[發明專利]鎂電解渣的綜合利用方法

有效

• 申請號: 201410406648.9
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104131310A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 鄭權;馬尚潤;朱福興;穆天柱;程曉哲;鄧斌;何安西;陳兵
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C25B1/34
• 分類號: C25B1/34;C22B7/00;C25C3/04;C22B3/44;C01B3/08
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 柯海軍;武森濤

技術領域

本發明涉及鎂電解渣的綜合利用方法，屬于資源回收領域。

背景技術

鎂是一種性質活潑的輕金屬，其應用領域主要有合金生產，壓鑄件生產以及金屬脫硫脫氯等，鎂能夠顯著提高合金的強度和抗腐蝕性，是合金的重要添加劑，尤以鋁合金為例，通過使用鎂，生產的球墨鑄鐵塑性，韌性以及抗壓強度和屈服強度等力學性能均腳普通鑄鐵有大幅度改善，在脫硫和脫氯應用中以鐵水脫硫和四氯化鈦還原應用最廣。

目前，電解法制鎂是生產鎂的重要方法，尤其對于海綿鈦聯合企業更是建立鎂-氯循環的關鍵。鎂電解生產所用電解槽根據陰陽極間是否有隔板分為無隔板電解槽和有隔板電解槽兩種，根據石墨陽極放入位置可分為下插槽、側插槽和上插槽，目前國內外生產運行較好的電解槽為上插式的無隔板電解槽和多級槽，其電流效率基本能達到80％以上，電能效率達到50％以上。

電解過程由于原料帶入的雜質以及鎂氧化產生的氧化鎂將以殘渣形成沉積在電解槽底部，需定期清除或大修清除其對電解系統的影響，根據相關文獻報道：2012年我國鎂產量為69.83萬噸，占到全世界原鎂產量的82％，殘渣的噸鎂產出率為50～100Kg不等，其成分主要為5～10％MgCl₂、15～35％NaCl、15～45％KCl(或CaCl₂)，5～10MgO，2～5％Mg、其余為Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等不溶氧化物。但目前缺乏對鎂電解殘渣回收利用的處理方法，產生的鎂電解殘渣無法得到利用，造成環境造成污染的同時也引起資源的浪費。為此，本發明提供一種鎂電解渣的利用方法，旨在對電解殘渣進行回收再利用，減小對環境的壓力和實現資源能源的再利用。

申請號為200910168936.4的中國專利申請公開了一種精煉鎂渣分步制取粗鎂粒、熔劑、鎂磚的方法，通過破碎、篩選、制粉、風選分離粗鎂粒；通過雖然其技術方案也能實現鎂渣的利用，然后蒸發、結晶得到含水鹵光石，然后添加MgCI₂等物質，脫水得到脫水鹵光石(即熔劑)；再將剩余廢鎂渣制成鎂磚。雖然上述技術方案也實現了鎂渣的利用，但是其操作復雜，且需引入外源離子。

因此，尋找一種工藝簡單、工藝環保的鎂電解渣的綜合利用方法，顯得尤為重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種鎂電解渣的綜合利用方法。

本發明鎂電解渣的綜合利用方法，包括如下步驟：

a、將鎂電解渣與水混合，收集反應氣體；其中，按質量計，鎂電解渣:水＝1:1.5～2；

b、待a步驟反應完全后，過濾，得濾餅和濾液，濾餅為氫氧化鎂及不可溶雜質；

c、將b步驟得到的濾液進行電解，以石墨為陽極，碳鋼棒為陰極，收集反應氣體；

d、電解完全后過濾，濾餅為氫氧化鈣和氫氧化鎂組成的混合物，濾液為氫氧化鈉溶液；或濾餅為氫氧化鎂，濾液為氫氧化鈉和氫氧化鉀組成的混合溶液。

其中，所述鎂電解渣由以下重量百分比的成分組成：5～10％MgCl₂、15～35％NaCl、15～45％KCl，5～10％MgO，2～5％Mg，其余為不可避免的雜質；或5～10％MgCl₂、15～35％NaCl、15～45％CaCl₂，5～10％MgO，2～5％Mg，其余為不可避免的雜質。

進一步的，a步驟發生的反應如下：

Mg+2H₂O＝Mg(OH)₂↓+H₂↑

當鎂電解渣由以下重量百分比的成分：5～10％MgCl₂、15～35％NaCl、15～45％KCl、5～10％MgO、2～5％Mg，其余為不可避免的雜質，c步驟反應如下：

MgCl₂+2H₂O＝Mg(OH)₂↓+Cl₂↑+H₂↑

2KCl+2H₂O＝2KOH+Cl₂↑+H₂↑

2NaCl+2H₂O＝2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

此時，d步驟濾餅即為氫氧化鎂；濾液即為氫氧化鈉和氫氧化鉀組成的混合溶液。