[发明专利]利用富含钙和镁的溶液矿化CO2制取高纯碳酸盐的方法

摘要

本发明公开了一种利用富含钙和镁的溶液矿化CO₂制取高纯碳酸盐的方法，其主要内容包括：将阴离子交换膜置于电解槽中，将电解槽分为阳极区和阴极区，阳极区加入导电溶液作为阳极电解液，阴极区加入富含有钙和镁的导电溶液作为阴极电解液且为电解反应原料，在阳极电极和阴极电极之间施加直流电。阴极溶液中的OH^-与Mg²⁺结合生成Mg(OH)₂沉淀。将Mg(OH)₂置入加入水的反应器中，通入CO₂气体，当溶液变为澄清的碳酸氢镁溶液后停止通入CO₂，升高反应温度直至大量固体析出，固相经分离干燥即为碱式碳酸镁。富含钙的溶液重新加入阴极区，在施加直流电的同时向阴极区通入CO₂，CO₂转化为CO₃^2-与Ca²⁺迅速反应生成CaCO₃沉淀，电解反应完成后将阴极区产生的固体移出经过滤、烘干得到碳酸钙。

主权项

一种利用富含钙和镁的溶液矿化CO₂制取高纯碳酸盐的方法，其特征在于主要包含以下三个工艺步骤：(1)将阴离子交换膜置于电解槽中，将电解槽分为阳极区和阴极区两个部分，阳极区加入导电溶液作为阳极电解液，阴极区加入富含钙和镁的导电溶液作为阴极电解液且为电解反应原料，在阳极电极和阴极电极之间施加直流电，阴极电解液中自由流动的阴离子在电流作用下透过阴离子交换膜到达阳极区，与在阳极电极上氢气氧化生成的氢离子结合生成酸，在阴极区，阴极电解液中的氢离子在阴极电极上还原为氢气，OH^‑与Mg²⁺结合生成Mg(OH)₂沉淀，Mg²⁺与OH^‑充分结合析出沉淀后，经固液分离所得固相为Mg(OH)₂，所得液相为富含Ca²⁺的溶液；(2)将步骤(1)得到的Mg(OH)₂置入反应器中加入水，搅拌并通入CO₂气体反应生成碳酸氢镁，当反应至溶液变为澄清的碳酸氢镁溶液后停止通入CO₂，升高反应温度至50‑100℃，继续搅拌使碳酸氢镁分解为碱式碳酸镁，反应直至碱式碳酸镁充分析出，经固液分离所得固相经洗涤、干燥即得到粉体碱式碳酸镁；(3)将(1)分离得到的富含Ca²⁺的溶液返回加入阴极区同时作为阴极电解液和电解反应的原料，在阳极电极和阴极电极之间施加直流电的同时向将阴极电解液通入CO₂，在阴极电解液中CO₂转化为碳酸根，与阴极电解液中的钙离子生成CaCO₃，电解反应完成后移出固相，经洗涤、干燥即得到粉体碳酸钙。