[发明专利]低品位菱镁矿生产高纯氢氧化镁和氧化镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿产资源加工技术领域，是一种低品位菱镁矿生产高纯氢氧化镁和氧化镁的方法。

背景技术

菱镁矿的主要化学成分是MgCO₃，主要用途是用于制备镁系耐火材料及含镁化学品。我国的菱镁矿资源储量居于世界首位，是世界上最大的镁产品生产与出口国，由于以初级原料及附加值较低、科技含量不高的产品为主，因此存在着浪费资源、污染环境和效益低下等问题。菱镁矿是一种不可再生资源，目前，由于人们对其进行不合理的开发利用，导致我国优质的菱镁矿资源日益减少，现有大多数菱镁矿中MgCO₃的含量低于90%（折算成MgO含量低于42%），前景不容乐观。菱镁矿中的主要杂质包括CaO、Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等，杂质含量高将直接导致菱镁矿中MgO含量的降低，进而导致其衍生产品的质量下降、生产成本的增加和生态环境的破坏等后果，并且不符合可持续发展的要求，因此对于低品位菱镁矿进行清洁、高效和综合利用的要求迫在眉睫，实现低品位菱镁矿的合理开发利用，构建清洁高效的化工生产新工艺，可极大地节省和保护优质菱镁矿资源和消除环境污染，符合国家生态文明建设与绿色、循环和集约的发展要求。

专利申请号为201110428374.X的中国专利文献提到:将菱镁矿逐步进行破碎、磨矿、分级、选矿、选矿产品煅烧，煅烧后有用组分转化成镁盐制备高纯氧化镁或直接电解为金属镁，制备耐火材料。该专利可实现菱镁矿的综合利用，产品也可系列化，但存在流程较长，选矿成本较高和浮选剂污染等问题；此外制备镁盐消耗酸，容易产生酸性废水，形成二次污染。

专利申请号为201010563752.0的中国专利文献提到：将低品位菱镁矿煅烧得到的MgO磨制成粉末后经浆化、碱溶、碳化、酸溶及多次过滤、多次烘干、多次煅烧等操作，获得Al₂O₃、CaCO₃、MgO、SiO₂、Fe₂O₃及NaCl等产品。该发明可逐一提取菱镁矿中有用组份，提高资源利用率；但该发明流程较复杂，使用强酸强碱对设备要求较高，操作较苛刻，难于进行大规模生产。

专利申请号为200710000049.7的中国专利文献提到一种利用低品位菱镁矿制备纳米氢氧化镁的方法，将高温煅烧后的氧化镁与强酸（硫酸或硝酸）反应制成可溶性镁盐溶液，通过添加强碱（氢氧化钠或氨水），控制工艺条件，经陈化、过滤、洗涤、干燥、打散等步骤制得纳米级氢氧化镁，副产钠盐或铵盐。该发明仅仅得到镁产品，副产钠盐或铵盐难以循环使用，酸碱的使用容易导致二次污染，此外，由于其它组份未得到利用，导致资源利用率不高。

专利申请号为200810010163.2中国专利文献提到：将菱镁矿煅烧得到的轻烧镁进行硫酸铵与浓硫酸的酸解并除杂，得到硫酸镁，再经中和及氧化除杂后分别制备碱式碳酸镁及氢氧化镁，碱式碳酸镁煅烧成氧化镁。

发明内容

本发明提供了一种低品位菱镁矿生产高纯氢氧化镁和氧化镁的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决菱镁矿资源利用率不高、工艺过程消耗强酸、其它组份未得到充分利用和环境污染的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：低品位菱镁矿生产高纯氢氧化镁和氧化镁的方法，按如下步骤进行：第一步，在煅烧炉内将低品位菱镁矿石在煅烧温度下煅烧，得到菱镁矿轻烧矿石和二氧化碳,将二氧化碳回收，将该煅烧后的菱镁矿轻烧矿石进行破碎并磨细成轻烧粉粉末；

第二步，将轻烧粉粉末水化成轻烧粉浆料，与溶解后的铵盐溶液在搪瓷釜内反应并搅拌，生成可溶性含钙镁盐溶液、氨气和浸出渣，氨气经氨精馏塔及氨冷凝器后得到氨水，可溶性含钙镁盐溶液与浸出渣固液分离后，加水洗涤浸出渣，洗涤水循环用于轻烧粉化浆；

第三步，将第二步所得可溶性含钙镁盐溶液和氨水与第一步所得二氧化碳反应，经过滤和固液分离后得到碳酸钙、纯净镁盐溶液和铵盐溶液，将纯净镁盐溶液与第二步所得的氨水在不锈钢反应釜内反应并搅拌，生成氢氧化镁及含游离氨的铵盐溶液；

第四步，将氢氧化镁经过过滤洗涤组合操作后得到含水氢氧化镁，进行干燥后得到高纯氢氧化镁，洗涤水经回收游离氨后用于第二步中的铵盐溶解及轻烧粉化浆；

第五步，将第四步所得含水氢氧化镁煅烧得到高纯氧化镁。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：