专利名称：一种用水氯镁石生产氢氧化镁、镁和镁铝尖晶石的方法
技术领域：
本发明属于镁冶金和镁化工领域，特别涉及一种用水氯镁石生产氢氧化镁、镁和镁铝尖晶石的方法。
背景技术：
我国青海省和西藏自治区具有 丰富的盐湖资源，盐湖水中含有丰富的钾、锂等资源，青海省察尔汗盐湖是我国最大的钾肥生产基地。在利用盐湖水提钾提锂过程中产生大量的副产物-水氯镁石，在钾肥生产中每生产I吨氯化钾可副产10吨水氯镁石，单察尔汗盐湖每年副产的水氯镁石超过2000万吨。另外，在我国东部沿海利用海水生产食盐的过程中，同样产生大量的水氯镁石副产品，如此数量巨大的水氯镁石资源如不及时开发和利用，一方面浪费了资源，另一方面给当地的生态环境造成严重的破坏，形成所谓的“镁害”。随着钾肥产量的不断扩大，副产的水氯镁石越来越多，镁资源的开发利用问题变得越来越迫切。目前水氯镁石的利用途径主要有两个,一个是用于生产氢氧化镁或高纯镁砂,另外一个是水氯镁石脱水制取无水氯化镁后电解无水氯化镁制取金属镁。以水氯镁石为原料制取氢氧化镁或高纯镁砂的方法主要有三种，一种是水氯镁石直接煅烧生成氯化氢气体和氧化镁，该方法设备腐蚀严重很难工业化；第二种方法是石灰乳沉淀法，即将石灰乳加入到卤水中，发生反应MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2，生成的氢氧化镁经煅烧可得氧化镁砂，该方法生产氢氧化镁过程中生成大量如法利用的CaCl2，最终产品中的氧化钙等杂质成分较高；第三种是氨水沉淀法，即将一定浓度的氨水或将氨气加入到卤水中，发生反应MgCl2 + 2NH3 · H2O = Mg(OH)2+ 2NH4C1，该方法生产氢氧化镁过程中沉降、过滤及洗涤性能较差，滤饼含水量较高，副产品氯化铵回收困难，物料运行量大，设备产能低。以水氯镁石为原料脱水制取无水氯化镁然后电解无水氯化镁生产金属镁过程中，水氯镁石要现在氯化氢或氯气气氛下进行脱水，每2-3吨水氯镁石能获得一吨无水氯化镁，每4吨氯化镁才能电解生成一吨金属镁，因此生产一吨金属镁需要对10吨以上的水氯镁石进行脱水，脱水过程能耗大，成本高，设备腐蚀严重，以无水氯化镁电解过程中能耗高，环保设备投资大，成本高，有氯化物电解质泥生成，环境污染严重。因此，目前处理水氯镁石的方法均有一定的局限性，尚没有一种方法能够实现水氯镁石的高效合理利用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种以水氯镁石为原料电解生产高纯氢氧化镁或高纯氧化镁，然后以高纯氧化镁为原料真空热还原生产金属镁和镁铝尖晶石的方法。其具体步骤如下
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为3 30%的水溶液；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度2(T80°C，直流电，电流密度为O.05^1. OA/cm2,每隔30 600分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为3 30%，每隔30 600分钟取出I次氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在10(T250°C下烘干I.(T5. O小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在50(T850°C下煅烧f10小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于120目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为2(T200目 的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为(2. 0 5. 0) :1，将混合物料在5(T200MPa下压制成团块，在110(Tl40(TC，真空条件为80Pa以下还原I. (T12小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为(广100) :1，在5(T300 MPa下压制成团块，在150(T3000°C下加热3 10小时，制成镁铝尖晶石。配制水溶液时，为了增加水溶液导电性，可加入LiCl、NaCl或KCl，其加入量按质量百分比为广25%。制尖晶石时，将所制取的团块置于窑炉中，在150(T180(TC煅烧:TlOh，获得密度在3. (T3. 3g/cm3的镁铝尖晶石；也可将制取的团块置于电弧炉中，在180(T300(TC熔融3 10h，制取密度在3. 20-3. 50g/cm3的电熔镁铝尖晶石。本发明的流程如图I所示。电解时，以石墨板为阴极，以金属或金属合金材料为阳极对上述溶液进行电解，其两极的电解反应为
阳极2CT- 2 =Ci7T
阴极2好++ Is
在阴极表面由于溶液中的H+参与电解反应生成氢气，因此在阴极区富集了 0IT，而Cr相阳极区富集，此时0H_便与溶液中的Mg2+离子反应生成Mg (OH) 2，Mg (OH) 2达到一定浓度便从溶液中沉降出来，其反应式如下
Afe2+ + 20fT =MgiOBy2 I
电解过程中，温度为20-80°C，以石墨板为阴极，以金属或金属合金材料为阳极，阴极与阳极之间的间距2-20cm，阴极与阳极之间安装一层隔膜，隔膜可以是目前氯碱工业常用的离子隔膜也可以是耐碱液腐蚀的其它材料制成的隔膜，其它材料制成的隔膜上孔的孔径应小于0. 15mm，隔膜要求能够使0H_、H+、Mg2+、Cl_等离子自由穿过。电解时阴极室和阳极室要分别密封，阳极气体和阴极气体要分开输送到电解槽的外部，电解槽的一侧设有氢氧化镁收集室，电解槽阴极室底部与氢氧化镁收集室相连，电解过程中产生的氢氧化镁依靠重力沉降到阴极室和氢氧化镁收集室的底部，隔30飞00分钟用漏勺将氢氧化镁收集室中的氢氧化镁捞出，捞出的氢氧化镁在100-250°C的温度下烘干I. 0-5.0小时即可获得高纯高白的氢氧化镁产品，氢氧化镁的质量百分比为98-99. 99%o电解产生的氢气和氯气经干燥机干燥后进行储存或直接应用于化工领域或冶金工业领域。另外随着电解的进行，溶液中的MgCl2浓度会逐渐降低，因此每隔30min-600min加入一定量的水氯镁石和水以补充电解过程中溶液中的MgCl2和水的消耗,并保持氯化镁的质量百分比浓度在3-30%的范围内。水氯镁石电解生产的高白高纯氢氧化镁外观形貌如图5所示。
表I为本发明制取的氢氧化镁煅烧后获得氧化镁的成分分析。表I
元素|MgO [Ca [Si [Fe [Al | 灼减
质量含量 /% |99. 21 |o. 05 |o. 08 |o. 15 |o. 02 |o. 49
本发明制取的氢氧化镁煅烧后获得的氧化镁的X射线衍射物相分析如图2所示。上述方法中还原反应采用的设备为镁还原罐；还原反应生成的气态金属镁在镁还 原罐中的结晶器中结晶，成为固态金属镁。上述方法中其MgO被铝还原过程中的主反应为3Mg0+2Al=3Mg+Al203。本发明制取的氧化铝质量百分比含量70%的镁铝尖晶石的X射线衍射物相分析如图3所示。本发明制取的镁铝尖晶石外观形貌如图5所示。通过该方法，可制取含氧化铝质量百分含量40-90%的各种镁铝尖晶石耐火材料。镁铝尖晶石材料由于具有优良的耐高温、抗热振性、抗渣侵蚀的性能，广泛应用于水泥回转窑、玻璃窑蓄热室、石灰窑、钢包内衬、电炉炉顶、炉外精炼、大功率电弧炼钢炉、转炉及其他强化操作的热工设备，镁铝尖晶石的分子式为MgO Al2O3，其化学组成为MgO的质量百分含量为28. 3%，Al2O3的质量百分含量为71. 7%，它具有很高的熔点，达2105°C，在MgO-Al2O3 二元相图中，当MgO含量大于28%时，称此种镁铝尖晶石为高镁尖晶石，当Al2O3含量高于上述理论量71. 7%时称此种镁铝尖晶石为高铝尖晶石。目前各种型号的镁铝尖晶石主要在氧化镁的数量、种类和它们铝载体的种类(烧结和电熔镁尖晶石、钙，氧化铝，白电熔等)方面有很大的不同，因此镁铝尖晶石的型号不同其主要用途也有所不同，富镁尖晶石不含游离氧化铝，这种尖晶石添加到镁砖中后不再生成尖晶石并发生体积膨胀，其用于水泥回转窑可显著地改变抗热震性能并能够取代铬矿石。而富铝尖晶石可提高耐火材料高温强度和抗热震性，明显地改善了钢铁工业用耐火材料的抗渣性能和热力学性能，解决了耐火材料的成本效益问题抗钢渣侵蚀性，因此富铝尖晶石生产的耐火材料在钢铁生产中的用量最大。使用本发明中生产的高纯氧化镁生产的镁铝尖晶石的优势是尖晶石骨料中的杂质含量低，尤其是SiO2含量低，使其具有更好的高温性能和抗渣侵蚀性能。其价格较普通原料生产的镁铝尖晶石要高很多。本发明的方法采用水氯镁石为原料，经水溶液电解生成高纯高白氢氧化镁、氢气和氯气，氢气和氯气作为化工和氯化冶金的原料，高纯氢氧化镁煅烧后可制得高纯氧化镁，以制取的高白氧化镁为原料，以铝或铝为还原剂真空热还原制取金属镁，然后以还原获得的还原渣为原料制取镁铝尖晶石材料。电解制取的高纯高白氢氧化镁或高纯氧化镁也可作为产品直接出售。该方法工艺简单，成本低，生产过程中有多种化工产品生成，实现了水氯镁石的综合利用。
图I为本发明用水氯镁石生产氢氧化镁、镁和镁铝尖晶石的工艺流程图。图2为本发明水氯镁石电解制取的氢氧化镁煅烧后获得的氧化镁的X射线衍射物相分析。图3为本发明制取的氧化铝质量百分比含量70%的镁铝尖晶石的X射线衍射物相分析。图4为本发明水氯镁石电解生产的高白高纯氢氧化镁照片。图5为本发明制取的镁铝尖晶石照片。
具体实施例方式本发明实施例中 采用的镁还原罐为皮江法炼镁还原罐。采用的制备成品镁铝尖晶石采用的设备为工业回转窑。采用的制备成品电熔镁铝尖晶石采用的设备为工业电弧炉。实施例I
电解水氯镁石制备氢氧化镁、氧化镁、镁和镁铝尖晶石
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为20%的水溶液；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度20°C，直流电，电流密度为I.OA/cm2，每隔30分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为1(T30%，每隔30分钟取出I次氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在250°C下烘干1.0小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在500°C下煅烧10小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于120目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为120目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为2.2:1，将混合物料在IOOMPa下压制成团块，在1200°C，真空条件为80Pa下还原8小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制镁铝尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比1:1，在50 MPa下压制成团块，在3000°C下加热3小时，获得氧化铝质量百分比含量70%，密度3. 50 g/cm3的镁铝尖晶石，将该镁铝尖晶石根据需要破碎到一定的粒度即可得到不同粒度的镁铝尖晶石产品。
实施例2
电解水氯镁石制备氢氧化镁、氧化镁、镁和镁铝尖晶石
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为30%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中，向溶液中加入1%的氯化钠；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度80°C，直流电，电流密度为0.8A/cm2，每隔60分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为3 20%,每隔60分钟取出I次氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在225°C下烘干I.5小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在500°C下煅烧10小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于120目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为200目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为5.0:1，将混合物料在50MPa下压制成团块，在1350°C，真空条件为80Pa下还原2. 5小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制镁铝尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为5:1，在IOOMPa下压制成团块，在1800°C下加热9小时，获得氧化铝质量百分比含量40%，密度3. 20 g/cm3的镁铝尖晶石，将该镁铝尖晶石根据需要破碎到一定的粒度即可得到不同粒度的镁铝尖晶石产品。
实施例3
电解水氯镁石制备氢氧化镁、 氧化镁、镁和镁铝尖晶石
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为25%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中，向溶液中加入5%的氯化钠和3%的氯化钾；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度40°C，直流电，电流密度为0.6A/cm2，每隔120分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为20 30%,每120分钟取出I次氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在175°C下烘干2.0小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在545°C下煅烧9小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于120目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为20目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为4.5:1，将混合物料在200MPa下压制成团块，在1400°C，真空条件为80Pa下还原I. 0小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制镁铝尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为10:1，在150 MPa下压制成团块，在2100°C下加热8小时，获得氧化铝质量百分比含量40%，密度3. 20 g/cm3的镁铝尖晶石，将该镁铝尖晶石根据需要破碎到一定的粒度即可得到不同粒度的镁铝尖晶石产品。
实施例4
电解水氯镁石制备氢氧化镁、氧化镁、镁和镁铝尖晶石
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为10%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中，向溶液中加入25%的氯化钠；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度60°C，直流电，电流密度为0.4A/cm2，每隔300分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为8 12%，每隔300分钟取出I次氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在125°C下烘干4.0小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在575°C下煅烧8小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于140目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为80目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为4.0:1，将混合物料在150MPa下压制成团块，在1300°C，真空条件为80Pa下还原4小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制镁铝尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为20:1，在200 MPa下压制成团块，在1500°C下加热10小时，获得氧化铝质量百分比含量66%，密度3. 00 g/cm3的镁铝尖晶石，将该镁铝尖晶石根据需要破碎到一定的粒度即可得到不同粒度的镁铝尖晶石产品。
实施例5
电解水氯镁石制备氢氧化镁、氧化镁、镁和镁铝尖晶石
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为15%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度20°C，直流电，电流密度为0.2A/cm2，每隔400分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为10-20%,每隔400分钟取出I次氢氧化镁； (3)烘干，将氢氧化镁在250°C下烘干I.0小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在600°C下煅烧6小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于180目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为50目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为3.5:1，将混合物料在75MPa下压制成团块，在1250°C，真空条件为80Pa下还原6小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制镁铝尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为40: 1，在250 MPa下压制成团块，在2700°C下加热4小时，获得氧化铝质量百分比含量90%，密度3. 40 g/cm3的镁铝尖晶石，将该镁铝尖晶石根据需要破碎到一定的粒度即可得到不同粒度的镁铝尖晶石产品。
实施例6
电解水氯镁石制备氢氧化镁、氧化镁、镁和镁铝尖晶石
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为5%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中，溶液中加入15%的氯化钾； (2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度60°C，直流电，电流密度为0.lA/cm2，每隔500分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为15 25%,每隔500分钟取出I次氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在200°C下烘干3.0小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在650°C下煅烧4小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于200目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为150目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为3:1，将混合物料在125MPa下压制成团块，在1200°C，真空条件为80Pa下还原8小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制镁铝尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为60: 1，在300 MPa下压制成团块，在2500°C下加热6小时，获得氧化铝质量百分比含量76%，密度3. 40 g/cm3的镁铝尖晶石，将该镁铝尖晶石根据需要破碎到一定的粒度即可得到不同粒度的镁铝尖晶石产品。
实施例7
电解水氯镁石制备氢氧化镁、氧化镁、镁和镁铝尖晶石(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为7%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中，溶液中加入5%的氯化锂；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度40°C，直流电，电流密度为0.075A/cm2，每隔600分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为3 7%，每隔600分钟取出I次氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在150°C下烘干4.0小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁 在850°C下煅烧I小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于160目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为200目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为2.0:1，将混合物料在175MPa下压制成团块，在1150°C，真空条件为80Pa下还原10小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制镁铝尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为80:1，在175 MPa下压制成团块，在2300°C下加热7小时，获得氧化铝质量百分比含量76%，密度3. 30 g/cm3的镁铝尖晶石，将该镁铝尖晶石根据需要破碎到一定的粒度即可得到不同粒度的镁铝尖晶石产品。
实施例8
电解水氯镁石制备氢氧化镁、氧化镁、镁和镁铝尖晶石
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为3%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中，向溶液中加入1%的氯化钠、15%的氯化钾和25%的氯化锂；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度20°C，直流电，电流密度为0.05A/cm2，每隔250分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为15 25%，每隔250分钟取出I次
氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在100°C下烘干5.0小时；
(4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在750°C下煅烧2小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于120目的氧化镁粉；
(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为180目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为2.5:1，将混合物料在120MPa下压制成团块，在1100°C，真空条件为80Pa下还原12小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；
(6)制镁铝尖晶石，将固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为100:1，在125 MPa下压制成团块，在2200°C下加热8小时，获得氧化铝质量百分比含量58%，密度3. 30 g/cm3的镁铝尖晶石，将该镁铝尖晶石根据需要破碎到一定的粒度即可得到不同粒度的镁铝尖晶石产品。
实施例9
电解水氯镁石制备氢氧化镁
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为25%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度40°C，直流电，电流密度为0.75A/cm2，每隔400分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为20-30%，每隔550分钟取出I次
氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在100°C下烘干5. 0小时，得到高白高纯的氢氧化镁，该氢氧化镁作为产品直接出售。
实施例10
电解水氯镁石制备氢氧化镁、氧化镁
(1)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为30%的水溶液,然后将氯化镁溶液加入到电解槽中；
(2)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度20°C，直流电，电流密度为0.25A/cm2，每隔200分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比为7 10%，每隔120分钟取出I次
氢氧化镁；
(3)烘干，将氢氧化镁在250°C下烘干2.0小时； (4)煅烧，将烘干的氢氧化镁在650°C下煅烧3小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于120 目的氧化镁粉，得纯度为99. 5%的高纯氧化镁，该高纯氧化镁作为产品直接出售。
权利要求
1.一种用水氯镁石生产氢氧化镁、镁和镁铝尖晶石的方法，其特征在于按以下步骤进行(I)溶解，将水氯镁石配制成MgCl2质量百分比为3 30%的水溶液；Cl)电解，将氯化镁水溶液电解，电解温度2(T80°C，直流电，电流密度为O. 05^1. OA/cm2,每隔3(Γ600分钟加入一次水氯镁石和水，保持MgCl2质量百分比浓度为3 30%，每隔30^600分钟取出I次氢氧化镁； (3)烘干，将氢氧化镁在10(T250°C下烘干I.(Γ5. O小时；(4)煅烧，将烘干后的氢氧化镁在50(T85(TC下煅烧f10小时，冷却后，研磨，筛选粒度小于120目的氧化镁粉；(5)制镁，将氧化镁粉与粒度为2(Γ200目的铝粉混合，氧化镁粉与铝粉质量比为(2. 0 5. O) :1，将混合物料在5(T200MPa下压制成团块，在110(Tl40(TC，真空条件为80Pa下还原I. (Γ12小时，收集气态的金属镁，并得到氧化铝固体还原渣和少量镁铝尖晶石；(6)制尖晶石，将氧化铝固体还原渣料破碎至粒度小于100目，与步骤(4)得到的氧化镁粉混合，固体还原渣料与氧化镁粉质量比为(广100) : 1，在5(T300 MPa下压制成团块，在150(T3000°C下加热3 10小时，制成镁铝尖晶石。
2.根据权利要求I所述的一种用水氯镁石生产氢氧化镁、镁和镁铝尖晶石的方法，其特征在于配制水溶液时，为了增加水溶液导电性，可加入LiCl、NaCl或KCl，其加入量按质量百分比为广25%。
3.根据权利要求I所述的由水氯镁石生产氢氧化镁、镁和镁铝尖晶石的方法，其特征在于制尖晶石时，将所制取的团块置于窑炉中，在150(Tl80(rC煅烧3 10h，获得密度在3. (Γ3. 3g/cm3的镁铝尖晶石；也可将制取的团块置于电弧炉中，在180(Γ3000 V熔融3 10h，制取密度在3. 20-3. 50g/cm3的电熔镁铝尖晶石。
全文摘要
一种用水氯镁石生产氢氧化镁、镁和镁铝尖晶石的方法，属于镁冶金和镁化工领域。本发明以水氯镁石为原料电解生产氢氧化镁、氢气和氯气，然后以氢氧化镁煅烧获得的氧化镁为原料真空热还原生产金属镁和镁铝尖晶石。利用东部沿海制盐工业及西部盐湖提取钾盐和锂盐时的副产品水氯镁石，生产氢氧化镁煅、氧化镁、金属镁和镁铝尖晶石，变废为宝。并且与传统的电解熔融氯化镁工艺相比，具有低能耗、低成本、环境污染小等特点。
文档编号C25B1/20GK102817041SQ20121027395
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者王耀武, 冯乃祥 申请人:东北大学