专利名称：氧化镁和碳酸钙的生产方法
技术领域：
本发明属于无机盐的生产方法。
沉淀碳酸钙和氧化镁做为基础化工产品问世已久，广泛应用于橡胶、塑料、造纸等各专业领域。
碳酸钙产品根据生产方法、细度、表面是否疏水化、活性化等情况分别称为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、超细碳酸钙、表面改性碳酸钙和活性碳酸钙等等。其中轻质碳酸钙也称沉淀碳酸钙。是用石灰石或白云石做原料，经煅烧、消化、除渣、碳化、分离、干燥等工艺过程，用化学方法生产的。这种方法对原料有严格要求，例如碳酸钙含量不能低于96.4%，锰含量不能高于0.0045%等。这样就大大限制了可以做为原料的矿石数量。
氧化镁做为一种化工产品，过去主要是用白云石做原料，经煅烧、消化、除渣、分级碳化、分离、煅烧或干燥分别制得氧化镁和碳酸钙。
无论是用石灰石做原料生产轻质碳酸钙，还是用白云石做原料生产氧化镁和碳酸钙，过去的工艺均存在下述缺点一是对原料要求严格，二是生产过程中耗水量很大。另外用白云石生产氧化镁还有工艺流程长、分级碳化工艺复杂的缺点。
本发明的目的，是采用一种新的工艺方法，放宽对原料的严格限制，减少生产过程中的水耗、缩短氧化镁生产工艺流程。
本发明的理论基础，是基于氧化钙的特殊溶解性能。亦即在硝酸铵水溶液中，当有或没有无机碱存在的情况下，只能大大提高氧化钙的溶解度。当含有钙、镁、锰、铁、硅、铝等氧化物的混合物接触这种溶液时仅有氧化钙化学地进入液相，而其它氧化物则没有或只有极少量进入液相，绝大部份其它氧化物做为固相被分离掉。另外还基于氧化镁在接触这种溶液时，能成为极微细的水合氧化镁粒子，通过倾析或离心分离或过筛与锰、铁、铝、硅等氧化物的致密较大颗粒分离，从而使氧化镁得到纯化。另外还基于化学或物理地溶解有钙化合物的消化浸提溶液在与二氧化碳接触时能使其中的钙离子形成碳酸钙沉淀下来。而硝酸铵水溶液则能循环使用。
本发明所述方法包括下述工艺阶段1、主要含碳酸钙和碳酸镁或含很少碳酸镁的矿石煅烧分解为氧化钙和氧化镁。2、煅烧好的矿石用含很少或不含无机碱类的硝酸铵水溶液消化浸提。3、锰、铁、铝、硅化合物的除去。4、水合氧化镁与溶有钙化合物的液相的分离。5、水合氧化镁煅烧成为氧化镁终产物。6、含钙离子的液相经碳化沉淀出碳酸钙。7、湿碳酸钙经干燥成终产物。
本发明所述生产方法包括下述化学反应
例如津巴布韦的石灰石，含锰化合物高达0.3%，呈灰白乃至黑褐色。以这种矿石为原料，用老工艺制成的碳酸钙，杂质含量和白度等均不能达到国家标准。采用本发明所述的生产方法，取28克该矿石，在850℃煅烧，用5摩尔/升硝酸铵水溶液200ml消化浸提3小时，浸提温度50±5℃，真空抽滤浸提产物，无色透明的滤液置500ml三角烧并中，用二氧化碳气和化学计量的氨气碳化至PH7。真空抽滤碳化产物，得湿碳酸钙60g，在115℃干燥，得纯净碳酸钙39.5g，质量符合或超过GB4794-84标准要求。
例2含碳酸钙53.57%，碳酸镁43.92%的白云石93.3克在1000℃煅烧，产物用5摩尔/升硝酸铵水溶液200ml在50±5℃消化浸提3小时，浸提液倾析除掉渣滓，倾析出的白色悬浮液过滤，滤并在850℃煅烧，得到白色氧化镁22.49克，质量符合HG1-324-77标准要求。滤液用含二氧化碳25体积份%的空气和化学计量的氨气碳化至PH7，真空抽滤碳化产物，滤并经水洗干燥，得纯净碳酸钙48.5克，质量符合GB4794-84标准要求。
权利要求
1.一种氧化镁和碳酸钙的生产方法。其特征是用硝酸铵水溶液代替水，消化浸提主要含氧化钙和氧化镁或含很少氧化镁的矿物，使氧化钙经化学反应进入液相。
2.如权利要求1所述的生产方法。其特征是，在用含有二氧化碳气的空气碳化含钙化合物的浸提液的同时补加消化浸提时损失的浸提液组份铵离子。
3.如权利要求1所述的生产方法。其特征是硝酸铵水溶液的浓度范围为2-10摩尔/升。
4.如权利1要求1所述的生产方法。其特征是消化浸提温度范围为0-80℃。
5.如权利要求1所述的生产方法。其特征是消化浸提时间为1-5小时。
6.如权利要求1、2所述的生产方法。其特征是碳化温度为0-80℃。
7.如权利要求1、2所述的生产方法。其特征是碳化终点PH值为6.5-7.5。
8.如权利要求1、2所述的生产方法。其特征是主要含氧化钙和氧化镁或含很少氧化镁的矿物粒度为≤50毫米。
9.如权利要求1、2所述的生产方法。其特征是分离出镁和钙化合物后的硝酸铵水溶液循环使用。
10.如权利要求1、2所述的生产方法。其特征是消化浸提后的悬浮液经倾析或离心分离或过筛，首先除掉锰、铁、硅、铝等氧化物的致密较大杂质颗粒。然后再经过滤将氧化镁水合物与含钙化合物的液相分离。
11.如权利要求1、2所述的生产方法。其特征是消化浸提液中可以加入少量的无机碱类做为促进剂。加入量为硝酸铵∶无机碱＝(20-50)∶(0-1)。
全文摘要
本发明属于无机盐类的生产方法。主要含碳酸钙和碳酸镁或含很少碳酸镁的矿石在850-1150℃煅烧分解。得到主要含氧化钙和氧化镁或含很少氧化镁的产物，用硝酸铵水溶液消化浸提，浸提产物经倾析和/或过滤取出渣滓和氧化镁水合物，后者在850℃煅烧制得氧化镁。滤液用至少含二氧化碳百分之二十五体积份的空气和氨气碳化，沉淀出碳酸钙，经分离取出磷酸钙，经干燥制得碳酸钙产品。滤液重新用于消化浸提煅烧好的矿石。
文档编号C01F5/02GK1055718SQ91103620
公开日1991年10月30日 申请日期1991年6月6日 优先权日1991年6月6日
发明者邹凤祥 申请人:邹凤祥