[發明專利]一種使用低品位菱鎂礦制備氧化鎂原料和低粒徑氫氧化鎂的方法

有效

• 申請號: 201610261182.7
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105924023B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 姚勝鐸
• 申請（專利權）人: 遼寧潔鎂科技有限公司
• 主分類號: C04B2/10
• 分類號: C04B2/10;C01F5/16
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙)11466
• 代理人: 張璐,林潮

技術領域

本發明涉及一種使用低品位菱鎂礦制備氧化鎂原料和低粒徑氫氧化鎂的方法。

背景技術

盡管我國的天然菱鎂礦資源十分豐富，但經過幾十年的開采，商品級的菱鎂礦已越來越少，特別是高品位的菱鎂礦在某些地區已不能滿足生產需要。而低品位的菱鎂礦又不能直接用于高檔產品的生產，尤其是大量的級外菱鎂礦得不到利用，造成菱鎂礦資源的浪費。因此，從長遠利益考慮，為了更好的利用資源，如何充分利用低品位菱鎂礦以解決菱鎂礦資源利用率低和高品位菱鎂礦短缺的問題是本領域面臨的一個十分重要的課題。

氫氧化鎂也叫苛性鎂石，輕燒鎂砂等，氫氧化鎂在水中的懸濁液稱為氫氧化鎂乳劑，簡稱鎂乳。氫氧化鎂是無色六方柱晶體或白色粉末，難溶于水和醇，溶于稀酸和銨鹽溶液，水溶液呈堿性。氫氧化鎂的密度(g/mL，20℃)：2.36；熔點(℃)：350；折射率(n20/D)：1.57左右。

氫氧化鎂用途非常廣泛，是塑料、橡膠制品等的優良阻燃劑，是目前公認的橡塑行業中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優秀阻燃劑。在環保方面作為煙道氣脫硫劑，可代替燒堿和石灰作為含酸廢水的中和劑。亦用作油品添加劑，起到防腐和脫硫作用。另外，還可用于電子行業、醫藥、砂糖的精制，作保溫材料以及制造其他鎂鹽產品。例如，可以將氫氧化鎂用作阻燃劑或阻燃填料加入到聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及ABS樹脂中，由此賦予良好的阻燃和消煙作用；氫氧化鎂還可以用于鎂鹽的制造、砂糖的精制、制藥工業、日用化工等；氫氧化鎂還可以作為解酸藥、滲透性輕瀉劑等。目前，氫氧化鎂被廣泛應用于橡膠、化工、建材、塑料及電子、不飽和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中。特別是對礦用導風筒涂覆布、PVC整芯運輸帶、阻燃鋁塑板、阻燃篷布、PVC電線電纜料、礦用電纜護套、電纜附件的阻燃、消煙抗靜電，可代替氫氧化鋁，具有優良的阻燃效果。氫氧化鎂與同類無機阻燃劑相比，具有更好的抑煙效果。氫氧化鎂在生產、使用和廢棄過程中均無有害物質排放，而且還能中和燃燒過程中產生的酸性與腐蝕性氣體。由于氫氧化鎂與基材樹脂有很好的相容性，是熱塑性樹脂及橡膠制品優良的阻燃劑，膠黏劑中常用作添加型阻燃劑或阻燃填料。工業上用于制造鎂鹽、活性氧化鎂、藥品、精細陶瓷、保溫材料、砂糖精制、煙道氣脫硫劑、油品防腐添加劑、含酸廢水中和劑、彩電顯像管錐玻璃涂料等。由于氫氧化鎂具有無色、無毒、無味、無腐蝕性等性質，是綠色環保型高分子材料添加劑。具有良好的片狀或是纖維狀晶形的氫氧化鎂，可較好地與原材料匹配，而不影響原材料的強度等物理性質，由此改善高分子材料的撓曲強度和延伸率。無論是用于阻燃劑，還是用于高分子材料的添加劑，無論是用于食品、藥品還是工業產品，氫氧化鎂的尺寸始終是影響所得產品的性能的首要重要的因素，尤在使用氫氧化鎂制備納米材料的情況中尤其如此，因此非常需要能夠制得低粒徑的氫氧化鎂產品。

氫氧化鎂的合成方法主要有如下幾種方法。鹵水石灰法，該方法將預先經過凈化精制處理的鹵水和經消化除渣處理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽內進行沉淀反應，在得到的料漿中加入絮凝劑，充分混合后，進入沉降槽進行分離，再經過濾、洗滌、烘干、粉碎，制得氫氧化鎂成品，但是這種方法制得的氫氧化鎂存在雜質多、顆粒尺寸大的缺點。鹵水氨水法，以經凈化處理除去二氧化碳、少量硼等雜質的鹵水為原料，以氨水作為沉淀劑在反應釜中進行沉淀反應，在反應前投入一定量的晶種，進行充分攪拌。反應終了后添加絮凝劑，沉淀物經過濾后，洗滌、烘干、粉碎，制得氫氧化鎂成品。但是該方法存在收率低、洗滌周期長等缺點，而且無法制得粒徑小的氫氧化鎂。濃海水提取法，該方法利用濃海水提取漿狀氫氧化鎂，其中鈣離子的存在是影響產品純度及質量的重要因素，而且同樣存在雜質多、粒徑大的問題。另外方法是通過水合氧化鎂制備成氫氧化鎂，但是該方法目前存在氫氧化鎂水化比低、氫氧化鎂粒徑大而且工藝步驟繁多等問題。

因此，本領域非常需要能夠利用低品位菱鎂礦制備具有水化比高和/或粒徑小的氫氧化鎂的方法。

發明內容

為了解決制備氫氧化鎂的現有方法中存在的一個或者多個上述問題，本發明在第一方面1、一種使用低品位菱鎂礦制備用于生產氫氧化鎂的氧化鎂原料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)將菱鎂礦在1000℃的煅燒溫度下煅燒2小時，得到輕燒礦石并回收煅燒過程中產生的二氧化碳；

(2)將所述輕燒礦石粉碎成300目的粉末并配制成質量分數為35％的漿料；

(3)將所述漿料與25質量％的氯化銨溶液以1:1的體積比混合并反應3小時，生成反應漿料和氨氣，氨氣經冷凝回收得到氨水，反應漿料通過過濾獲得第一濾液；