[發明專利]一種制備輕質氧化鎂和氧化鈣的方法及其用于制備鈣鎂復合膨脹劑的應用

有效

• 申請號: 201910362948.4
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110066123B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 劉加平;張守治;張勇;王育江;王瑞
• 申請（專利權）人: 鎮江蘇博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B2/10
• 分類號: C04B2/10;C04B22/06
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 喬淑媛

本發明公開了一種利用白云石分別制備輕質氧化鎂和氧化鈣的方法及其用于制備鈣鎂復合膨脹劑的應用。所述制備輕質氧化鎂和氧化鈣的方法，是利用白云石煅燒分解過程中碳酸鎂和碳酸鈣分解溫度差異性以及物料重量的差異性，一步法實現氧化鎂和氧化鈣有效分離，分別制備得到輕質氧化鎂和輕質氧化鈣。使用前述輕質氧化鈣和前述輕質氧化鎂制備獲得鈣鎂復合膨脹劑。本發明一方面解決了鈣鎂復合膨脹劑中鎂質膨脹組分輕質氧化鎂原料產地限制問題，另一方面解決了鈣鎂復合膨脹劑中鈣質膨脹組分游離氧化鈣水化反應速率太快、有效膨脹效能偏小的問題，優化了白云石直接煅燒生產鈣鎂復合膨脹劑的膨脹歷程，開辟了一條制備鈣鎂復合膨脹劑的新途徑。

技術領域

本發明涉及白云石煅燒分解技術，特別涉及一種利用白云石分別制備輕質氧化鎂和氧化鈣的方法及其用于制備鈣鎂復合膨脹劑的應用。

背景技術

白云石是碳酸鎂和碳酸鈣的復鹽，分子式為CaMg(CO₃)₂，主要成分為氧化鎂、氧化鈣、SiO₂、Fe₂O₃，平均含量分別為21.29％、30.42％、0.78％、0.13％。我國白云石資源分布廣泛，保有儲量為82.2億噸，產地遍布全國各地，遼寧、內蒙古、山西、河南、河北、江蘇、安徽、湖南、湖北、四川、重慶、福建、浙江等地都有大型白云石礦床。

目前白云石主要用來生產輕質氧化鎂和鈣鹽。

輕質氧化鎂為無機化工領域產品，主要用于冶金、冶煉、高級鎂磚、耐火材料及保濕材料的制造，還廣泛用于橡膠、橡膠板、橡膠制品、醫藥行業、食品行業、塑料板材促進劑、玻璃鋼的增塑劑及硅鋼片的表面涂層油漆、紙張生產、鋼球磨光、皮革處理、絕緣材料、油脂、染料、陶瓷、干燥劑、樹脂、阻燃劑等。

鈣鹽作為白云石生產輕質氧化鎂的副產物，根據生產工藝的不同，主要有碳酸鈣、硫酸鈣以及氯化鈣等。碳酸鈣可用于水泥生產、煙氣脫硫和建筑施工等領域；硫酸鈣可用于建筑石膏領域，氯化鈣可用于采礦、石油勘探、環境保護等領域。

現有的利用白云石制備輕質氧化鎂的方法多是白云石碳酸化法，其方法是先將白云石(Ca氧化鎂(CO₃)₂)煅燒分解成氧化鎂和氧化鈣，然后加水消化制得Mg(OH)₂及Ca(OH)₂，然后用二氧化碳碳酸化得到碳酸氫鎂和碳酸鈣，除去碳酸鈣后母液經熱解得到堿式碳酸鎂，再經850℃-900℃煅燒，制得輕質氧化鎂。這種方法工藝流程長，設備龐大，脫水時間長，能耗高，生產能力小，工藝操作控制難度大，副產品碳酸鈣利用價值低。若將此副產物碳酸鈣煅燒制備輕質氧化鈣，必將耗費大量的能源，不具備經濟合理性。

隨著我國工業技術的發展創新和人們環保意識的增強，對礦產資源的有效地開發和利用越來越加重視。市場對高品質鎂化合物的需求將會逐年增大，而我國的菱鎂礦，及鹵水資源分布區域有限，但白云石的分布區域廣，蘊藏量豐富，白云石的綜合利用對我國的鎂資源開發有著重要的現實意義。在利用白云石中鎂資源的同時，如何有效利用白云石中的鈣資源，是白云石綜合利用的重要研究方向。

發明內容

本發明克服現有技術中白云石分解制備輕質氧化鎂過程中鈣鎂分離過中存在的工藝復雜、能耗高、副產品經濟價值低的不足之處，提供一種工藝簡單、生產能耗低、產品經濟價值高的一種利用白云石分別制備輕質氧化鎂和氧化鈣的方法。并在此方法的基礎上進一步制備成鈣鎂復合膨脹劑。

本發明所述利用白云石分解制備輕質氧化鎂和氧化鈣的方法，是利用白云石煅燒分解過程中碳酸鎂和碳酸鈣分解溫度差異性以及分解后物料重量的差異性，在懸浮反應塔內根據負壓風選原理，一步法即可實現氧化鎂和氧化鈣有效分離，分別制備得到輕質氧化鎂和輕質氧化鈣，簡化了工藝流程，顯著降低了生產能耗，節省了生產成本，提高了輕質氧化鎂和輕質氧化鈣的市場競爭力，為白云石的綜合應用擴展了方向。

本發明所述懸浮反應塔由上下兩層煅燒帶組成，中間設有氣流分選機隔開。