由硅酸镁矿石原料制取镁盐的方法技术

本发明专利技术涉及的是以硅酸镁成分的矿石与氧化钠成分在高温焙烧后再作淬水水溶及酸处理而制备镁盐的方法，焙烧时的原料混合物中Ｎａ↓［２］Ｏ∶ＳｉＯ↓［２］应为０. ３３～０. ４６∶１，焙烧温度１２００～１５００℃，其中的氧化钠可由碳酸钠或硫酸钠在焙烧温度下分解产生。原料焙烧至熔融玻璃状后，经淬水水溶及加酸处理，即可得到镁盐溶液和二氧化硅固体。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是由含硅酸镁成分的天然矿石原料制取镁盐并可同时得到二氧化硅的方法。以硅酸镁为主要成分的天然矿石，如滑石、蛇纹石、橄榄石等，由于其矿物分子的结构复杂，晶体规整致密，对强酸和强碱都相当稳定，因此即使在强酸或强碱和较高温度、压力下处理，分解率也相当低，且渣量大。使这类矿石原料分解一般都要先经过高温焙烧后再作适当的水处理。中国专利88109734B介绍的是一种先经400-800℃煅烧活化后，再用酸处理而得到镁盐和二氧化硅的方法。美国专利4478796介绍了一种将矿石原料与在高温焙烧条件下可产生氧化钠的物质，如碳酸钠、硫酸钠等成分以氧化钠摩尔量为矿石中二氧化硅量4～7倍的比例混合后于1100～1350℃焙烧成熔融澄明状后，经淬水和萃取等水处理后得到氧化镁不溶物和硅酸钠与氧化钠的混合溶液形式的产品。由于其加入的碱性物质比例高，产生的氧化钠大大过量，焙烧熔融时耗能高，且水处理后必须以相应的氧化钠回收措施相配合，使得生产成本增高。另一方面，由于产生的氧化钠大大过量，对矿石的焙烧分解也会造成不利，正如该文献所指出，温度高于1350℃后将会导致本已完全的反应反而变成不完全反应，并且会严重腐蚀设备。本专利技术的目的是为改进上述以加入碱性物质熔融分解的处理方法中的不足而提供一种由含硅酸镁成分的矿石原料制取镁盐的方法。本专利技术的方法采用将含硅酸镁的天然矿石原料，如滑石、蛇纹石、橄榄石等矿石原料与碳酸钠或硫酸钠等高温焙烧温度下可转化产生出氧化钠的添加物以Na2O∶SiO2的摩尔比为0.33～0.46∶1的比例混合后，于1200～1500℃下焙烧熔融成透明玻璃体状，成为Na2O-MgO-SiO2三元组成的玻璃，然后进行淬水、水溶处理。此时可有部分Na2O溶出，再用酸调节至近于中性的pH6～8，即得到镁盐溶液和二氧化硅沉淀。酸处理时可用常用的无机酸，并可得到相应的镁盐。-->当以碳酸钠作为提供氧化钠的原料时，其摩尔用量可为矿石中二氧化硅量的0.56～0.79倍，焙烧温度可为1200～1430℃;使用硫酸钠时，其摩尔用量可为矿石二氧化硅量的0.76～1.05倍，并宜按常规加入硫酸钠用量（重量）0.5-2%的碳粉，以防止淬水时发生爆炸等意外事故，其焙烧温度可为1360～1500℃。本专利技术的整个焙烧过程与玻璃业中的熔炼过程相仿。焙烧后进行淬水、水溶处理时的不同处理方式可以得到不同形式的产物。例如，淬水并同时作上述的酸处理，可直接得到镁盐溶液及二氧化硅沉淀，后者经分离处理可成为活性二氧化硅产品。若淬水后不加酸，并最好配合加热加压条件，例如可用水蒸汽加压至0.6-1MPa，并保持相应饱和蒸汽压时的温度，可以促使氧化钠充分溶出，并与二氧化硅结合成为低模水玻璃。与不溶解的氧化镁分离后，氧化镁再用水作酸处理，可得到镁盐溶液和二氧化硅。此时的二氧化硅除可同样处理成为活性二氧化硅外，也可以加入上步得到的低模水玻璃，制成中模或高模水玻璃产品。由于本专利技术方法加入碳酸钠或硫酸钠的量不会使产生的氧化钠严重过量，因此不会使焙烧时已完全的转化反应发生逆转，并减少对设备的腐蚀，也使淬水处理相对简单，氧化钠的溶出较容易，配合加热和加压还可进一步缩短处理时间。同理，酸处理时适当升温，例如加热至100℃左右，并适当加大处理水量，也有利于加快处理速度。以下用实施例说明本专利技术的方法，但本专利技术主题的范围并非仅限于此。例1：将粉碎至直径0.12～0.175毫米（约80～120目）的滑石矿粉原料与0.35倍（摩尔）Na2CO3或0.48倍（摩尔）Na2SO4混合，其Na2O/SiO2均约为0.38/1。使用Na2SO4时，还应按常规同时加入Na2SO4用量（重量）0.5～2%的碳粉。混合物按照常规玻璃熔炼过程操作，于1200℃以上（使用Na2CO3时）或1360～1500℃（使用Na2SO4时）熔炼成Na2O-MgO-SiO2三元组成的玻璃后，淬水水溶处理。处理时用水蒸汽加压，并保持相应的饱和蒸汽压下的温度。不同处理压力及时间对试样分解率、MgO提取率等结果的影响见表1。由表1可以看出延长水溶时间和/或提高处理压力及温度有利于改善处-->理效果。综合各方面因素可以看出，处理时间以8小时及处理压力为0.6-0.8MPa的条件较为理想，分解率＞98%，MgO提取率＞99%。淬水水溶后固液分离，溶液为低模水玻璃，固体物再球磨至直径约74μm（200目）后，加入5倍量以上的水，100℃搅拌30-60分钟，并用H2SO4或HCl调节pH稳定于6-8，过滤。滤液为MgSO4或MgCl2溶液，沉淀物水洗至中性后可成为活性SiO2，或将沉淀物加入上述的低模水玻璃溶液而得到中模或高模水玻璃。例2：矿石熔炼过程同例1，将熔炼的三元玻璃体经常压淬水，并同时在100℃下搅拌作酸处理0.5-1小时，可直接得到镁盐溶液及SiO2沉淀。表1序号水溶时间（小时）水溶压力（Mpa)分解率(5)MgO提取率(%)180.490.1196.67280.895.2098.40381.695.6598.55420.888.4096.13540.896.0068.67630.898.4099.47本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将含有硅酸镁成分的矿石原料与在高温焙烧条件下可产生氧化钠的物质混合后，经高温焙烧和淬水水溶处理制备镁盐产品的方法，其特征在于按可产生的氧化钠与矿石中二氧化硅以Ｎａ↓［２］Ｏ∶ＳｉＯ↓［２］为０. ３３～０. ４６∶１摩尔比的原料混合物于１２００～１５００℃焙烧熔融成玻璃状后，经淬水水溶处理，并用酸调节至ｐＨ６～８，固液分离后即得到镁盐溶液和二氧化硅固体。

【技术特征摘要】
1、一种将含有硅酸镁成分的矿石原料与在高温焙烧条件下可产生氧化钠的物质混合后，经高温焙烧和淬水水溶处理制备镁盐产品的方法，其特征在于按可产生的氧化钠与矿石中二氧化硅以Na2O∶SiO2为0.33～0.46∶1摩尔比的原料混合物于1200～1500℃焙烧熔融成玻璃状后，经淬水水溶处理，并用酸调节至pH6～8，固液分离后即得到镁盐溶液和二氧化硅固体。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于原料混合物中用于产生氧化钠的物质为碳酸钠，其摩尔用量为矿石原料中二氧化硅的0.56～0.79倍，原...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，
申请(专利权)人：四川省地质矿产局一零七地质队，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]