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    碳酸鎂的生產方法總匯

    2020-10-16 10:35
      碳酸鎂的生產方法依據原料路線不同其方法各異。根據國內外生產情況,大致歸納為四種:即白云石碳化法,鹵水碳化法,鹵水純堿法,鹵水碳銨法(或稱鹵水小蘇打法),菱鎂礦碳化法,苦土復分解法,石棉尾礦碳化法,以下簡單為大家介紹幾種:
     
    1、鹵水碳化法生產碳酸鎂的基本原理 
     
      該法是以鹵水,海水等含氯化鎂溶液及硫酸鎂溶液等為原料,與白云石或石灰石煅燒后產生CO2,白云灰或石灰為原料,進行消化,深沉,碳化,熱解等反應而制取輕質碳酸鎂。
     
      白云石或石灰石經煅燒,加水消化吸收后,與鹵水作用,生產工藝氫氧化鎂沉淀。再經碳化,熱解,水洗,脫水,干燥和粉碎后,即制取輕質碳酸鎂產品。其反應式如下:
     
      白云石煅燒MgCO3·CaCO3→MgO·CaO+2 CO2↑
     
      或石灰石煅燒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
     
      熱解5 Mg(HCO3)2→4 MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6 CO2↑
     
      該法同白云石碳化法不同處即引入MgCl2或MgSO4同白云灰或石灰消化后生成Mg(OH)2沉淀同時生成CaCl2或CaSO4副產品。本法使用的白云灰可提高輕質碳酸鎂生產能力,相對降低CaCl2或CaSO4副產品的量。
     
    2、菱鎂礦碳化法生產碳酸鎂
     
      將粒度為100-300mm的菱鎂礦石與發熱值20000-25000kJ/kg的白煤按(7-10):1的比例由立窯頂部加入窯中,立窯中預熱段溫度控制在200-250℃,煅燒段溫度控制在700-800℃,冷卻段溫度控制在100-150℃。對菱鎂礦進行煅燒,窯頂引出窯氣,其CO2濃度達28%以上;窯底獲取活性較好的輕燒苦土??嗤两浄鬯橥瑹崴M行消化吸收反應生成Mg(OH)2,在碳化塔內同凈化后窯氣中CO2進行碳酸化反應,生成碳酸氫鎂,經沉降,分離,熱解,過濾,干燥制取輕質碳酸鎂。其化學反應方程式:
      
      煅燒MgCO3→MgO+CO2↑
     
      消化MgO+ H2O→Mg(OH)2
     
      碳化Mg(OH)2+2CO2→Mg(HCO3)2
     
      熱解5Mg(HCO3)2→4MgCO3·Mg(OH)2·4 H2O+6 CO2↑
     
      該法同白云石碳化法制取鎂化合物的過程相同,但因菱鎂礦含鈣量低,故不用設置回收含鎂碳酸鈣系統,同時產品輕質碳酸鎂中含鈣較低,故該法產品質量較好,產品成本較低,投資省,具有競爭力,是一新興工藝,引起同行重視。
     
    3、石棉尾礦碳化法生產碳酸鎂
     
      石棉尾礦的化學成分,基本同白云石化學萬分,不同的是因尾礦不同,其鈣鎂比例不同,有的尾礦中MgO≦20%,CaO≦29%而SiO2≧20%,灼燒減量≦30%。所以采用石棉尾礦為原料制取輕質碳酸鎂應加強清除鹽酸溶物。單位產品能耗及尾礦消耗量高于白云石碳化法,其反應式如下:
     
      白云石煅燒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
     
      熱解5 Mg(HCO3)2→4 MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6 CO2↑
     
    4、鹵水——碳酸氫鹽法生產碳酸鎂
     
      該法包含鹵水——小蘇打法及鹵水——碳酸氫銨法。即鹵水同小蘇打反應稱鹵水——小蘇打法。同碳酸氫銨反應稱鹵水——碳酸氫銨法。
     
      將海水制鹽后的母液(鎂離子含量在50g/L左右)除去雜質后與碳酸氫銨按適宜比例混合,進行沉淀反應,再經離心脫水、烘干、粉碎,制得輕質碳酸鎂。其反應式如下:
     
      5MgCl2+10NH4HCO3→4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+6 CO2↑+10NH4Cl
     
      該法可以利用小氮肥廠的碳銨或碳化氨水代替純堿生產輕質碳酸鎂。母液中有少量的氯化納和大量的氯化銨,經過濾后可分離氯化納,蒸發、冷卻后結晶回收氯化銨。

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