[發明專利]一種由老鹵制備高純氧化鎂的方法

有效

• 申請號: 201410018911.7
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN104773744B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 盧旭晨;閆巖
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01F5/06
• 分類號: C01F5/06;C01B7/03
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯桂麗

技術領域

本發明屬于無機化工領域，涉及一種以老鹵為原料，制備高純氧化鎂，同時副產鹽酸的方法。

背景技術

純度大于99%的氧化鎂被稱為高純氧化鎂。氧化鎂純度越高，雜質組分含量越小，其高溫抗折性能、高溫抗腐蝕性能等就越強。生產高純氧化鎂的原料主要有菱鎂礦、白云石、海/湖老鹵等。我國遼寧大石橋、海城等地儲有豐富的菱鎂礦，菱鎂礦經過不同溫度條件下煅燒就可以得到輕燒氧化鎂、重燒氧化鎂或者電熔鎂砂。白云石一般經過煅燒、消化、碳化、過濾、熱解、煅燒可以獲得輕燒氧化鎂。但是，以菱鎂礦或白云石為原料生產氧化鎂過程污染嚴重、其中的雜質成分很難除去，因此氧化鎂的純度很難達到高純的標準。

以鹵水為原料制備氧化鎂的方法有碳銨法、氨法、碳化法、石灰法、氯化鎂熱解等多種方法。其中，氯化鎂熱解法利用氯化鎂在高溫下發生水解反應的特性獲得氧化鎂產品。氯化鎂熱解一般有兩種工藝：其一，氯化鎂以溶液噴霧形式進入熱解爐發生熱解反應。如CN1413940A公開了一種以高濃度氯化鎂溶液為原料制取高純鎂砂的工藝。該工藝步驟如下：加入BaCl₂脫除氯化鎂溶液中的SO₄^2-；采用選擇性離子交換樹脂除硼；加壓噴霧水解，獲得氧化鎂；水洗氧化鎂，然后過濾；850-900℃下焙燒濾餅得到氧化鎂。CN1724372A公開了一種以高鎂含鋰鹵水為原料，生產碳酸鋰、氧化鎂和鹽酸的方法。該方法的工藝流程為噴霧干燥、煅燒、加水洗滌、蒸發濃縮、沉淀工序后得碳酸鋰產品，煅燒工序后產生的混合氣體經鹽酸吸收工序后得到工業鹽酸產品，加水洗滌工序產生的濾餅經干燥后得高純氧化鎂產品。CN1704337A公開了一種以海、湖鹵水或者粗氯化鎂為原料，利用真空結晶方法除雜，制備氧化鎂的方法，其步驟包括真空蒸發、沉降分離除去固體雜質；噴霧熱解、動態煅燒、粉碎洗滌、閃蒸干燥，得到氧化鎂產品。

其二，氯化鎂以固體物料形式進入熱解爐發生熱解反應。氯化鎂熱解方法制備高純氧化鎂的關鍵是作為熱解原料的氯化鎂溶液或者固體氯化鎂物料中雜質成分少、純度高。如CN101007643A公開了一種兩級動態煅燒制備氧化鎂和氯化氫混合氣體工藝和設備，其核心是將第二級動態煅燒出來的高溫熱解尾氣作為第一級動態煅燒的熱能來源，而沒有涉及熱解原料氯化鎂質量純度等。CN101117225A公開了一種以鹽湖老鹵為原料生產高純氧化鎂的工藝，其步驟包括：將鹽湖老鹵蒸發濃縮后析出的晶體氯化鎂或析晶剩余的液體進行脫水，得到二水氯化鎂；將二水氯化鎂經過一次熱解、反吸水和二次熱解步驟，得到粗氧化鎂；將粗氧化鎂洗滌、煅燒、冷卻后得到高純氧化鎂。

現有氯化鎂熱解法生產氯化鎂的技術存在以下問題：（1）采用氯化鎂溶液噴霧熱解的工藝，而對氯化鎂溶液沒有進行深度除雜，影響了氧化鎂產品的純度；（2）個別技術采用了溶液結晶方法，但結晶前，母液沒有專門除雜步驟，結晶母液中的雜質成分依然會進入氯化鎂晶體，最終影響氧化鎂純度。

發明內容

針對目前高純氧化鎂的制備方法中存在的問題，本發明的目的在于提供一種制備高純氧化鎂，同時副產鹽酸的方法。在脫除老鹵主要雜質成分基礎上，采取溶液蒸發結晶純化技術獲得氯化鎂晶體，用高純氯化鎂飽和液洗滌晶體，流態化熱解氯化鎂晶體，水洗熱解產物，最后焙燒水洗后的濾餅，則可獲得高純氯化鎂，用水吸收熱解尾氣可以獲得鹽酸。

本方法通過除雜、結晶、洗滌、熱解、水洗等多步純化工藝制備高純氧化鎂，與現有方法相比較，本方法制備的氧化鎂純度高。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高純氧化鎂的制備方法，包括以下步驟：

(a)過濾老鹵原料液，除去不溶物雜質，然后濃縮獲得飽和液；

(b)吸附脫除步驟(a)所得飽和液的顏色；獲得澄清溶液；

(c)脫除步驟(b)所得溶液中的SO₄^2-；獲得脫除SO₄^2-的澄清液；

(d)以步驟(c)所得溶液為母液，蒸發結晶獲得氯化鎂晶體；

任選進行(e)用氯化鎂溶液洗滌步驟(d)所得晶體，獲得高純氯化鎂；即可以使用氯化鎂溶液洗滌，也可以不進行該步，直接將步驟(d)所得晶體進行步驟(f)的操作；

(f)流態化熱解步驟(e)所得高純氯化鎂晶體或步驟(d)所得氯化鎂晶體，獲得氧化鎂，吸收尾氣獲得副產品鹽酸；

(g)水洗步驟(f)所得的氧化鎂，然后過濾，獲得水洗氧化鎂；