[发明专利]一种含硼镁渣的处理方法

说明书

本发明公开了一种含硼镁渣的处理方法，包括以下步骤：(1)将镁渣配制为浆料与CO₂进行碳化反应，过滤得滤渣和重镁水；(2)将重镁水热解得碳酸镁浆料；浆料过滤后得第一滤饼和滤液，第一滤饼经煅烧即得轻质氧化镁；(3)向滤渣中加入无机强酸，直至pH值为4‑6，并在50℃‑70℃下调整硼酸的含量至130g/L‑150g/L，固液分离后得含硼滤液；(4)调整含硼滤液的pH值至1‑2，冷却过滤后得母液和第二滤饼；第二滤饼烘干后即得硼酸产品。本发明提供的含硼镁渣的处理方法，不仅解决了目前由于没有合理方法处置所造成“镁渣”乱堆放的问题，还创造了一定经济效益，整个工艺流程操作简单，能耗低，硼镁分离程度高，对设备要求低，投资小，收益高。

技术领域

本发明涉及化工及环保技术领域，具体涉及一种含硼镁渣的处理方法。

背景技术

我国西部盐湖含有丰富的钾、锂、硼、镁等元素。其中锂作为战略性资源在现代高科技产品中应用广泛，其价格和需求量也快速增长。然而，我国西部盐湖存在镁锂比高、伴生复杂的特点，提锂后伴随而生产生大量的“废渣”。其中采用煅烧法提锂工艺产生的废渣主要是含有硼的氢氧化镁，称为镁渣，这种镁渣受硼的影响，使用范围非常有限。

目前含硼镁渣的硼镁分离方法有两种，其一是将硼镁原料打浆后加入高压反应釜，在压力为0.5-0.6Mpa、温度为120-130℃的条件下与纯碱和二氧化碳进行反应生成Na₂B₄O₇溶液和碳酸镁固体，固液分离后向溶液中加入强酸得到硼酸产品。这种工艺在有压力的情况下需要较高的反应温度，存在反应条件苛刻、能耗高的缺点，且硼的收率只有80％左右，所得的碳酸镁中仍然有高含量的硼，并没有达到彻底分离的目的；其二是向硼镁原料加入强酸进行溶解，溶解后将pH调整为1-2，然后进行过滤、浓缩、冷却和结晶，在结晶过程中利用硼酸和镁盐的颗粒度大小差异进行浮选分离，实现硼镁的分离。该工艺分离时间长、操作复杂、收率低，且所用到的设备都需具有较高的耐酸性能，分离成本高，另外该工艺尚未成熟，目前仅处于试验阶段，尚不能进行大规模生产应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种含硼镁渣的处理方法，该方法解决了目前由于没有合理方法处置所造成“镁渣”乱堆放的问题，不仅处理了影响环境的“固废”，还创造了一定经济效益，整个工艺流程操作简单，能耗低，硼镁分离程度高，对设备要求低，投资小，收益高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案如下：

一种含硼镁渣的处理方法，包括以下步骤：

(1)将镁渣配制为浆料，并通入含有CO₂的工艺气体进行碳化反应，反应完成后进行固液分离，得滤渣和重镁水；

(2)将所述重镁水进行热解，得碳酸镁浆料；过滤后得第一滤饼和滤液，所述第一滤饼经煅烧即得轻质氧化镁；

(3)向步骤(1)所述的滤渣中加入无机强酸，直至pH值为4-6，并利用反应热保持温度为50℃-70℃，得料液；调整所述料液中硼酸的含量至130g/L-150g/L，并进行固液分离，得含硼滤液；

(4)调整所述含硼滤液的pH值至1-2，然后进行冷却和过滤，得母液和第二滤饼；所述第二滤饼烘干后即得硼酸产品。

本发明中步骤(1)所述碳化反应的方程式为：

Mg(OH)₂+2CO₂＝Mg(HCO₃)₂

MgO+2CO₂+H₂O＝Mg(HCO₃)₂

其中，步骤(3)中硼酸在50℃-70℃的温度下和4-6的pH值时溶解度最高，其温度由所加入的无机酸与水混合产生的热量提供。