[發(fā)明專利]用硼泥制備一水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010558899.0
• 申請(qǐng)日: 2010-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN102139899A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王嘉興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汪晉強(qiáng)
• 主分類號(hào): C01F5/40
• 分類號(hào): C01F5/40;C01F11/46;C01G45/10
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)化工三廢治理和綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用硼泥制備一水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法。

技術(shù)背景

生產(chǎn)硼酸、硼砂等產(chǎn)品產(chǎn)生的廢渣，是以硼鎂石(MgO·B₂O₃·H₂O)為原料，通過焙燒、粉碎、與純堿混合，采取碳水法生產(chǎn)硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)，再水洗、結(jié)晶過程提取硼砂后剩下的固體廢物；該固體廢物為灰白色、黃白色粉狀固體，呈堿性，含氧化硼和氧化鎂等組分，俗稱“硼泥”。硼泥生產(chǎn)一噸硼砂可產(chǎn)4噸硼泥，一個(gè)生產(chǎn)8000噸的硼砂產(chǎn)，每年可產(chǎn)硼泥3.2萬噸。硼泥的堆存處置不僅占用大量土地，而且會(huì)使堆場(chǎng)附近的土壤堿化并引起硼的遷移轉(zhuǎn)化，造成環(huán)境污染。由于硼泥的排放量較大，目前國(guó)內(nèi)采取多種綜合利用途徑，除生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂和氧化鎂和橡塑填充劑外，也有制取硼鎂磷復(fù)合肥、作蜂窩煤的煤加工料及做建筑上硼砂等。雖然這些方法對(duì)濾渣處理有一定效果，但都是要買生產(chǎn)工藝復(fù)雜，要么生成的產(chǎn)品較為單一；目前也沒有用硼泥制備一水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了用硼泥制備一水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，該方法不僅能有效處理廢渣，還能制得多種有價(jià)值的產(chǎn)品。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種用硼泥制備一水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，包括如下制備步驟：

步驟A、將硼泥轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，用蒸汽進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60℃～80℃時(shí)，保溫1～2小時(shí)；

步驟B、將步驟A中熱的硼泥用甩干離心機(jī)進(jìn)行固液分離，液體送去深加工；

步驟C、將步驟B中分離所得硼泥固體送入第一耐腐蝕反應(yīng)器，同時(shí)往第一耐腐蝕反應(yīng)器加入鹽酸溶液，攪拌使之進(jìn)行反應(yīng)；所述硼泥固體與鹽酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1∶1.63～2.03進(jìn)行反應(yīng)；其中，所述硼泥固體按氧化鎂進(jìn)行計(jì)算；反應(yīng)生成氧化鎂的水合物；

步驟D、將步驟C中所得反應(yīng)混合物用第一過濾器進(jìn)行過濾，濾餅送去深加工；

步驟E、將步驟D中過濾所得濾液與硫酸以純質(zhì)量比1∶0.83～1.23依次投入第二耐腐蝕反應(yīng)器里進(jìn)行攪拌，反應(yīng)生成一水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合溶液；

步驟F、將步驟E中所得混合溶液用第二過濾器進(jìn)行過濾；

步驟F、將步驟E中過濾所得的白色濾餅依次用第一洗滌甩干機(jī)、第一干燥器和第一粉碎機(jī)進(jìn)行洗滌甩干、干燥和粉碎后檢斤包裝得到兩水硫酸鈣；

步驟G、將步驟F中過濾所得的濾液送入減壓蒸餾器中進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)溶液達(dá)到保護(hù)濃度時(shí)候，得到七水硫酸鎂晶體，繼續(xù)蒸餾得到硫酸錳，硫酸錳排出送入冷卻塔冷卻，所得晶體用第二洗滌甩干機(jī)、第二干燥器和第二粉碎機(jī)進(jìn)行洗滌甩干、干燥和粉碎后檢斤包裝得到硫酸錳產(chǎn)品，蒸餾出來的鹽酸溶液返第一耐腐蝕反應(yīng)器循環(huán)使用；

步驟H、將步驟G中七水硫酸鎂晶體排出，用第三干燥器進(jìn)行干燥，粉碎后檢斤包裝得到一水硫酸鎂產(chǎn)品。

其中，所述步驟C中的鹽酸溶液為體積濃度為30％～60％的鹽酸溶液。

所述步驟E中的硫酸為體積濃度為10％～20％的硫酸溶液。

硼泥中的鎂一般都是以碳酸鎂的形式存在，有時(shí)候也隨著硼鎂石的礦產(chǎn)不同而有差別。生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂硼泥的組分是這樣的：氧化鎂38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化硼3％、氧化鈣3％氧化錳0.11％、其他為水分。

本發(fā)明是以硼泥為原料通過鹽酸使之成為氧化物形成溶液，除去非溶性雜質(zhì)得到鎂的化合物。然后在加工其他鎂的化合物，還有硼的化合物等等。因此，就生產(chǎn)的純度而言是無可挑剔的，質(zhì)量也是過關(guān)的。主要是先將硼泥用蒸汽加熱，然后進(jìn)行分離，再與鹽酸進(jìn)行反應(yīng)，最后根據(jù)物質(zhì)溶解度的不同進(jìn)行蒸餾冷卻，分離得到產(chǎn)品；本發(fā)明既能干干凈凈的吞掉硼泥廢渣，減輕硼泥廢渣對(duì)環(huán)境的污染；又能制得有價(jià)值的一水硫酸鎂、硫酸錳和硫酸鈣產(chǎn)品，不僅具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，而且工藝及生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，是一種比較實(shí)際的處理和利用方法。

本發(fā)明的反應(yīng)原理為：

MgO+2HCl＝MgCl₂+H₂O

MgCl₂+H₂SO₂+H₂O＝Mg?SO₄·7H₂O+2HCl