一种利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法。取适量轻烧白云石细粉加入热水，液固比为40:1在恒温水浴中搅拌消化1h得消化乳液；消化乳液多次过滤得到精镁滤饼，精镁滤饼加水而后同滤液分别转入碳化装置并通入CO2同时进行搅拌碳化一定时间；滤饼碳化后乳液抽滤得重镁水，在一定温度下热解一段时间得到碱式碳酸镁沉淀，碱式碳酸镁在一定温度下煅烧得氧化镁粉末。本发明专利技术不仅可以将氧化镁的纯度提高到99%以上，而且可以将流程中的副产品碳酸钙的纯的提高到99%以上且白度在97以上。碳酸钙的纯的提高到99%以上且白度在97以上。碳酸钙的纯的提高到99%以上且白度在97以上。

【技术实现步骤摘要】
一种利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法


[0001]本专利技术涉及矿物加工利用的工艺方法，具体涉及一种利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法。

技术介绍

[0002]现有利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法不仅浪费资源而且占用土地，并且污染环境。目前利用白云石制备氧化镁的方法己经得到工业化，促进了白云石的有效利用，也为进一步提高氧化镁产品的品质提供了条件。
[0003]但是这一方法还存在镁钙分离不完全、制得的氧化镁产品中存在钙含量过高、镁的利用率偏低的问题；同时，钙不能得到有效利用，制备出的钙产品经济效益低，能耗较大等问题也同时存在，由此还需要对这一方法进行深入的研究，提高镁钙的利用率。
[0004]吴成友等研究白云石通过碳化法制备高纯氧化镁的工艺研究表明：最终可制备出CaO质量分数小于0.1%的碱式碳酸镁，煅烧后制备出MgO质量分数高于99%的高纯氧化镁；但其工艺中碳酸钙的质量达不到99%的纯度。
[0005]甘宇等研究白云石碳化法制备高纯氧化镁的研究表明：可制备出MgO含量为99.56%且CaO含量为0.16%的片状高纯氧化镁产品；但其工艺中碳酸钙的质量达不到99%的纯度，且有片状氧化镁经济效益低，利用率不高，利用范围窄等问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的缺陷本专利技术提供一种利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法。
[0007]本专利技术的技术解决方案是：一种利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法，碳化装置，pH测试仪，所述碳化装置底部设置碳化环，所述碳化环的外壳为环形，在环形外壳内设置CO2粉末，在外壳上设置通气孔，制备步骤包括：步骤1：取适量轻烧白云石细粉加入热水中，液固比为40：1在恒温水浴中搅拌消化1h得消化乳液，将其多次过滤获得滤液
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精钙溶液及精镁滤饼；步骤2：将步骤1获得的精钙溶液转入碳化装置并通入CO2进行碳化一定时间获得碳化后乳液中加逐滴入NaOH并不断搅拌使其充分反应至pH=12，通过过滤获得高纯纳米碳酸钙固体；步骤3：将步骤1获得的精镁滤饼按一定固液比加水而后转入碳化装置并通入CO2搅拌，同时监测pH变化，进行碳化一定时间获得碳化后乳液；步骤4：将步骤3获得的碳化后乳液过滤得滤液重镁水及沉淀重质碳酸钙，重镁水在一定温度下热解一段时间后，过滤烘干得到碱式碳酸镁；步骤5：将步骤4获得的碱式碳酸镁在一定温度下煅烧得超细氧化镁粉末。
[0008]根据本专利技术实施例，所述步骤1中所述的过滤方式为滤饼抽滤分离。
[0009]根据本专利技术实施例，所述步骤2中所述的碳化装置是指具有单向通气制造CO2环境
的装置。
[0010]根据本专利技术实施例，所述步骤2中的碳化装置其通气方式为碳化环通气。
[0011]根据本专利技术实施例，所述步骤3中所述的监测pH变化是指碳化开始前开始监测，直到碳化完全结束。
[0012]根据本专利技术实施例，所述步骤5中煅烧温度为450℃~750℃。
[0013]利用轻烧白云石制备高纯氧化镁工作原理在于：白云石中含有制备高纯氧化镁所需的镁元素，且可以与其他元素进行分离。
[0014]本专利技术的有益技术效果是：（1）适用范围广，适用于各类轻烧白云石；（2）碳化环可以有效提高二氧化碳在水中的分散程度，从而提高二氧化碳利用率，减少二氧化碳用量；（3）通过碳化环后的气体流向可以冲击沉积在碳化装置底部的固体颗粒，使其均匀分散在水中，帮助搅拌的进行且提高固体颗粒与二氧化碳的接触程度，使其反应更快更充分；（4）充分利用各阶段反应产物，节约能源；（5）相比较现有白云石碳化法制备氧化镁的工艺流程，本申请不仅可以将氧化镁的纯度提高到99%以上，而且可以将流程中的副产品碳酸钙的纯的提高到99%以上且白度在97以上。
附图说明
[0015]图1是碳化环的结构图。
[0016]图中：1
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气流方向，2
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通气孔，3
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碳化环，4
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外壳。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术专利，并不用于限定本专利技术专利。此外，下面所描述的本专利技术专利各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0018]一种利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法，所需的设备包括：碳化装置，pH测试仪，所述碳化装置底部设置碳化环3，所述碳化环3的外壳4为环形，在环形外壳4内设置CO2粉末，在外壳4上设置通气孔2，气流方向1沿通气孔2，制备步骤包括：步骤1：取适量轻烧白云石细粉加入热水中，液固比为40：1在恒温水浴中搅拌消化1h得消化乳液，将其多次过滤获得滤液
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精钙溶液及精镁滤饼；步骤2：将步骤1获得的精钙溶液转入碳化装置并通入CO2进行碳化一定时间获得碳化后乳液中加逐滴入NaOH并不断搅拌使其充分反应至pH=12，通过过滤获得高纯纳米碳酸钙固体；步骤3：将步骤1获得的精镁滤饼按一定固液比加水而后转入碳化装置并通入CO2搅拌，同时监测pH变化，进行碳化一定时间获得碳化后乳液；步骤4：将步骤3获得的碳化后乳液过滤得滤液重镁水及沉淀重质碳酸钙，重镁水在一定温度下热解一段时间后，过滤烘干得到碱式碳酸镁；步骤5：将步骤4获得的碱式碳酸镁在一定温度下煅烧得超细氧化镁粉末。
[0019]实施例1：步骤1：取某一矿区20g轻烧白云石细粉加入热水，液固比为40:1在恒温70℃水浴
中搅拌消化1h得消化乳液，将其多次过滤获得滤液及滤饼；一般过滤3~5次。
[0020]步骤2：选取经步骤1获得的滤饼按固液比40:1加水而后转入碳化装置并通过碳化环3的通气孔2通入CO2，气体从碳化环3按照气体流向1流出，进行碳化1h获得碳化后乳液，并抽滤得滤液重镁水及沉淀重质碳酸钙。
[0021]步骤3：选取经步骤1获得的滤液转入碳化装置并通过碳化环3的通气孔2通入CO2，气体从碳化环3按照气体流向1流出，进行碳化10min获得碳酸氢钙悬浊液，再将其不断搅拌并逐滴加入1mol/L的NaOH溶液至pH=12使其充分反应，过滤烘干后最终得到纳米碳酸钙固体。
[0022]步骤4：将步骤2获得的碳化后乳液压滤所得滤液重镁水在热解温度90℃，加热时间控制在5min内，热解方式为电热锅加热，热解时间10min，过滤烘干得到碱式碳酸镁沉淀。
[0023]步骤5：选取步骤4制得的碱式碳酸镁在750℃下煅烧制备高纯超细氧化镁。
[0024]使用EDTA容量法和ICP测定MgO、CaO质量分数检验产品成效，得表1 新工艺流程数据表A，如下。
[0025]。
[0026]最终所得氧化镁产品纯度可达99.40%，其中CaO含量0.04%，氧化镁粒子为立方晶型，粒径90~120nm，CaCO3产品纯度达到99.0%，白度达到97.3。粒径80~100nm。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用轻烧白云石制备高纯氧化镁的方法，其特征在于所需的设备包括：碳化装置，pH测试仪，所述碳化装置底部设置碳化环（3），所述碳化环（3）的外壳（4）为环形，在环形外壳（4）内设置CO2粉末，在外壳（4）上设置通气孔（2），制备步骤包括：步骤1：取适量轻烧白云石细粉加入热水中，液固比为40：1在恒温水浴中搅拌消化1h得消化乳液，将其多次过滤获得滤液
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精钙溶液及精镁滤饼；步骤2：将步骤1获得的精钙溶液转入碳化装置并通入CO2进行碳化一定时间获得碳化后乳液中加逐滴入NaOH并不断搅拌使其充分反应至pH=12，通过过滤获得高纯纳米碳酸钙固体；步骤3：将步骤1获得的精镁滤饼按一定固液比加水而后转入碳化装置并通入CO2搅拌，同时监测pH变化，进行碳化一定时间获得碳化后乳液；步骤4：将步骤3获得的碳化后乳液过滤得滤液重镁水及沉淀重质碳酸钙，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，姚腾宇，余东晓，季加善，肖玲，李世家，杨国珍，黄必进，赵贤泽，
申请(专利权)人：武钢资源集团乌龙泉矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：