用硼泥生产高纯镁砂系列产品的方法

本发明属于综合利用工业废渣硼泥生产高纯镁砂系列产品的工 业生产方法。

中国专利CN1222485A公开了李治涛等人的题为“利用硼泥制取 轻质碳酸镁的方法”，该方法只是限定在针对0.1公斤级原料的小试 制备方法，未进行中试及工业性试验，而且该方法中前段工艺须加热， 加酸等，工艺复杂，并且仅制取一种产品—轻质碳酸镁，对硼泥的综 合利用不具普遍意义。

本发明的目的是提供一种利用硼泥生产高纯镁砂系列产品的工 业生产方法。将硼泥作为非金属矿原料，经轻烧、通入二氧化碳、搅 拌、加压、过滤，通过控制温度获得各温度段的产品。获得初级产品 透明碳酸镁，纯度达到99.2％-99.8％；中间产品氧化镁和氢氧化镁， 纯度分别为99.2％-99.5％；最终产品高纯镁砂，纯度达到99.0％- 99.5％。并且工艺简单，不添加任何催化剂。

经典的镁化合物的制备，大部分以碳酸镁为原料，因而生产碳酸 镁的技术是关键，碳酸镁固体是碱式碳酸镁，是用酸、碱沉淀法或二 氧化碳碳化海水或白云石而得到。本发明是将硼泥中不溶解于水的氧 化镁等沉淀加水和二氧化碳作用转变生成碳酸氢镁水溶液，分离除去 固体残渣后，溶液再经过成品作净化剂净化后，进行蒸煮即得到碱式 碳酸镁沉淀。最后再加工成成品或根据需求在不同的温度下烘干，轻 烧，重烧或高温煅烧就分别生产出氧化镁和镁砂等产品。

本发明的基本工艺如下：将硼泥经300-650℃轻烧处理后，硼泥 与水以重量比1∶10-20，在2-18立方米压力罐中混合，通入来自 石灰窑的二氧化碳气体，浓度为20-35％，搅拌1.5-4.5小时，压力 0.1-1.0Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁，净化剂与杂质以重量比2∶1 加入，净化后，将水溶液在95-110℃下蒸煮生成白色碳酸镁沉淀， 将沉淀于100-150℃烘干得到透明碳酸镁，纯度达99.2-99.8％；将 沉淀于700-850℃烧结后，粉碎制得轻质氧化镁粉，纯度达到99.2 -99.5％；将氧化镁粉与水按重量比2∶1混合，于80-100℃烘干即 成为氢氧化镁，纯度达到99.2-99.5％；将沉淀于900-1250℃烧结 继续升温到1500-1800℃煅烧获得镁砂产品。经检测镁砂纯度达 99.0-99.5％。

本发明的工艺方法采用硼泥直接碳化法，制备成本低，工艺简单， 经济效益和社会效益高。由于硼泥直接碳化不需要加碱或石灰等等量 试剂去改变硼泥的镁盐结构，杂质和废弃物量少，是十分清洁的工艺； 轻烧技术与加水和通气相结合，增强了硼泥的消化与水化特性，增加 了氧化镁的活性；在控制温度下的连续重烧和高温煅烧相结合，生产 高纯镁砂，缩短了由粉末制造镁砂的二步法；碳酸镁成品按杂质多少 加入滤液中，能充分净化最终产品，保证了产品的高纯度。

本发明提供的实施例如下：

实施例1：将硼泥150公斤，在300℃轻烧处理后，加入1.5立 方米水，在2立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度20％，搅 拌1.5小时，压力1Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁1.5公斤，净化 后的水溶液于95℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，过滤后，于100 ℃烘干即得到透明碳酸镁125公斤，纯度为99.2％。

实施例2：将硼泥100公斤，在400℃轻烧处理后，加入1.5立 方米水，在2立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度25％，搅 拌2.0小时，压力0.8Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁1.0公斤，净化 后的水溶液于110℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，过滤后，于120 ℃烘干即得到透明碳酸镁95公斤，纯度为99.5％。

实施例3：将硼泥200公斤，在650℃轻烧处理后，加入4立方 米水，在5立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度35％，搅拌 4.5小时，压力0.5Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁2.0公斤，净化 后的水溶液于100℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，过滤后，于150 ℃烘干即得到透明碳酸镁180公斤，纯度为99.8％。

实施例4：将硼泥330公斤，在400℃轻烧处理后，加入4立方 米水，在5立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度25％，搅拌 2.5小时，压力1Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁3.30公斤，净化后 的水溶液110℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，将沉淀于700℃烧 结，制得轻质氧化镁粉120公斤，纯度达99.5％。

实施例5：将硼泥280公斤，在500℃轻烧处理后，加入4立方 米水，在5立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度35％，搅拌 1.5小时，压力0.1Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁2.80公斤，净化 后的水溶液100℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，将沉淀于800 ℃烧结，制得轻质氧化镁粉110公斤，纯度达99.2％。

实施例6：将硼泥200公斤，在650℃轻烧处理后，加入4立方 米水，在5立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度20％，搅拌 4.5小时，压力0.5Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁2.0公斤，净化 后的水溶液95℃加热蒸煮，生成白色碳酸镁沉淀，将沉淀于850℃烧 结粉碎后，制得氧化镁75公斤，纯度达99.4％。

实施例7：将实施例6制得的氧化镁75公斤，加入37.5公斤水 混合后，于90℃烘干，即得到氢氧化镁105公斤。纯度达99.4％。

实施例8：将实施例6制得的氧化镁75公斤加入37.5公斤水混 合后，于80℃烘干，即得到氢氧化镁108公斤。纯度达99.3％。

实施例9：将实施例6制得的氧化镁100公斤加入37.5公斤水混 合后，于100℃烘干，即得到氢氧化镁105公斤。纯度达99.4％。

实施例10：将硼泥750公斤，在600℃轻烧处理后，加入15立 方米水，在18立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度35％， 搅拌3.5小时，压力0.5Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁7.5公斤， 净化后的水溶液加热100℃生成白色碳酸镁沉淀，过滤后得到碳酸 镁滤饼，在1250℃烧结后，转移到1650℃下煅烧，制得镁砂280公斤， 纯度达99.3％。

实施例11：将硼泥1000公斤，在550℃轻烧处理后，加入15立 方米水，在18立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度30％， 搅拌4小时，压力0.6Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁10公斤，净化 后的水溶液加热110℃生成白色碳酸镁沉淀，过滤后得到碳酸镁滤 饼，在1200℃烧结后，转移到1800℃下煅烧，制得镁砂360公斤，纯 度达99.5％。

实施例12：将硼泥1500公斤，在650℃轻烧处理后，加入15立 方米水，在18立方米压力罐中混合，通入二氧化碳气体浓度35％， 搅拌4.5小时，压力0.8Mp，过滤，加入净化剂碳酸镁15公斤，净 化后的水溶液加热95℃生成白色碳酸镁沉淀，过滤后得到碳酸镁滤 饼，在1200℃烧结后，转移到1500℃下煅烧，制得镁砂550公斤，纯 度达99.0％。