[發明專利]一種從鈣鎂礦物中分離回收鈣鎂的方法

有效

• 申請號: 201710415825.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107032384B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 王學文;王明玉;葛奇;黃勝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01F11/28
• 分類號: C01F11/28;C01F5/22
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

一種從鈣鎂礦物中分離回收鈣鎂的方法，是先將鈣鎂礦物攪拌加入到鹽酸溶液中，使其中的鈣鎂溶解，過濾得含CaCl₂和MgCl₂的鹵水，再將Ca(OH)₂攪拌加入到鹵水中，調溶液pH使其中的鎂沉淀析出，過濾得Mg(OH)₂濾餅和沉鎂后液；Mg(OH)₂濾餅用MgCl₂溶液精制后，干燥得氫氧化鎂產品；沉鎂后液加入濃鹽酸或通入HCl氣體酸化，迫使氯化鎂結晶析出，結晶析出，過濾得氯化鈣產品(CaCl₂·6HO)及其結晶母液，所得結晶母液返回鹵水制備工序繼續使用，提高HCl的有效利用率達到極致，及鈣鎂的分離回收率。本發明具有工藝簡單，操作簡便，加工成本低，鈣鎂分離效果好，產品質量高等優點，適于工業化應用。

技術領域

本發明屬于化工及冶金領域，具體涉及一種從鈣鎂礦物中分離回收鈣鎂的方法。

背景技術

鈣和鎂同屬第IIA主族，位置相鄰性質相似。自然界中鈣和鎂經常是互生共存，含鈣鎂物料中鈣與鎂的分離方法主要有碳化法和鹽酸‐石灰法。碳化法是，先將含鈣鎂物料煅燒得含氧化鎂和氧化鈣的混合物，再將混合物再加水消化制漿，然后利用鈣和鎂的碳酸氫鹽溶解度的差異，往所得漿料中通入CO₂碳化，使其中的鈣轉化成CaCO₃，鎂以Mg(HCO₃)₂的形式進入溶液，過濾得碳酸鈣濾餅和含Mg(HCO₃)₂的濾液，濾液進一步處理得堿式碳酸鎂或氧化鎂產品。為了提高鎂與鈣的分離效果，碳化法又分二次碳化法、加壓碳化法、旋轉填充床碳化法、有機或無機添加劑法。二次碳化法，是往含鈣鎂物料高溫熱解得到的氧化物經消化制漿后通入CO₂碳化，使其中的鈣轉化成CaCO₃，過濾得到的含鈣Mg(HCO₃)₂溶液再進行二次碳化，進一步除去其中的鈣。加壓碳化法是通過增大碳化壓力，來提高碳化體系中CO₂的濃度，進而使更多的鎂以Mg(HCO₃)₂的形式進入溶液。旋轉填充床碳化法，是利用填充床高速旋轉產生的離心力，來強化碳化過程。有機或無機添加劑法，是在碳化體系中加入有機或無機添加劑，使鎂轉化成絡合物進入溶液，而鈣則以沉淀的形式留在渣中，進而促使鎂與鈣的分離。然而，Ca(HCO₃)₂具有一定的溶解度，采用碳化法，鈣鎂的分離效果有限，所得產品中CaO/MgO的質量比>0.01。

鹽酸‐石灰法是，先將含鈣鎂物料加入鹽酸溶解制成鹵水，然后往鹵水中加入石灰乳調溶液pH值，使其中的鎂沉淀析出，過濾得氫氧化鎂沉淀物的濾餅和含氯化鈣的濾液，所得濾液蒸發結晶氯化鈣。鹽酸‐石灰法鈣鎂分離效果較碳化法好，但所得氫氧化鎂產品中CaO含量仍然≥0.1％，且氯化鈣的溶液蒸發結晶，能耗高，污染大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種加工成本低，操作簡便，環境友好，所得鈣鎂產品質量好的含鈣鎂物料分離回收鈣鎂的方法。

本發明一種從鈣鎂礦物中分離回收鈣鎂的方法，包括以下步驟：

第一步：鹵水制備

含鈣鎂礦物加入到HCl溶液中，攪拌使其中的鈣鎂溶解進入溶液，待溶液pH升至2-4，加堿性物質調溶液pH至6-9，然后，加入氧化劑，0～80℃繼續攪拌，除去溶液中的鐵、錳等雜質，過濾得含CaCl₂和MgCl₂的精制鹵水；

第二步：沉淀分離鎂

往第一步得到的鹵水中攪拌加入Ca(OH)₂，調溶液pH至9-13，使其中的鎂沉淀析出，過濾得含Mg(OH)₂的濾餅和沉鎂后液；

第三步：結晶回收鈣