。