专利名称：一种常温常压从蛇纹石中提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙的方法
技术领域：
本发明涉及一种常温常压从蛇纹石中高效浸出，提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙等并将浸出渣、浸出液、综合利用的方法，该方法具有环保可靠实现了零排放，经济效益和环境效益高等优点。属湿法冶金领域。
背景技术：
公认的碱式碳酸镁提取工艺1纯碱法硫酸镁(MgSO4)与精制的纯碱溶液在55°C左右反应生成碱式碳酸镁沉淀，经脱水、 漂洗、分离、干燥、等工序制得轻质碱式碳酸镁。该方法需对硫酸镁和纯碱进行精制纯化，去除原料中存在的1 2+和Mn2+，同时控制精制后的溶液中镁离子的质量浓度为30g/L。采用该法生产的碱式碳酸镁产品每吨消耗纯碱(质量分数为98% ) 3. 5t，消耗硫酸镁(Mg SO4质量分数约30% )3t，由于该方法纯碱消耗量高，尤其中国纯碱短缺而价格昂贵，且副产硫酸钠附加值较低，所以中国大部分生产厂家现在已基本不用这种方法。2碳酸氢铵法将硫酸镁(MgSO4)和碳酸氢铵按适宜比例混合，在适当的温度条件下进行反应，待反应达到平衡后，得到颗粒较大且易于过滤的碱式碳酸镁沉淀。经脱水、干燥、等工序制得轻质碱式碳酸镁。该方法精制、纯化要求同纯碱法，同时需要控制反应料液中镁离子质量浓度为25g/L，控制反应温度为35 55°C，既能获得较高的收率，又能使沉淀过滤完全，洗涤除去碱式碳酸镁吸附的杂质。碳酸氢铵法中原料碳酸氢铵中的二氧化碳利用率只有50%，且生产步骤较长，生产消耗碳酸氢铵量大，成本较高；此外，反应体系中游离铵浓度高，导致操作环境差、环境污染严重。3碳化法先将已知卤水(MgCl2)泵入反应器在泵入含有氧化钙(质量浓度为80g/L)的石灰乳，同时保持MgCl2稍微过量让氢氧化镁从溶液中沉淀出来。之后在洗涤池内将Mg(OH)JX 淀后放出母液，用水洗涤沉淀至洗涤液中Cl-质量浓度彡6mg/mL (用Olmol/L的AgNo3镁乳 +淡水稀释至镁离子质量浓度为10g/L左右)，检验时即得精镁乳。将精镁乳送入碳化塔， 同时加入(X)2质量分数为30% 40%的石灰窑气，随后进行碳化(镁乳液中加入质量分数为酚酞不变红色为止)，碳化温度不高于30°C。碳化之后的乳液经过压滤后泵入热解器，在102°C下热解，得到碱式碳酸镁，之后生产过程同纯碱法。该方法由于生产步骤比较繁琐，同时要求原料卤水中镁浓度低，且不能含有硫酸盐，同时生产过程中存在排放的CaCl2溶液回收处置困难、产品纯度不纯等问题，目前很少有产家采用。4碳酸铵法
碳酸铵法以碳酸氢铵和氨水代替纯碱生产轻质氧化镁。在一定浓度氨水中加碳酸氢铵制取碳酸铵沉淀剂，同硫酸镁反应生成碱式碳酸镁。该方法精制、纯化和质量浓度要求同纯碱法，控制反应温度为40 50°C，即能获得比较高的收率，又能使沉淀过滤完全；洗涤出去碳酸镁吸附的杂质；对硫酸铵母液采用蒸发、冷却、结晶分离出硫酸铵产品。该方法碳酸铵用于生产碳酸镁，同时副产硫酸铵。对(NH4)2SO4滤液采用蒸发、冷却、结晶分离出(NH4)2SO4产品。该工艺反应体系中铵的利用率不高，浓缩结晶成本高且煤耗大二氧化碳排放量高。
发明内容
本发明涉及一种常温常压从蛇纹石中高效浸出，提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙等并将浸出渣、浸出液、综合利用的方法。同传统方法相比，其优点是一、浸出过程在常温常压下反应就能实现传统工艺酸浸的浸出率，本工艺不需要浓缩结晶，节约能源和设备； 二、综合利用。传统工艺中的废液、废物在本发明工艺中成为了可用的其它产品，无污染环境的废液、废物排放，解决了环保问题。产品多样化抗风险能力强；三、成本低。本工艺流程短，设备简单，操作容易，浸出率、回收率和生产效率高，并且生产成本低。本发明是这样实现的一、矿石常温常压浸出。将蛇纹石破磨，挂浆，在搅拌槽中加入无机酸(根据蛇纹石特点选取硫酸、盐酸中任意一种)混合反应至PH 4. 5固液分离；固体浸出渣为多孔二氧化硅，滤液中通入空气再加入一定量的氧化镁除去高价铁反应终点PH ^ 7固液分离；固体为氢氧化铁，滤液为硫酸镁浸出液。二、浸出液中提取碱式碳酸镁。浸出液即硫酸镁液中加入氨水反应至PH 10再加入一定量的碳酸氢铵PH ^ 12至反应终点，固液分离；固体为碱式碳酸镁，滤液为硫酸铵液。三、滤液硫酸铵的综合回收利用。硫酸铵液中加入氢氧化钙反应，固液分离；国体为硫酸钙，滤液为氨水。
图1是本发明的工艺流成图。
具体实施例方式本发明涉及一种常温常压从蛇纹石中高效浸出，提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙等并将浸出渣、浸出液、全面综合利用的方法，下面结合附图对本工艺作进一步描述；步骤一蛇纹石常温常压浸出蛇纹石破磨至-150目占80-90wt%挂浆在搅拌槽中加入无机酸(根据蛇纹石特点选取硫酸、盐酸中任意一种，酸的加入量按化学计量溶解蛇纹石中可溶性金属所需的量) 混合反应至PH 4. 5固液分离；固体浸出渣为多孔二氧化硅，滤液中通入空气氧化二价铁离子狗2+再加入一定量的氧化镁除去铁离子反应终点PH ^ 7固液分离；固体为氢氧化铁， 滤液为硫酸镁浸出液。步骤二 浸出液中提取碱式碳酸镁浸出液即硫酸镁液中缓慢加入氨水(反应时间40分种)反应至PH ^ 10再加入一定量的碳酸氢铵PH 12至反应终点，固液分离；固体为碱式碳酸镁，滤液为硫酸铵液。
步骤三硫酸铵浸出液的综合回收利用硫酸铵液中加入一定量的氢氧化钙中和反应，固液分离；固体为硫酸钙沉淀，滤液为氨水，氨水返回到步骤二中用于碱式碳酸镁的沉淀。
权利要求
1.本发明涉及一种常温常压从蛇纹石中高效浸出，提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙产品的方法。该方法包括以下过程，蛇纹石破磨至-150目占80-90wt%挂浆在搅拌槽中加入无机酸(根据蛇纹石特点选取硫酸、盐酸中任意一种，酸的加入量按化学计量溶解蛇纹石中可溶性金属所需的量)混合反应至PH 4. 5固液分离；固体浸出渣为多孔二氧化硅， 滤液中通入空气氧化二价铁离子狗2+再加入一定量的氧化镁除去铁离子反应终点PH ^ 7 固液分离；固体为产品氢氧化铁，滤液为硫酸镁。硫酸镁液中缓慢加入氨水(反应时间40 分种)反应至PH 10再加入一定量的碳酸氢铵PH 12至反应终点，固液分离；固体为碱式碳酸镁，滤液为硫酸铵液。硫酸铵液中加入一定量的氢氧化钙中和反应，固液分离；固体为硫酸钙沉淀，滤液为氨水，氨水返回到用于碱式碳酸镁的沉淀。
2.根据权利要求1所述的此种从蛇纹石中高效浸出，提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙产品的方法，其特征在于，蛇纹石破磨至-150目占80-90wt%挂浆在搅拌槽中加入无机酸(根据蛇纹石特点选取硫酸、盐酸中任意一种，酸的加入量按化学计量溶解蛇纹石中可溶性金属所需的量)混合反应至PH ^ 4. 5固液分离；固体浸出渣为多孔二氧化硅，滤液中通入空气氧化二价铁离子狗2+再加入一定量的氧化镁除去铁离子反应终点PH ^ 7固液分离；固体为氢氧化铁，滤液为硫酸镁浸出液。
3.根据权利要求1所述的此种从蛇纹石中高效浸出，提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙产品的方法，其特征在于，浸出液即硫酸镁液中缓慢加入氨水(反应时间40分种)反应至PH 10再加入一定量的碳酸氢铵PH ^ 12至反应终点，固液分离；固体为碱式碳酸镁， 滤液为硫酸铵液。
4.根据权利要求1所述的此种从蛇纹石中高效浸出，提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙产品的方法，其特征在于，硫酸铵液中加入一定量的氢氧化钙中和反应，固液分离；固体为硫酸钙沉淀，滤液为氨水，氨水返回用于碱式碳酸镁的沉淀。
全文摘要
本发明涉及一种常温常压从蛇纹石中高效浸出，提取碱式碳酸镁、氢氧化铁、硫酸钙产品的方法。蛇纹石破磨至-150目占80-90wt％挂浆在搅拌槽中加入无机酸混合反应至PH≈4.5固液分离，滤液加入一定量的氧化镁除去铁离子反应终点PH≈7固液分离；固体为产品氢氧化铁，滤液硫酸镁液中缓慢加入氨水再加入一定量的碳酸氢铵反应至终点，固液分离；固体为碱式碳酸镁，滤液为硫酸铵液，硫酸铵液中加入一定量的氢氧化钙中和反应，固液分离；固体为硫酸钙沉淀，滤液为氨水，氨水用于碱式碳酸镁的沉淀。同传统方法相比，一是节约能源和设备；二是综合利用；传统工艺中的废液废物在本发明工艺中成为了可用的其它产品，无污染环境的废液、废物排放，解决了环保问题；产品多样化抗风险能力强；三成本低，本工艺流程短、设备简单、操作容易、生产成本低，浸出、回收、生产效率高。
文档编号C01F5/24GK102583458SQ20111002014
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者马猛 申请人:马猛