精炼镁渣回收硫酸镁及光卤石工艺

精炼镁渣回收硫酸镁及光卤石工艺硫酸镁性能硫酸镁或七水硫酸镁，又名硫苦、苦盐、泻利盐、泻盐，是一种含镁的化合物。通常泛指七水硫酸镁(MgSO4-7H2O)o工业硫酸镁一般皆指七水物，为无色细小的针状或斜柱状结品，无臭、味苦，，易溶于水，微溶于乙醇和甘油，在十燥空气中(常温)失去1分子结品水，受热分解，在150°C时失去6分子结品水，在200C时失去全部结品水成无水物。七水硫酸镁是一种重要的无机化工产品，用途十分广泛。物理性质硫酸镁属斜方品系，四角粒状或菱形品体，五色，透明，集合体为白色、玫瑰色或绿色玻璃光泽。形状有纤维状、针状、粒状、块状或粉末，无臭，清凉，有苦咸味，相对密度1.67-1.71，分解温度1124C。易溶于水，慢溶于甘油，微溶于乙醇，水溶液呈中性。硫酸镁在48.1C以下的潮湿空气中稳定，在温热干燥空气中易风化；高于48.1C时，失去1分子结品水，成为六水硫酸镁;在67.5C时，溶于自身结品水，同时析出一水硫酸镁;在70C-80C时，失去4分子结品水;100C时失去5分子结品水;在150C(有报道120C)时失去6分子结品水;在200C时失去全部结品水，成为粉状无水硫酸镁;加热到1124C时以较大速度分解为MsO、SO2、SO3及02,当有SiO2存在时分解速度增大。脱水物再置于潮湿空气中又能重新吸收水分。化学性质硫酸镁与碱溶液进行复分解反应，生成氢氧化镁沉淀：MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2I+Na2SO4MgSO4+2NH3・H2O=Mg(OH)2I+(NH4)2SO4硫酸镁可以制取其他镁盐，如与泡花碱反应生成三硅酸镁，与碳酸氢铵反应生成碱式碳酸镁：MgSO4+2Na2O.3SiO.5H2O=2MgO.3SiO2.5H2OI+2Na2SO45MgSO4+10NH4HCO3=4MgCO3・Mg(OH)2・4H2OI+6CO2t+5(NH4)2SO4硫酸镁制取其他硫酸盐，如与氯化钾反应可制取硫酸钾：MgSO4+2KCl=K2SO4+MgCl2光卤石性能人造光卤石为色泽均一的黄色或橙黄色熔块。在空气中极易潮解，易溶于水。含杂质后呈粉红色。味苦。具有脂肪色彩。味咸，性脆，无解离，具强荧光性。莫氏硬度2〜3,比重1.602。加热到110-120。。分解为氯化镁四水物和氯化钾。在大气压力下加热至110-120°C，溶解于其结品水中，并分解为四水氯化镁和氯化钾。加热到176C完全脱水同时有小量水解现象。加热至750-800C时脱水熔融，沉淀出氧化镁。原料来源我国是世界镁的生产和出口大国，全国金属镁的年生产能力约20万吨，目前年产量达15万吨以上。生产1吨金属镁锭将排放精炼废渣在350-400Kg，每年全国排放精炼渣在5万吨以上，因精炼镁的钡熔剂主要成份是光卤石(KCl-MgCl2-6H2O)、NaCl、BaCl2在一定温度条件下熔融而成，精炼后组分中主要混入了MgO及少量粉尘。废渣的大量排放，既污染了环境，又浪费了宝贵的钾镁资源，同时我国又是钾资源贫乏的国家。因此可以回收精炼镁废渣中的镁钾资源。生产方法及工艺介绍破碎制粉精炼镁渣的破碎粒度小，有利于减少硫酸用量和将水不溶物过滤，把废渣物料破碎至1-2mm较合理。稀硫酸溶解为了达到将镁精炼废渣中有用成份与杂质分离的目的，首先用稀酸将废渣溶解。能使Ba2+、Ca2+沉淀分离。溶解过程中，温度、酸度是影响溶解速度、溶解时间的关键因素。温度升高，溶解速度加快，但温度过高如接近100C，则溶液蒸发过快，常压下难以操作，故溶解温度应控制在70-80C为宜。酸的用量，也是影响溶解速度的因素之一。酸用量增大，溶解速度增快，溶解时间也短，但酸量过大，会给下一步的处理造成困难。该工艺采用固体略为过量的方法，以使溶液的有效浓度尽量提高。过量的固体，经过滤后进行二次酸溶解，在二次溶解中，稀硫酸用量过量，以最大限度将废渣中有用元素溶解出来，二次酸溶解后，进行过滤，滤液返回溶解工序，滤渣弃掉。其反应方程式如下：MgO+H2SO4====MgSO4+H2OBa2++SO42+====BaSO4(沉淀)Ca2++SO42+====CaSO4(沉淀)加苦土粉中和过量的酸在酸溶解过程中，因为硫酸价廉而采用酸过量溶解，酸溶解后如不除去这部分过量的酸，不仅对后面工序设备造成影响，而且还会在碱性除杂中增大昂贵的氢氧化钠用量，这样将增加制造费用，为了尽可能提高溶解液中镁离子的含量，为生产七水硫酸镁和光卤石创造良好条件，选用苦土粉中和过量的硫酸。中和沉淀镁精炼废渣经硫酸溶解后，过滤除去,BaSO4、CaSO4沉淀及酸不溶性杂质，然后用氢氧化钠除去Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mn2+杂质。同时又依据盐类水解特点，一般将pH控制在7.0-7.3为宜。如果Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mn2+还留在母液中,不仅给后面的酸洗工序造成困难，而且会严重影响产品光卤石的色泽和产品质量。中和时，溶液温度影响反应速度，温度越高，中和反应越快，生成的沉淀越快，颗粒越细小,越不利于过滤。所以中和沉淀后要趁热进行过滤，中和沉淀时间不能太短,反应温度不应太低，一般维持在40〜50°C为宜。中和过程中，适度搅拌能够保证中和反应顺利进行。为保证中和反应彻底,在中和工序结束前用KSCN来检验滤液中是否还有Fe3+存在。如果溶液呈血红色，表明溶液还含Fe3+;用邻口菲罗林来检验滤液中是否还有Fe2+存在。如果酸性溶液呈红色反应,表明溶液还含Fe2+;用试铜铁灵来检验滤液中是否还有Cu2+存在，如酸性溶液有沉淀生成，此沉淀溶解于氨水而成蓝色溶液,表明溶液还含Cu2+;用联苯胺来检验滤液中是否还有Mn2+存在，如果以一滴醋酸联苯胺加入溶液中，则联苯铵被氧化为蓝色醌式化合物，就表明有Mn2+。离子反应方程式如下：OH-+H+====H2OFe3++3OH-===Fe(OH)3IFe2++2OH-====Fe(OH)2ICu2++2OH-===Cu(OH)2IMn2++2OH-===Mn(OH)2I浓缩、结品生产出硫酸镁过滤后的滤液，经浓缩并冷却到35-40°C条件下结品每,离心分离，于50-55^下干燥，制得工业级硫酸镁。光卤石生产生产硫酸镁后的母液,分析溶液中KCl、MgCl2、SO2-4的含量,按KCl:MgCl2:CaCl2=1：2：0•15配比定量补充MgCl2-6H2O和CaCl2,加入CaCl2就是除掉溶液中的SO2-4,一切就绪后进行蒸发，经充分搅拌混合溶解，过滤掉沉淀CaSO4，然后加热至750C左右，使3种氯化物熔融，保温15〜20min，待硫酸钙、硫酸镁、氧化物杂质沉淀完全后，过滤分离,熔化液自然冷却至30〜50C,再经破碎，制得光卤石成品。工艺流程图稀硫酸滤饼弃掉滤饼去掉氯化钙氯化镁稀硫酸滤饼弃掉滤饼去掉氯化钙氯化镁用途硫酸镁1、 工业用途工业上用于制革、炸药、肥料、造纸、瓷器、印染料、铅酸蓄电池等工业。2、 医药用途硫酸镁粉剂外敷可以消肿，用于治疗肢体外伤后肿胀、帮助改善粗糙的皮肤等。内服不吸收，作缓泻剂和十二指肠引流剂。硫酸镁静脉注射和肌肉注射主要用于抗惊厥，它可引起血管硫酸镁扩张，导致血压下降，由于硫酸镁的中枢抑制作用及骨骼肌松弛作用，降压作用，临床主要用于缓解子痫、破伤风等惊厥，也用于高血压危象的救治。也用作解钡盐的毒。3、 在医药上，用于调配防护药膏、泻剂、镇痛剂、解毒剂，可加工成抗惊厥药、麦白霉素、乙酰螺旋霉素、肌酐、三硅酸镁、灰黄霉素、盐霉素、霉菌素、妥布霉素、肾炎康、赤霉素、硫酸卷霉素等；4、 在食品添加剂中，用作营养增补剂、固化剂、增味剂、加工助剂；5、 在化学工业中，用于制造硬脂酸镁、磷酸氢镁、氧化镁等镁盐和硫酸钾、硫酸钠等硫酸盐；6、 在印染工业中，作为抗碱剂用于印染细薄的棉布、丝，也作为棉、丝的加重剂、木棉制品的填料和用于人造丝的生产;在制革工业中，用作填充剂，增强耐热性;在电镀工业中，用作导电盐，加入镀竦镀液，使镀液有较好的导电性