專利名稱：一種利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣產品的方法
技術領域：
本發明屬于礦物加工領域，具體涉及ー種利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣產品的方法。
背景技術：
我國的白云石資源非常豐富，保有儲量為82. 2億噸，產地遍布全國各地，是ー種具有潛在優勢的鎂鈣源礦產資源。目前在白云石的開發利用過程中，除了直接加工白云石粉外，主要的用途是以白云石為原料生產鎂鹽產品或碳酸鈣產品，主要采用以下兩種方法第一種方法，將白云石礦破碎至一定粒度后進行煅燒，將煅燒后的產物進行水化，再進行碳酸化，將白云石中的鎂元素轉化為碳酸氫鎂，使其溶于水溶液中，進而達到鎂元素與其他固體物質分離的目的，對碳酸氫鎂進行熱解反應，制備出堿式碳酸鎂或氧化鎂等鎂鹽產品。在此基礎上，將提取鎂離子后的固體進行除雜后，制備出碳酸鈣產品，但是該方法主要采用碳酸化法，反應過程進行不徹底，導致制備產品產率較低；第二種方法是將白云石礦破碎至 一定粒度進行煅燒后酸浸、或將白云石原礦直接加工成一定粒級的礦粉后進行酸浸，使鈣鎂元素轉化為可溶性離子進入溶液，接著采用化學沉淀法，通過調控浸出液的PH，逐步提取出鎂鹽產品和碳酸鈣產品，該方法由于采用酸堿反應，對生產設備要求較高，同吋，為了滿足環保要求，需要對反應后的漿液進行后續的酸堿中和處理，致使生產エ藝復雜，生產成本高，不利于エ業化生產。目前六水氯化鎂的生產主要是從海水苦鹵或鹽湖苦鹵中獲取，由于苦鹵中含有大量的雜質離子，需要經過復雜的除雜エ藝才能浄化出滿足生產需要的氯化鎂母液，整個制備エ藝復雜，因此利用豐富的白云石礦產資源生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣及ニ氧化碳產品，發展前景廣闊。
發明內容
針對目前以白云石為鎂鈣源生產鎂鹽及碳酸鈣產品存在的問題，以及利用苦鹵生產六水氯化鎂存在生產エ藝復雜的現狀，本發明提供ー種利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣產品的方法，目的是充分利用白云石礦產資源，提高產品產率并簡化相關產品生產ェ藝。為達到上述目的，本發明的技術方案是
(1)將白云石原礦破碎至2 10mm，加工成白云石塊，將白云石塊于900 1000°C煅燒
I.5 3h，獲得輕燒白云石，并回收產生的ニ氧化碳氣體；
(2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比I: (5^10)配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量按摩爾比為n(MgO) :n(CaCl2)=I: (1 I. 2),將加入無水氯化I丐后的衆料送至反應爸中，向衆料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為0. 5^0. 8MPa，反應溫度5(T80°C，至料漿中漿液的pH=7. (T7. 5時停止通氣，反應過程中攪拌速度為200飛00 r/min，得到反應漿料；對反應漿料進行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在5 10°C低溫結晶，離心分離出六水氯化鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產品；
將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中，實現生產エ藝的閉路循環；
(3)將過濾后的濾渣與水按重量比I: (1(T20)配制成漿料，將漿料送至反應釜中，向漿料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為0. 8^1. 2 MPa,反應溫度為1(T20°C，反應時間0. 5 lh，將反應后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產生的ニ氧化碳氣體回收，將加熱后的濾液再進行過濾，將得到的固體物質用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到高純碳酸鈣產品。將步驟(3)中的產生的ニ氧化碳氣體與步驟(I)中的ニ氧化碳氣體進行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進行反應，當壓縮罐中的壓縮氣 體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳氣體產品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是
本發明首先將白云石塊進行煅燒，獲得輕燒白云石，發生的反應是
CaMg [CO3] 2=Ca0+Mg0+2C02 ；
接著向白云石漿料中加入無水氯化鈣，并通入ニ氧化碳氣體，發生的反應是 Mg0+CaCl2+C02=MgCl2+CaC03 ；
再接著向過濾出氯化鎂濾液后的濾餅中通入ニ氧化碳氣體，將反應后的漿料過濾除雜，并對濾液進行加熱，制備出高純碳酸鈣產品，發生的反應是
CaCHH2O=Ca (OH) 2 Ca (OH) 2+ CO2= CaCO3 +H2O CaCO3+ C02+H20 =Ca (HCO3) 2 Ca (HCO3) 2= CaCO3+ C02+H20
本發明的利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣及ニ氧化碳產品的方法，充分利用了白云石原礦資源，生產過程無酸堿反應，亦改善了傳統エ藝碳酸化法提取鎂元素必需先消化、再碳酸化的技術，提高了產品的生產率。本發明具有生產エ藝及設備簡單和成本低廉的優勢。
圖I是本發明方法的エ藝流程圖。
具體實施例方式本發明實施例采用的白云石原礦開采自安徽池州；
所使用的化學試劑為市購分析純級別試劑，其中無水氯化鈣為沈陽市華東試劑廠生產，ニ氧化碳氣體為遼寧阜新市鴻新氣體供應站生產的エ業氣體，氣體純度99. 8%。本發明實施例中采用的白云石的化學成分按重量百分比為MgO 19.4221. 87%，CaO 29 31. 75%，Fe2O3 0. 03、. 90%, Al2O3 0. 05、. 60%, SiO2 0. 03 I. 92%，余量為水和有機質，其燒失量為46. 10 47. 10%。
實施例I
(1)將白云石原礦破碎至2mm，加工成白云石塊，將白云石塊于900°C煅燒3h，獲得輕燒白云石，并回收產生的ニ氧化碳氣體；
(2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比I 10配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量為n (MgO) : n (CaC 12) = I: I，將加入無水氯化鈣后的漿料送至反應釜中，向漿料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為0. 5MPa，反應溫度50°C，至料漿中漿液的pH=7. 0時停止通氣，反應過程中攪拌速度為200r/min,得到反應衆料；
對反應漿料進行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在5°C低溫結晶，離心分離出六水氯化 鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產品；
將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中，實現生產エ藝的閉路循環；
(3)將過濾后的濾餅與水按重量比I:10配制成漿料，將漿料送至反應釜中，向漿料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為0. 8MPa，反應溫度為20°C，反應時間0. 5h，將反應后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產生的ニ氧化碳氣體回收，將加熱后的濾液再進行過濾，將得到的固體物質用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到高純碳酸鈣產品。將步驟(3)中的產生的ニ氧化碳氣體與步驟(I)中的ニ氧化碳氣體進行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進行反應，當壓縮罐中的壓縮氣體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳氣體產品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。原礦中Mg的回收率為99. 52%，Ca的回收率為99. 13%，生產制備出的六水氯化鎂、碳酸鈣及ニ氧化碳產品純度均在99%以上。實施例2
(1)將白云石原礦破碎至3mm，加工成白云石塊，將白云石塊于950°C煅燒2h，獲得輕燒白云石，并回收產生的ニ氧化碳氣體；
(2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比I 7配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量為n(MgO) :n(CaCl2) =1:1.2,將加入無水氯化鈣后的漿料送至反應釜中，向漿料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為0. 8MPa，反應溫度80°C，至料漿中漿液的pH=7. 5時停止通氣，反應過程中攪拌速度為400r/min,得到反應衆料；
對反應漿料進行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在10°C低溫結晶，離心分離出六水氯化鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產品；
將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中，實現生產エ藝的閉路循環；
(3)將過濾后的濾餅與水按重量比I:15配制成漿料，將漿料送至反應釜中，向漿料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為1.0 MPa，反應溫度為10°C，反應時間lh，將反應后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產生的ニ氧化碳氣體回收，將加熱后的濾液再進行過濾，將得到的固體物質用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到高純碳酸鈣產品。將步驟(3)中的產生的ニ氧化碳氣體與步驟(I)中的ニ氧化碳氣體進行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進行反應，當壓縮罐中的壓縮氣體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳氣體產品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。原礦中Mg的回收率為99. 28%，Ca的回收率為99. 35%，生產制備出的六水氯化鎂、碳酸鈣及ニ氧化碳產品純度均在99%以上。實施例3
(1)將白云石原礦破碎至10mm，加工成白云石塊，將白云石塊于1000°C煅燒1.5h，獲得輕燒白云石，并回收產生的ニ氧化碳氣體；
(2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比 I 5配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量為n (MgO) In(CaCl2) =1:1. 1，將加入無水氯化鈣后的漿料送至反應釜中，向漿料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為0. 6MPa，反應溫度60°C，至料漿中漿液的pH=7. 2時停止通氣，反應過程中攪拌速度為500r/min,得到反應衆料；
對反應漿料進行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在8°C低溫結晶，離心分離出六水氯化鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產品；
將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中，實現生產エ藝的閉路循環；
(3)將過濾后的濾餅與水按重量比I:20配制成漿料，將漿料送至反應釜中，向漿料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為I. 2MPa，反應溫度為18°C，反應時間0. 8h，將反應后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產生的ニ氧化碳氣體回收，將加熱后的濾液再進行過濾，將得到的固體物質用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到高純碳酸鈣產品。將步驟(3)中的產生的ニ氧化碳氣體與步驟(I)中的ニ氧化碳氣體進行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進行反應，當壓縮罐中的壓縮氣體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳氣體產品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。原礦中Mg的回收率為99. 37%，Ca的回收率為99. 43%，生產制備出的六水氯化鎂、碳酸鈣及ニ氧化碳產品純度均在99%以上。
權利要求
1.ー種利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣產品的方法，其特征在于按照以下步驟進行 (1)將白云石原礦破碎至2 10mm，加工成白云石塊，將白云石塊于900 1000で煅燒I. 5 3h，獲得輕燒白云石，并回收產生的ニ氧化碳氣體； (2)將輕燒白云石磨礦至-100目，獲得輕燒白云石粉，將輕燒白云石粉與水按重量比I: (5^10)配制成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，其加入量按摩爾比為n(MgO) :n(CaCl2)=I: (1 I. 2),將加入無水氯化I丐后的衆料送至反應爸中，向衆料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為0. 5^0. 8MPa，反應溫度5(T80°C，至料漿中漿液的pH=7. (T7. 5時停止通氣，反應過程中攪拌速度為200飛00 r/min，得到反應漿料； 對反應漿料進行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液在5KTC低溫結晶，離心分離出六水氯化鎂，然后在50°C下烘干3h，得到六水氯化鎂產品； (3)將過濾后的濾渣與水按重量比I:(1(T20)配制成漿料，將漿料送至反應釜中，向漿料中通入ニ氧化碳氣體，調控反應釜ニ氧化碳氣壓為0. 8^1. 2 MPa,反應溫度為1(T20°C，反應時間0. 5 lh，將反應后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50°C下對濾液加熱，將加熱過程中產生的ニ氧化碳氣體回收，將加熱后的濾液再進行過濾，將得到的固體物質用清水洗滌后，于120°C下烘干2h，得到碳酸鈣產品。
2.根據權利要求I所述的ー種利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣產品的方法，其特征在于將離心提取六水氯化鎂后的離心液加入到步驟(2)中輕燒白云石粉與水配制的漿料中。
3.根據權利要求I所述的ー種利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣產品的方法，其特征在于將步驟(3)中的產生的ニ氧化碳氣體與步驟(I)中的ニ氧化碳氣體進行壓縮后送入氣體壓縮灌，將壓縮后的氣體通入到步驟(2 )中的漿料中進行反應，當壓縮罐中的壓縮氣體氣壓> IOMpa時，將氣體排放至另ー壓縮灌中儲存，形成ニ氧化碳氣體產品，排放ニ氧化碳后的壓縮罐的氣壓在^lOMpa之間。
全文摘要
本發明屬于礦物加工領域，具體涉及一種利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣產品的方法。本發明的技術方案是將白云石原礦破碎煅燒，磨礦至-100目，與水按重量比1:(5~10)配置成漿料，向漿料中加入無水氯化鈣，送至反應釜中，通入二氧化碳氣體，得到反應漿料，對反應漿料進行過濾，得到濾液和濾渣，將濾液低溫結晶，得到六水氯化鎂產品，將濾渣與水配制成漿料，將漿料送至反應釜中，向漿料中通入二氧化碳氣體，將反應后的漿料過濾，得到濾液和固體尾渣，在50℃下對濾液加熱，再進行過濾，得到碳酸鈣產品。本發明的利用白云石生產六水氯化鎂聯產碳酸鈣產品的方法，充分利用了白云石原礦資源，生產過程無酸堿反應，改善了傳統工藝碳酸化法提取鎂元素必需先消化、在碳酸化的技術，提高了產品的生產率，具有生產工藝及設備簡單和成本低廉的優勢。
文檔編號C01B31/20GK102774863SQ20121025716
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者王來貴, 閆平科, 高玉娟 申請人:遼寧工程技術大學