專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)化工三廢治理和綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法。
背景技術(shù)：
硼泥是以硼鎂石(2Mg0 · B2O3 · H2O)為原料，通過(guò)焙燒、粉碎、與純堿混合，采取碳水法生產(chǎn)硼砂(Na2B4O7* IOH2O),在水洗、結(jié)晶過(guò)程提取硼砂后剩下的固體廢物。生產(chǎn)一噸硼砂可產(chǎn)4噸硼泥，一個(gè)年產(chǎn)8000噸的硼砂廠，每年可產(chǎn)硼泥為3. 2萬(wàn)噸。由于硼泥的排放量較大，目前國(guó)內(nèi)采用多種綜合利用途徑，除生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂和氧化鎂和橡塑填充劑外， 也有制取硼鎂磷復(fù)合肥、作蜂窩煤的煤加料及做建筑上硼砂等。硼泥中的鎂一般都是以碳酸鎂的形式存在，有時(shí)候也隨著硼鎂石的礦產(chǎn)不同而有差別。生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂硼泥的組分是這樣的氧化鎂38%、二氧化硅20%、二氧化碳17%、 氧化硼3%、氧化鈣3%、氧化錳0. 11 %、其他為水份。本發(fā)明是以硼泥廢料為原料通過(guò)鹽酸使之成為氯化物形成溶液，除去非溶性雜質(zhì)得到澄清的硼的化合物。然后再加工其它鎂的化合物等等。因此，就產(chǎn)品的純度而言是無(wú)可挑剔的，質(zhì)量也是過(guò)關(guān)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，對(duì)硼泥廢料進(jìn)行處理，綜合利用，制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣，在治理化學(xué)固體的同時(shí)，既能符合環(huán)境要求，又能為企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效
■、Λ
frff. ο本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，包括如下步驟將硼泥用蒸汽加熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去另行深加工；硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸溶液以折算好的純質(zhì)量比 1 1. 63 2. 03反應(yīng)于第一耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳；過(guò)濾得到濾餅二氧化硅送去深加工；將澄清的氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳混合液與硫酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 0.83 1.23反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐的攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成七水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合溶液；過(guò)濾得到白色濾餅硫酸鈣，經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、檢斤包裝得到兩水硫酸鈣產(chǎn)品；將澄清的七水硫酸鎂、硫酸錳和鹽酸混合溶液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來(lái)冷卻使七水硫酸鎂結(jié)晶析出，繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水經(jīng)冷卻、甩干、粉碎得到無(wú)水硫酸鎂晶體產(chǎn)品；蒸餾液剩下的為鹽酸再繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉所有的硫酸鎂雜質(zhì)回收，在不同的冷卻溫度下少量的硫酸錳也結(jié)晶析出；最后得到鹽酸溶液返回循環(huán)利用。
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其化學(xué)反應(yīng)式為Mg0+2HCl= = = = MgCl2+H20MgCl2+H2S04+7H20 = = = = MgSO4 · 7H20+2HC1
Ca0+2HC1 = = = = CaCl2+H20CaCl2+H2S04 = = = = CaS04+2HClMn0+2HC1 = = = = MnCl2+H20MnCl2+H2S04 = = = = MnS04+2HCl本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是以硼泥廢料為原料，通過(guò)鹽酸溶液處理生成氯化鎂、氯化鈣和氯化錳混合物，將過(guò)濾得到濾餅二氧化硅返回循環(huán)利用；將氯化鎂、氯化鈣和氯化錳混合物與硫酸溶液反應(yīng)生成七水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合溶液，將過(guò)濾得到白色濾餅硫酸鈣，經(jīng)洗滌、甩干、干燥、粉碎、檢斤包裝得到兩水硫酸鈣產(chǎn)品，將七水硫酸鎂、硫酸錳和鹽酸混合溶液經(jīng)過(guò)減壓、蒸餾、冷卻結(jié)晶、甩干、粉碎、包裝分別得到無(wú)水硫酸鎂晶體、硫酸鎂雜質(zhì)、硫酸錳晶體和鹽酸溶液。企業(yè)對(duì)硼泥廢料進(jìn)行處理，綜合利用，制取無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，該方法有效的處理了硼泥廢料，還生產(chǎn)出很多有價(jià)值鎂的化合物，即消耗了廢物又為企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，本實(shí)施例所述的一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，包括如下步驟取硼泥500公斤(其中含氧化鎂38 % )，將硼泥用蒸汽加熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去另行深加工；硼泥與鹽酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 1.83反應(yīng)于第一耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成妨4公斤氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳；過(guò)濾得到濾餅二氧化硅送去深加工；將澄清的氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳混合液與硫酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 1.03反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐的攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成1173公斤七水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合溶液；過(guò)濾得到白色濾餅硫酸鈣，經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、檢斤包裝得到兩水硫酸鈣產(chǎn)品；將澄清的七水硫酸鎂、硫酸錳和鹽酸混合溶液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來(lái)冷卻使七水硫酸鎂結(jié)晶析出，繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水經(jīng)冷卻、甩干、粉碎得到572. 6公斤無(wú)水硫酸鎂晶體產(chǎn)品；蒸餾液剩下的為鹽酸再繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉所有的硫酸鎂雜質(zhì)回收，在不同的冷卻溫度下少量的硫酸錳也結(jié)晶析出；最后得到鹽酸溶液返回循環(huán)利用。實(shí)施例2，本實(shí)施例所述的一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，包括如下步驟取硼泥500公斤(其中含氧化鎂38% )，將硼泥用蒸汽加熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去另行深加工；硼泥與鹽酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 2. 03反應(yīng)于第一耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成504公斤氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳；過(guò)濾得到濾餅二氧化硅送去深加工；
將澄清的氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳混合液與硫酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 1.23反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐的攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成1556. 13公斤七水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合溶液；過(guò)濾得到白色濾餅硫酸鈣，經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、檢斤包裝得到兩水硫酸鈣產(chǎn)品；將澄清的七水硫酸鎂、硫酸錳和鹽酸混合溶液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來(lái)冷卻使七水硫酸鎂結(jié)晶析出，繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水經(jīng)冷卻、甩干、粉碎得到759. 09公斤無(wú)水硫酸鎂晶體產(chǎn)品；蒸餾液剩下的為鹽酸再繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉所有的硫酸鎂雜質(zhì)回收，在不同的冷卻溫度下少量的硫酸錳也結(jié)晶析出；最后得到鹽酸溶液返回循環(huán)利用。實(shí)施例3，本實(shí)施例所述的一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，包括如下步驟取硼泥500公斤(其中含氧化鎂38% )，將硼泥用蒸汽加熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去另行深加工；硼泥與鹽酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 1.63反應(yīng)于第一耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成404公斤氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳；過(guò)濾得到濾餅二氧化硅送去深加工；將澄清的氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳混合液與硫酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 0.83反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐的攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成841. 72公斤七水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合溶液；過(guò)濾得到白色濾餅硫酸鈣，經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、檢斤包裝得到兩水硫酸鈣產(chǎn)品；將澄清的七水硫酸鎂、硫酸錳和鹽酸混合溶液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來(lái)冷卻使七水硫酸鎂結(jié)晶析出，繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水經(jīng)冷卻、甩干、粉碎得到410. 6公斤無(wú)水硫酸鎂晶體產(chǎn)品；蒸餾液剩下的為鹽酸再繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉所有的硫酸鎂雜質(zhì)回收，在不同的冷卻溫度下少量的硫酸錳也結(jié)晶析出；最后得到鹽酸溶液返回循環(huán)利用。以上所述僅是本發(fā)明的三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，并非用來(lái)限制本發(fā)明，凡其類(lèi)似的實(shí)施例，例如一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，包括如下步驟將硼泥用蒸汽加熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去另行深加工；硼泥與鹽酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 1.63 2. 03反應(yīng)于第一耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳；過(guò)濾得到濾餅二氧化硅送去深加工；將澄清的氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳混合液與硫酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 0. 83 1. 23反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐的攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成七水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合溶液；過(guò)濾得到白色濾餅硫酸鈣，經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、檢斤包裝得到兩水硫酸鈣產(chǎn)品；將澄清的七水硫酸鎂、硫酸錳和鹽酸混合溶液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來(lái)冷卻使七水硫酸鎂結(jié)晶析出，繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水經(jīng)冷卻、甩干、粉碎得到無(wú)水硫酸鎂晶體產(chǎn)品；蒸餾液剩下的為鹽酸再繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉所有的硫酸鎂雜質(zhì)回收，在不同的冷卻溫度下少量的硫酸錳也結(jié)晶析出；最后得到鹽酸溶液返回循環(huán)利用，這些特征都應(yīng)涵蓋于本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，其特征是包括如下步驟 將硼泥用蒸汽加熱到60 80度維持1 2小時(shí)，然后用甩干離心機(jī)液固分離，得到以硼酸為主的濾液送去另行深加工；硼泥與鹽酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 1.63 2. 03 反應(yīng)于第一耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳；過(guò)濾得到濾餅二氧化硅送去深加工；將澄清的氯化鎂的水合物和其它組分生成氯化鈣還有極少量的氯化錳混合液與硫酸溶液以折算好的純質(zhì)量比1 0. 83 1. 23反應(yīng)于第二耐腐蝕反應(yīng)器里，在徐徐的攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成七水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合溶液；過(guò)濾得到白色濾餅硫酸鈣，經(jīng)洗滌甩干、干燥粉碎、檢斤包裝得到兩水硫酸鈣產(chǎn)品；將澄清的七水硫酸鎂、硫酸錳和鹽酸混合溶液送進(jìn)減壓蒸餾器進(jìn)行減壓蒸餾，當(dāng)溶液達(dá)到飽和濃度時(shí)候?qū)⒄麴s液排出來(lái)冷卻使七水硫酸鎂結(jié)晶析出，繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉全部結(jié)晶水經(jīng)冷卻、甩干、粉碎得到無(wú)水硫酸鎂晶體產(chǎn)品；蒸餾液剩下的為鹽酸再繼續(xù)減壓蒸餾蒸掉所有的硫酸鎂雜質(zhì)回收，在不同的冷卻溫度下少量的硫酸錳也結(jié)晶析出；最后得到鹽酸溶液返回循環(huán)利用。
全文摘要
一種用硼泥制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣的方法，包括如下步驟將硼泥加熱到60～80度維持1～2小時(shí)，甩干、液固分離，得到硼酸液；硼泥與鹽酸溶液以1∶1.63～2.03于第一反應(yīng)器，生成氯化鎂、氯化鈣、氯化錳；過(guò)濾得到二氧化硅；將氯化鎂、氯化鈣、氯化錳混合液與硫酸溶液以1∶0.83～1.23于第二反應(yīng)器，生成七水硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳和鹽酸混合液；經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥得到兩水硫酸鈣；將七水硫酸鎂、硫酸錳和鹽酸混合液經(jīng)減壓蒸餾、冷卻、甩干得到無(wú)水硫酸鎂晶體；剩下鹽酸液再減壓蒸餾得到硫酸鎂，在不同冷卻溫度下硫酸錳結(jié)晶；得到鹽酸可循環(huán)利用。本發(fā)明以硼泥廢料為原料制備無(wú)水硫酸鎂聯(lián)產(chǎn)硫酸錳和硫酸鈣。
文檔編號(hào)C01G45/10GK102485652SQ201010573720
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者王嘉興 申請(qǐng)人:王嘉興