卤水中氧化镁的提取工艺进展(2)

差、环境污染等问题；且该反应涉及气一液一固３相

反应，反应进程不易控制，产品质量不稳定。１．４卤水一石灰法（含白云灰法）

卤水一石灰法以卤水（ＭｇＣｌ：水溶液）为原料，以石灰（ＣａＯ）或白云石灰（ＣａＯ ＭｇＯ）为沉淀剂，生成氢氧化镁沉淀，经过滤、洗涤、烘干及煅烧制得活性氧化镁。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１５ｇ／Ｌ，控制反应温度为４０—５０℃，既能获得较高的收率，又能使沉淀过滤完全；洗涤除去氢氧化镁吸附的杂质。

该方法由于石灰中的杂质含量比较高，在制备过程中会使大量的钙杂质掺入，致使得到的氢氧化镁纯度降低。同时要求原料卤水含镁质量浓度低，且不能含有硫酸盐（将形成石膏一同析出），生成的Ｍｇ（ＯＨ）：聚附倾向大，容易生成胶体，极难过滤。所以，通常情况下该方法不适宜用来制备高纯度的氧化镁，但可以用于制备轻质或是中质的氧化镁，用于烟道气脱硫和废水的中和。１．５卤水一碳化法

先将已知ＭｇＣＩ：含量的卤水（ｓｏ：’含量低）泵

入反应器，再泵人含有氧化钙（质量浓度为８０ｇ／Ｌ）的石灰乳，同时保持ＭｇＣｌ：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）：沉淀后放出母液，用水洗涤沉淀至洗涤液中Ｃｌ一质量浓度≤６ｍｇ／ｍＬ（用０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＡｇＮＯ，镁乳＋淡水稀释至镁离子质量浓度为１０ｇ／Ｌ左右），检验时即

万方数据

得精镁乳。将精镁乳送人碳化塔，同时加入ＣＯ，质

量分数为３０％～４０％的石灰窑气，随后进行碳化（至乳液加质量分数为１％酚酞不变红色为止），碳化温度不高于３０℃。碳化之后的乳液经过压滤后泵入热解器，在１０２℃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ＣａＣＩ：溶液回收处置困难、产品纯度不高等问题，目前很少有厂家采用。１．６卤水一碳酸铵法

卤水一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，同卤水中的ＭｇＣｌ：反应生成碱式碳酸镁，再经煅烧制得活性氧化镁。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℃，既能获得较高的收率，又能使沉淀过滤完全；洗涤除去氢氧化镁吸附的杂质；对ＮＨ。ＣＩ母液采用蒸发、冷却、结晶分离出ＮＨ。Ｃ１产品，ＣＯ：返回反应釜进行碳化反应，节约了碳酸氢铵的用量‘３｜。

该方法以循环经济为指导，原料中各种组分全部回收利用，无“三废”排放。原料卤水中ＭｇＣＩ：，ＮＨ。ＨＣＯ，用于生产活性氧化镁，同时副产ＮＨ。Ｃ１。煅烧产生ＣＯ：回收进行碳化，循环利用，该方法节省原料碳酸氢铵，并回收利用了ＣＯ：，经济效益和环境效益高，值得推广。

２各种氧化镁提取工艺的比较

２．１

卤水

石灰石法和碳化法卤水中Ｍ９２＋的质量浓度要

求在２０ｇ／Ｌ以下，对卤水中Ｆｅ２＋和Ｍｎ“进行净化，

同时需要使卤水中ｓｏｉ一的含量尽量低，减少形成

石膏而进入产品中的机率，因此这两种方法在原料卤水净化的步骤上比较繁琐，投入较大；其余４种方法仅需对卤水中Ｆｅ２＋和Ｍｎ２＋进行净化，对卤水中Ｍｇ：＋的质量浓度要求在３０ｇ／Ｌ左右即可。２．２原料消耗

纯碱法生产每吨氧化镁产品消耗纯碱（质量分数为９８％）３．５ｔ，原料消耗和成本在６种方法中最大；碳酸氢铵法中原料碳酸氢铵中的二氧化碳利用率只有５０％，碳酸氢铵用量较大，成本仅次于纯碱法；氨法收率较低，成本略高；碳酸铵法采用循环经济副产ＮＨ。Ｃ１，同时将产生的ＣＯ：回用于碳化，有效

２０１０年８月

张景红等：卤水中氧化镁的提取工艺进展

９

减少了原料碳酸氢铵的消耗，该方法原料成本较低；原料成本最低的是石灰石法和碳化法。２．３设备

６种方法中所需设备基本相同，主要为苦卤储池、苦卤净化装置、沉淀剂储池、沉淀剂处理槽、反应

槽、真空过滤器或压滤机、脱水机、干燥炉（回转炉或其他形式的干燥装置）、煅烧炉、粉碎机、筛料机、

包装机、储料桶、锅炉、纯水装置等，其中石灰石法和

碳化法要求苦卤净化装置增加对ｓｏｊ一的控制。

２．４环保

氨法和碳酸氢铵法共同的缺点是生产ＭｇＣＯ，或Ｍｇ（ＯＨ）：过程中滤液和洗涤水中有少量的铵或氨存在，铵有利于水中微生物的繁殖，对环境不利；氨则容易挥发，污染操作空间环境。碳酸铵法将工

艺滤液中铵作为副产，减少了铵的排放。其他方法

中主要存在氯化钠、氯化钙等副产物的处置问题。

２．５产品纯度

石灰石法和碳化法中由于原料沉淀剂的杂质含

量比较高，且卤水中存在的ｓｑ一容易形成石膏进

入产品中，因此这两种方法生产的氧化镁产品纯度较低，比较适合生产轻质和中质氧化镁；其他方法只要在卤水含量和反应温度适宜、洗涤完全的情况下，产品纯度较高。２．６企业使用情况

纯碱法、碳酸氢铵法和碳化法由于成本高、纯度低、副产物处置困难等原因，目前很少被厂家采用。

氨法适合制备高纯度氧化镁，石灰石法适合制备轻

质或中质氧化镁，这两种方法均被生产相应品质氧化镁的厂家所采用。碳酸铵法以循环经济为指导，全部回收利用原料中各种组分，无“三废”排放，生

产成本大大降低，氧化镁产品质量达到工业一级品

的要求；同时，将煅烧产生的ＣＯ：回收碳化，循环利用。该工艺的经济效益和环境效益高，适合制备各

种纯度的氧化镁，目前被广大的生产厂家所使用。

通过以上比较，笔者认为卤水一碳酸铵法生产

高纯氧化镁在经济效益和环境效益方面比较有竞争力，是值得推荐的方法。

３中国卤水氧化镁资源开发展望

３．１

资源优势

陆地镁矿资源有限，为非再生资源，如果大量无

节制地开采陆地镁矿资源，势必会失去可持续发展

的生命力。而海水（含苦卤）中的镁资源属于再生资源，从资源利用的合理性来说，开发利用的重点应

万方数据

放在可再生镁资源方面。

３．２环境优势

由于镁系产品的开发对自然生态的影响明显小

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