[發(fā)明專利]一種用含鎂母液制取無水碳酸鎂的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610045332.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN105540625B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高文遠(yuǎn);謝超;馮文平;蔣世鵬;湯建良;寧晚云;鄭賢福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 化工部長沙設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): C01F5/24
• 分類號(hào): C01F5/24;C01C1/16;C01C1/18;C01C1/24
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所43205
• 代理人: 陳亞琴,寧星耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制取無水碳酸鎂的方法，具體涉及一種用含鎂母液制取無水碳酸鎂的方法。

背景技術(shù)

鎂是一種參與生物體正常生命活動(dòng)及新陳代謝過程必不可少的堿土金屬元素，也是化工、航空和核工業(yè)中重要的基礎(chǔ)原料，被譽(yù)為“21世紀(jì)最具開發(fā)和應(yīng)用潛力的綠色工程材料”，是重要的戰(zhàn)略性金屬材料，在地殼中含量排第八。我國作為世界上鎂資源最為豐富的國家之一，總儲(chǔ)量占世界22.5%，也是亞太地區(qū)乃至全球最主要的需求拉動(dòng)者。隨著航空、航天工業(yè)和電子、信息等工業(yè)的迅猛發(fā)展，鎂及其合金以其良好的金屬特性成為最具開發(fā)和應(yīng)用潛力的綠色工程材料。而碳酸鎂和氧化鎂作為兩種重要的無機(jī)高功能材料，勢(shì)必受到全球鎂工業(yè)形勢(shì)的刺激和迅猛發(fā)展，市場(chǎng)前景十分廣闊。

鎂主要來自海水、天然鹽湖水、白云巖、菱鎂礦、水鎂石和橄欖石等，在我國進(jìn)行礦產(chǎn)資源開發(fā)的同時(shí)，產(chǎn)生大量的高鎂鹽湖老鹵、含鎂礦石浸取母液和雜鹵石浸取母液等，是提取鎂鹽產(chǎn)品極好的工業(yè)原料。這些母液中鎂含量極其豐富，很多都難以有效消化利用，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。已有的研究經(jīng)驗(yàn)往往都是通過加堿沉淀的方式得到氫氧化鎂，或再經(jīng)高溫煅燒得到氧化鎂等，而氫氧化鎂作為一種膠體沉淀，粒徑多為納米級(jí)，極難過濾，是目前化工界尚未解決的世界性技術(shù)難題。因此，如何利用含鎂母液進(jìn)行鎂產(chǎn)品的制備研究，并解決過濾難等工程化難題成為擺在鹽化工工作者面前的重大使命。

近年來，文獻(xiàn)報(bào)道了很多利用含鎂母液制取鎂產(chǎn)品的研究，如CN101698490A、CN102849761A、CN103803607A、CN104261442A等分別公開了利用鎂鹽溶液與氨水、液氨或混合堿等混合沉淀提取氫氧化鎂的技術(shù)，但所得產(chǎn)品均表現(xiàn)粒徑小，不易過濾，實(shí)施工業(yè)化難度大；CN10170641A公開了一種從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，也是利用氨水沉淀和CO₂碳化方式回收鎂，但需兩歩堿化，工藝過程復(fù)雜，利用氫氧化鈣或氧化鈣苛化，引入了其他離子，增加了后續(xù)分離工藝；氨水一步沉淀氫氧化鎂與熱解產(chǎn)物堿式碳酸鎂的過濾難問題還依然存在；CN102653408A采用較高溫度（80～105℃）的熱解得到堿式碳酸鎂，也未從根本上解決過濾難的工業(yè)難題；CN1059407C也采用較高溫度（80～100℃）的熱解直接得到碳酸鎂沉淀，但是，碳酸鎂是一種極易水解的無機(jī)鹽，在水相環(huán)境中更易形成溶解度較低的Mg(OH)₂沉淀，極難過濾；CN101760642A與CN101760643A雖然在CN10170641A的基礎(chǔ)上分別改進(jìn)了減壓蒸發(fā)工藝和氨回收工藝，降低了能耗，豐富了產(chǎn)品類別，也減少了環(huán)境污染問題，但均未在沉淀產(chǎn)物過濾性能改善方面提出根本的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種工藝簡單、條件溫和、產(chǎn)品易過濾的用含鎂母液制取無水碳酸鎂的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種用含鎂母液制取無水碳酸鎂的方法，包括以下步驟：

（1）調(diào)節(jié)pH值：將氨氣通入含鎂母液中，至pH值為10.0～12.0，得Mg(OH)₂料漿；

（2）CO₂碳化：將CO₂通入步驟（1）所得Mg(OH)₂料漿中進(jìn)行常溫碳化反應(yīng)，至pH值為7.5～8.0，得碳化母液；

（3）熱解分離：將步驟（2）所得碳化母液進(jìn)行加熱分解，固液分離，得MgCO₃·3H₂O固體鹽和熱解分離母液；

（4）煅燒：將步驟（3）所得MgCO₃·3H₂O煅燒，得無水碳酸鎂。

進(jìn)一步，步驟（1）中，所述含鎂母液中Mg²⁺的質(zhì)量濃度為0.8～9.0wt%（優(yōu)選0.9～8.0wt%）。所述含鎂母液為鹽湖老鹵、雜鹵石浸取母液或含鎂礦石浸取母液等。