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碳酸镁的生产方法总汇

2018-07-31

碳酸镁的生产方法总汇

作者:潍坊永安科技有限公司技术部来源:潍坊永安科技有限公司 浏览次数:39 日期:2017年5月20日 11:40

碳酸镁的生产方法依据原料路线不同其方法各异。根据国内外生产情况,大致归纳为四种:即白云石碳化法,卤水碳化法,卤水纯碱法,卤水碳铵法(或称卤水小苏打法),菱镁矿碳化法,苦土复分解法,石棉尾矿碳化法,以下简单为大家介绍几种:

 

1、卤水碳化法生产碳酸镁的基本原理 

 

该法是以卤水,海水等含氯化镁溶液及硫酸镁溶液等为原料,与白云石或石灰石煅烧后产生CO2,白云灰或石灰为原料,进行消化,深沉,碳化,热解等反应而制取轻质碳酸镁。

 

白云石或石灰石经煅烧,加水消化吸收后,与卤水作用,生产工艺氢氧化镁沉淀。再经碳化,热解,水洗,脱水,干燥和粉碎后,即制取轻质碳酸镁产品。其反应式如下:

 

白云石煅烧MgCO3·CaCO3→MgO·CaO+2 CO2↑

 

或石灰石煅烧CaCO3→CaO+2 CO2↑

 

消化MgO·CaO+2 H2O→Mg(OH)2+Ca(OH)2

 

沉淀MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2+CaCl2

 

碳化Mg(OH)2+ 2 CO2→Mg(HCO3)2

 

热解5 Mg(HCO3)2→4 MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6 CO2↑

 

该法同白云石碳化法不同处即引入MgCl2或MgSO4同白云灰或石灰消化后生成Mg(OH)2沉淀同时生成CaCl2或CaSO4副产品。本法使用的白云灰可提高轻质碳酸镁生产能力,相对降低CaCl2或CaSO4副产品的量。

 

 

2、菱镁矿碳化法生产碳酸镁

 

将粒度为100-300mm的菱镁矿石与发热值20000-25000kJ/kg的白煤按(7-10):1的比例由立窑顶部加入窑中,立窑中预热段温度控制在200-250℃,煅烧段温度控制在700-800℃,冷却段温度控制在100-150℃。对菱镁矿进行煅烧,窑顶引出窑气,其CO2浓度达28%以上;窑底获取活性较好的轻烧苦土。苦土经粉碎同热水进行消化吸收反应生成Mg(OH)2,在碳化塔内同净化后窑气中CO2进行碳酸化反应,生成碳酸氢镁,经沉降,分离,热解,过滤,干燥制取轻质碳酸镁。其化学反应方程式:

 

煅烧MgCO3→MgO+CO2↑

 

消化MgO+ H2O→Mg(OH)2

 

碳化Mg(OH)2+2CO2→Mg(HCO3)2

 

热解5Mg(HCO3)2→4MgCO3·Mg(OH)2·4 H2O+6 CO2↑

 

该法同白云石碳化法制取镁化合物的过程相同,但因菱镁矿含钙量低,故不用设置回收含镁碳酸钙系统,同时产品轻质碳酸镁中含钙较低,故该法产品质量较好,产品成本较低,投资省,具有竞争力,是一新兴工艺,引起同行重视。

 

 

3、石棉尾矿碳化法生产碳酸镁

 

石棉尾矿的化学成分,基本同白云石化学万分,不同的是因尾矿不同,其钙镁比例不同,有的尾矿中MgO≦20%,CaO≦29%而SiO2≧20%,灼烧减量≦30%。所以采用石棉尾矿为原料制取轻质碳酸镁应加强清除盐酸溶物。单位产品能耗及尾矿消耗量高于白云石碳化法,其反应式如下:

 

白云石煅烧MgCO3·CaCO3→MgO·CaO+2 CO2↑

 

消化MgO·CaO+2 H2O→Mg(OH)2+Ca(OH)2

 

碳化Mg(OH)2+ Ca(OH)2+3 CO2→Mg(HCO3)2+ CaCO3↓+ H2O

 

热解5 Mg(HCO3)2→4 MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6 CO2↑

 

4、卤水——碳酸氢盐法生产碳酸镁

 

该法包含卤水——小苏打法及卤水——碳酸氢铵法。即卤水同小苏打反应称卤水——小苏打法。同碳酸氢铵反应称卤水——碳酸氢铵法。

 

将海水制盐后的母液(镁离子含量在50g/L左右)除去杂质后与碳酸氢铵按适宜比例混合,进行沉淀反应,再经离心脱水、烘干、粉碎,制得轻质碳酸镁。其反应式如下:

 

5MgCl2+10NH4HCO3→4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6 CO2↑+10NH4Cl

 

该法可以利用小氮肥厂的碳铵或碳化氨水代替纯碱生产轻质碳酸镁。母液中有少量的氯化纳和大量的氯化铵,经过滤后可分离氯化纳,蒸发、冷却后结晶回收氯化铵。