利用硫酸镁废液制备活性氧化镁工艺研究

优 等 品要 求
其 他条 件 同 ２１节 ． ． 考察 碳 化 压 力 对 活 性 氧 化 镁 中杂质 含量 和镁 收率 的影 响 。 结果表 明 。 化压 力 碳 越 高 ． 的收 率 越高 ， 氧 化 钙含 量 增 加 ， 镁 但 氧化 镁 含
量 降低 。实 验确定 碳化 压力 为 ０１ ａ ． ＭＰ 。 实 验确 定碳 化温 度应 低于 ３ ５℃ 因为 ． 当碳 化 温度高于 ３ ５℃时 ． 酸 氢 镁 就会 发 生 分 解 ． 以碳 碳 所 化 宜在 常温 下进行 。碳 化初始 温度 和终 止 温度相 对 恒 定在 ２ ＝ ５ｏ左右 对实 验结果 无 明显影 响 【 采 用 Ｘ射线 衍 射仪 对碳 化 渣进 行 表征 ． 果 见 结 图 １ 从 图 １可 以看 出 ． 中主要成分 为硫 酸钙 和碳 。 渣 酸钙 ． 同时含 有少 量碳 酸铁 。
４ ２
一
无机 盐工业 酸氢 钙 。反 应式 如下 ：
Ｃ Ｃ ３Ｃ ２Ｈ ０ ａ Ｏ＋ ０＋ ２ ＝
第４ ４卷 第 ３期
定 范 围 ， 以除去铁 、 、 等杂 质 ， 到较 为纯净 可 锰 镍 得
的氢 氧化 镁溶 液 。除 三价 铁可 以在 较 低 ｐ Ｈ范 围沉
淀完 全外 。 他金 属离 子如镁 、 价铁 、 、 需在 较 其 二 镍 锰
ｐ ｅ ｓ ｒ ｏｇ ｔｍａ ｎ ｓ ｍ ｉ ａ ｂ ｎ ｔ． ｓｃｍａ ｎ ｓｕ ｃ ｒ ｏ ａｅ ｐ ｅ ｉ ｉ ｔ ａ ｂａ ｎ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ａ ｅ ｏ ｏ ｉ ｏ ． ｒ ｓ ｕ ｅｔ ｅ ｇ ｅ ｉ ｂ ｃ ｒ ｏ ａｅＢａ ｉ ｇ ｅ ｉ ｍ ａ ｂ ｎ ｔ ｒ ｃ ｐｔ ｅ ｗ ｓｏ ｔｉ ｅ ｈ ｏ ｇ ｈ ｒ ｌ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｕ ａ ｍ ｄ ｉ Ｆ ｎ ｌ ａ ｔ ｅｍａ ｎ ｓｕ ｏ ｉ ｅｗａ ｂ ａｎ ｄｆｏ ｂ ｓｃｍａ ｎ ｓｕ ｃ ｒ ｏ ａｅ ｐ ｅ ｉ ｉ ｔ ｆ ｒ ｌ ｒ ｇ ｗａ ｈ ｎ ｄ ｙ ｎ ， ｎ ｉ ａｌ ｃｉ ｇ ｅ ｉ ｍ ｘｄ ｓ ｔｉ ｅ ｍ ａ ｉ ｙ， ｖ ｏ ｒ ｇ ｅ ｉｍ ａ ｂ ｎ ｔ ｒ ｃｐ ｔ ｅ ａｔ ｔｉ ， ｓ ｉｇ， ｒ ｉ ｇ ａ ｄ ａ ｅｆ ｅｎ ｉ
工 艺 过程 ：采用 石 灰 中和 硫酸 镁 废液 至 ｐ 为 Ｈ ｌ 右 得 到氢 氧化 镁溶 液 ． 氧化 镁溶 液 采用 二 氧 ２左 氢
化 碳进 行微 压碳 化得 到碳 酸氢 镁溶 液 ．碳酸 氢镁 溶
液 经 热解 得 到 碱 式碳 酸 镁 沉淀 ，沉淀 物 经 过滤 、 洗
涤 、 干 、 烧得 到活 性氧 化镁 。 烘 焙
面 可 以解 决 硫 酸 镁 废 液 的 治 理 问题 ， 提 高 高镁 红 土镍 矿 资 源 的 综 合 利 用 率 开 辟 一 条 新 途 径 ： 一 方 面 可 以 制 备 高 为 另 附 加 值 的 活 性 氧 化 镁 产 品 关 键 词 ： 酸镁 废 液 ； 性 氧 化镁 ； 硫 活 中和 ； 化 ； 烧 碳 焙
中图分类号 ：Ｑ１２ Ｔ ３． ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６ ４ ９ （０ ２ ０ — ０ １０ １０ — ９ ０ ２ １ ）３ ０ ４ — ３
Ｒｅ ｅ ｃ ｎ ｅ ｒ ｉ ｎ ｆａ ｔｖ ａ ｎｅ ｉ ｍ ｘ ｄｅｆ ｏ ｍ ａ ｅ ｉ ｍ ｕ ｐｈａ ｅ ｗａ ｔ ｓ ａｒ ｈ ｏ ｐｒ ｐａ ａｔｏ ｏ ｃ ｉ ｅｍ ｇ ｓｕ ｏ ｉ ｒ ｍ ｇｎ ｓｕ ｓ ｌ ｔ ｓ ｅｗａｔ ｒ ｅ
ｃ ｌｉ ａ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ａ ｄ ｔ ｅｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｅ ｅ ｆ ｃ ｉｅ ｍａ ｎ ｓｕ ｏ ｉ ｅ ｍｅ ｅｆ ｓ ｒ ｄ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｉ ｔｎ ａ ｄ ｏ ａｃ ｎ ｔ ｒ ｃ ｓｅ ， ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｘ ｓ ｔ ｇ ｅ ｉ ｍ ｘ ｄ ｔ ｈ ｒ ｔ ａ ｅｒ ｑ ｉ ｏ ｈ ｉ ｏａ ｖ ｔ ｉ ｇ ｅ ｎｓ ｎ ｓ ｄ ｒ ｆ ａ ＨＧ／
云南 省元 江镍 矿 是 中国最 早发 现 、勘探 并列 人
设 备及 仪 器 ： ＷＨＦ 一 Ｓ ５型反应 釜 ， ＭＡ — Ｄ Ｘ Ｂ型 Ｘ 射 线衍 射仪 ，３ ０ Ｎ型 扫描 电子显 微镜 。 ￥４ ０
１ ． 实 验原 理及 工艺 流程 ２
开发 计 划 的 唯一 大 型红 土 镍 矿 （ 化 镍 矿 ） ， 金 氧 床 镍 属 量 ５ 万 ｔ 目前 ． 用湿 法处 理红 土镍 矿产 生 大量 ３ 采 硫 酸镁 废 液 ． 用石 灰 中和后 堆 存 ， 采 宝贵 的镁 资源 没
ＭｇＯ ＋ ａ ＋ ２ ＝ ｇ０Ｈ） Ｃ Ｓ ４ Ｓ ￣Ｃ Ｏ Ｈ０ ＝ ＝ （ ２ ａ Ｏ ＋
Ｍｎ ０ Ｓ Ｃ ０ Ｈ ０ ＝＝ Ｍｎ Ｏ ２ Ｃ Ｓ ４ ａ＋ ２ ＝－ （ Ｈ） ａ Ｏ ＋
均 可达 到 Ｈ Ｆ ９ ８ ２ ０ （ Ｇ Ｆ３ ２ － ０ ７ ￣业 活性 轻 质 氧化 镁 》
镁废 液 中 的游离 酸 ． 节废 液 ｐ 调 Ｈ。除少 数碱 金 属氢 原 料 ： 酸镁 废 液化 学 成 分 及 含 量 （／ ） Ｆ ２， 硫 ｇ ：ｅ＋ Ｌ ２ ５ Ｍ ，５９ ； ａ ，．１ Ｎ ，．５ 。试 剂 ： 酸 、 ． ； ｇ ２ ． Ｎ ３８ ； ｉ ００ ３ ５ ６ 硫 双氧 水 、 酸钠 、 灰 。 为分 析纯 。 碳 石 均
（ 明贵 金 属 研 究 所 ， 昆 云南 昆 明 ６ ０ ０ ） ５ １ ６
摘
要 ： 酸 法 处 理 高镁 红 土 镍 矿 过 程 中产 生 大 量 的硫 酸镁 废 液 ， 出 利 用 硫 酸 镁 废 液 制 备 活 性 氧 化 镁 工 艺 硫 提
工艺过程 ： 采用 石灰 中 和硫 酸 镁 废 液 至 ｐ 为 ｌ Ｈ ２左 右 得 到 氢 氧 化镁 溶 液 ， 氧 化 镁 溶 液 经 二 氧 化 碳 微 压 碳 化 得 到 碳 氢
Ｔ ３ ２ － ２ ０ ． ｎ ｔ ｅ ｏ ｅ ｈ ｎ ｔ ｉ ｎ ｗ ｒ ｃ ｓ ｏ ｌ ｅ ｏ ｖ ｈ ａ ｔ ｇ ｅ ｉ ｍ ｕ ｆｔ ｉ ｕ ｄ ｔ ａｍｅ ｔ ｎ ｐ ｎ ｄ ｕ ９ ８ ０ ７ Ｏ ｈ ｎ ａ ｄ， ｓ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｃ ｕ ｄ ｒ ｓ ｌ ｅｔ ｅ ｗ ｓｅ ｍａ ｎ ｓｕ ｓ ｌ ｅｌ ｉ ｅ ｔ ｎ ｄ ｏ ｅ ｅ ｐ ｈ ａ ｑ ｒ ａ ａｎ ｗ ｙｏ ｎ ａ ｃ ｎ ｅ ｏ ｒ ｅｕ ｉ ｚ ｔ ｎ ｅｆ ｉｎ ｙｆ ｒ ｈ － ｉ ｈｌ ｔｒｔ— ｉｋ ｌ ｒ ． ｈ ｎ ｔ ｅ ａ ｄ， ｏ ｌ ｒ － ｅ ｗａ ｆ ｈ ｎ ｉｇ ａｒ ｓ ｕ ｃ ｔ ｉａｉ ｆ ｃｅ ｃ ｅ Ｍｇ ｒｅ ｅ ｅ ｎ ｃ ｅ ｅＯｎ ｔ ｅａ ｏｈ ｒ ｎ ｉ ｃ ｕ ｄ ｐ ｏ ｅ ｌ ｏ ｉ ｏ ｔ ａ ｉ ｏ ｈ ｔ ｄ ｃ ｉｈｖｌｅａ ｄ ｄｐｏ ｕ ｔ． ｕ ｅｈ ｇ ａｕ —ｄ ｅ ｒ ｄ ｃｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｍａ ｎ ｓｕ ｓ ｌ ｔ ｓｅ ａ ｔ ｅｍａ ｎ ｓｕ ｏ ｉ ｅ ｎ ｕ ｒ ｉａｉ ｎ； ａ ｂ ｎ ｔ ｎ； ａ ｃｎ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｇ ｅ ｉ ｍ ｕ ｆ ｅｗａ ｔ ； ｃｉ ｇ ｅ ｉｍ ｘ ｄ ； ｅ ｔａ ｚ ｔ ａ ｖ ｌ ｏ ｃ ｒ ｏ ａｉ ｃ ｌ ｉ ａｉ ｏ ｏ
第４ ４卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ３月
无 机 盐 工 业
Ｉ Ｎ０ＲＧ ＡＮＩ Ｃ ＣＨＥ Ｉ ＡＬ ＮＤＵＳ Ｒ Ｍ Ｃ ＳＩ Ｔ Ｙ ４ １
利用硫酸镁废液 制备活性 氧化镁 工艺研究术
汪 云华 ， 范兴 祥 ， 吴跃 东 。 海 刚 ， 亚雄 ， 家春 ， 董 王 赵 李柏榆
有 得 到有效 利 用 。 活性 氧化 镁具 有独 特 的化 学性质 ． 广 泛应 用于 冶金 、 橡胶 、 电力 、 电子 、 国防 、 天 、 航 通讯 、 食品、 高级 陶瓷 等 领 域 ， 生 产 方 法 有 很 多 种 ［１。 其 Ｉ１ －］ 笔者提出， 以硫 酸镁 废 液为原 料 经 中和 、 化 、 碳 热解 、
Ｗ ａ ｇＹｕ ｈ ａ， ａ ｎ ｘａ ｇ Ｗ ｕＹｕ ｄ ｎ Ｄｏ ｇＨａｇ ｎ Ｗ ａ ｇＹ ｘｏ ｇ Ｚ ａ ｉｃ ｕ Ｌ ｏ ｕ ｎ ｎ ｕ Ｆ ｎＸｉｇ ｉｎ ， ｅ ｏ ｇ， ｎ ｉａ ｇ， ｎ ａ ｉｎ ， ｈ ｏＪａ ｈ ｎ， ｉ ｙ Ｂ
（ ｎ ｎ ｒｃ ｕ ｔｌ ｅ ｅｒｈＩｓｉ ｔ ， ｎ ｍ ｎ ５ １６ Ｃ ｉａ Ｋｕ ｍｉ Ｐ ｅ ｉ ｓ ｇ ｏ Ｍｅａ Ｒ ｓ ａｃ ｔ ｕ Ｋｕ ｇ ｉ ６ ０ ０ ， ｈｎ ） ｎ ｔｅ ｇ
ｔ ａ ｍｅ ｔ ｆ ｒ ｔ ｎ — ｉｈ ｌ ｔｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｒ ｙｓ ｌ ｒ ｃ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓｉｔｏ ｕ ｅ ． ｇ ｅ ｉ ｍ ｕ ｐ ａｅ ｗ ｓｅｗａｅ ｓｎ ｕ ｒ ｌ ｅ ｏ Ｍｇ ｒｃ ｅ ｔ — ｉｋ ｌ ｅｂ ｕｆ ｉ ａ ｉ ｒ ｃ ｓ ｒ ｄ ｃ ｄ Ｍａ ｎ ｓｕ ｓ ｌ ｈ ｔ ａ ｔ ｔｒ ａ ｉ ｏ ｕ ｃ ｗａ ｎ ｗａ ｅ ｔａ— ｉｅ ｏ ａ ｐ ａ ｏ ｔ１ ｙ ｌ ｏ ｆ ｒ ｍａ ｎ ｓｕ ｈ ｄ ｏ ｉ ｅ ｓ ｌ ｔ ｎ， ｎ ｈ ｎ ｃ ｒ ｏ ｉｅ ｙ ｃ ｒ ｏ ｉ ｘｄ ｎ ｅ ｃｏ ｚ ｄ ｔ Ｈ ｂ ｕ ２ ｂ ｉ ｔ ｏ ｍ ｇ ｅ ｉ ｍ ｙ ｒ ｘｄ ｏ ｕ ｉ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｂ ｎ ｚ ｄ ｂ ａ ｂ ｎ ｄ ｏ ｉ ｅ ｕ ｄ ｒｍｉ ｒ ・ ｍｅ ｏ
酸 氢 镁 溶 液 ， 酸氢 镁 溶 液 经 热 解 得 到 碱 式 碳 酸 镁 沉 淀 ， 淀 物 经 过 滤 、 涤 、 燥 、 烧 得 到 活 性 氧化 镁 。在 最 佳 条 碳 沉 洗 干 焙 件 下 制 备 的活 性 氧 化 镁 达 到 Ｈ ／ ９ ８ ２ ０ （ ￣ 活 性 轻 质 氧 化 镁 》 求 。采 用 硫 酸 镁 废 液 制 备 活 性 氧 化 镁 ， 方 ＧＴ３２ － ０ ７ Ｉ （ 要 一
Ｃ （ Ｏ） ａ ＨＣ ３ ２
因 此 ． 化 时 间 不 宜 过 长 ． 理 的 碳 化 时 间为 ３ ～ 碳 合 ０
４ ｉ。在此 碳 化 时间 内 ， ０ｍ ｎ 活性 氧化 镁 中铁 、 含量 锰
高ｐ Ｈ范 围才 能沉 淀完 全 ， 因此 ， 了制 备 高纯 度 的 为
活性 氧化 镁 ．石灰 中和工 序加入 的石灰 必 须 中和到 废液 Ｄ Ｈ在 ７３以上 。相关 反应式 如下 ： －
焙 烧制 备 活性 氧化镁 。
１ 石灰 中和是使
硫 酸镁 废液 中 的金属 离子 生成 氢氧化 物 ．如氢 氧化
ｌ 实 验 部 分
１１ 原料 、 剂及 仪器 ． 试
镁 、 氧化铁 、 氧化 钴 、 氧化 锰等 ； 氢 氢 氢 二是 中和硫 酸
基金项 目： 云南省科技计划项 目（０ ８ Ａ ０ ） ２０Ａ ０ １ 。
氧化 物如 氢 氧化镁 以外 ．大 多数 金属氢 氧 化物都 属
于难 溶化 合 物 ， Ｆ ３ Ｃ ３ ｅ＋Ｎ Ｃ ， 如 ｅ ，ｏ ＋ ＋Ｆ ｚ ｉ、 ｏ 皆能在 不 、
同ｐ Ｈ范 围水解 为 氢氧 化 物沉 淀 。因此 ， 调节 ｐ 到 Ｈ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｎ ｗ ｒ ｃ ｓ ｆ ｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ｏ ｃｉ ｅｍａ ｎ ｓｕ ｏ ｉ ｅ ｆ ｍ ｇ ｅ ｉｍ ｕ ｐ ａｅｗａ ｔ ａ ｅ ， ｅ ｅ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｅ ａ ａｉ ｆ ｔ ｇ ｅ ｉ ｍ ｘ ｄ ｏ ｍａ ｎ ｓｕ ｓ ｌ ｈ ｔ ｓｅｗ ｔ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔ ｄｆ ｍ ｐ ｏ ａ ｖ ｒ ｒ ｈ