专利名称：一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法
技术领域：
本发明涉及碳酸镁和碳酸钙的生产方法，具体地，涉及一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法。
背景技术：
氯碱盐泥来自原盐精制过程中所产生的浆状排放物，盐水分离部分氯化钠后所得 的沉淀的排放物为海盐泥。盐泥的主要成分是氧化镁、氧化钙、二氧化硅、硫酸钡和少量的 氯化钠和泥浆。因而潜在巨大的利用价值。然而，目前，大多数厂家的盐泥没有进行有效的 处理和利用，仅仅脱水后用于建筑提坝和路基材料，或者常年在厂内堆放。或者直接排入附 近的江河湖海，从而造成严重的环境污染。盐泥含有的成分复杂，给工业利用带来一定难度，但因其潜在的利用价值，人们也 不断探索将盐泥废物利用，转化为有用工业产品的方法。申请号为200310122805. 5的发明 专利公开了一种利用氯碱盐泥生产超细硫酸钡及碳酸钙的工艺，其工艺特点是盐泥浆料先 经过滤网过滤，干燥，煅烧，再经盐酸溶解、分离、洗涤、干燥、气流粉碎等工艺过程得到超细 硫酸钡；过滤所得的滤液加氨水调PH以除去铁锰等杂质，除杂后的清液加入碳酸铵和表面 活性剂，搅拌、反应得到超细碳酸钙。该发明的优点是废物利用，减小了环境污染，而且从盐 泥中生产得到的超细硫酸钡及碳酸钙，为盐泥的综合利用提供了一条新途径。然而，该发明 所述工艺仅利用了盐泥中所含有的硫酸钡和钙化合物，对镁化合物和硅化合物并没有利用 和挖掘，因而，并不是一个理想的盐泥的综合利用的工艺。因此，为了充分提取和利用盐泥中的有效成分，为盐泥的综合利用提供经济有效 的途径，有必要进行新的探索和研究。
发明内容
为此，本发明提供了一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃 的方法，该方法有效的提取和利用了盐泥中含有的钙、镁、硅等化合物，充分发挥了盐泥的 潜在价值，为盐泥的综合利用提供经济有效的途径。本发明的技术方案为一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻 璃的方法，包括如下步骤A 将氯碱盐泥用洗涤过滤器(1)洗滤三次，除去可溶性的酸根杂质；此时，盐泥中 含以氧化镁，氧化钙和二氧化硅为主要成分的化合物；B 将步骤A所得盐泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中按照盐泥 中所含的氧化镁与二氧化碳纯物质的质量比1 1.8 2. 2通入二氧化碳气体，进行碳化 反应；此时氧化镁与二氧化碳和水反应，生产碳酸氢镁或碳酸镁，二者都可溶于水；氧化钙 与二氧化碳反应，生产碳酸钙，碳酸钙基本不溶于水，因而沉淀下来；C 将步骤B所得产物经过第一滤器(4)过滤，得到第一滤饼和第一澄清溶液；所述第一滤饼中以碳酸钙和二氧化硅为主要成分；第一澄清溶液中以碳酸氢镁或碳酸镁为 主；D 步骤C所得到的第一澄清溶液经沉降罐(5)加热分解、沉降干燥器(6)干燥、风选包装机(7)包装，得到优质的轻质碳酸镁产品(17)；E 将步骤C得到的第一滤饼与氯化铵按照碳酸钙与氯化铵的纯物质的质量比 1 0.87 1.27投入到耐腐蚀反应器(8)中反应，生成氯化钙和氨水及二氧化碳气体，经 第二过滤器(9)过滤，得第二滤饼和第二澄清滤液；第二滤饼中以二氧化硅为主，其质量含 量达80% ；第二澄清滤液中以氯化钙和氨水为主；F 将步骤E得到的第二澄清滤液投进第二碳化器(10)，用质量浓度为5 10%表 面活性剂进行表面处理，搅拌速率为200 320r/min，并向第二碳化器(10)中通入二氧化 碳气体，使第二澄清滤液中的氯化钙与二氧化碳按照纯物质的质量之比为1 0.19 0.59 进行碳化，产物经第三过滤器(12)过滤，得澄清的氯化铵滤液和白色的第三滤饼；第三滤 饼为碳酸钙；G 步骤E所得的白色的第三滤饼经洗涤机(13)洗涤、干燥器(14)干燥，粉碎机 (15)、得到超微细碳酸钙产品(18)；H:步骤E所得到的第二滤饼按照二氧化硅与氢氧化钠的纯物质的质量比 1 1.11 1.51与氢氧化钠一起投入到卧式转筒反应器(16)里，进行水解反应，反应生成 液体的硅酸钠水溶液，既是水玻璃(19)。步骤B中用第一碳化表(3)测定碳化反应终点。步骤F中用第二碳化表(11)测定碳化反应终点。步骤B和步骤F中所用的二氧化碳气体为纯二氧化碳气体或二氧化碳体积含量大 于20%的混合气体。步骤D中碳化反应温度控制在0 40°C。所述表面活性剂选自所述表面活性剂选自浓乳剂、吐温80和二者的混合物。本发明所述的用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法，
其化学反应方程式为Mg0+2C02+H20 = Mg (HCO3) 2MgCHCO2 = MgCO3Mg (HCO3) 2 = MgC03+H20+C02CaC03+2NH4Cl+H20 = CaCl2+C02+2NH40HCaCl2+C02+2NH40H = CaC03+2NH4Cl+H20Si02+2Na0H = Na2Si03+H20本发明所述的用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法，有 效的提取和利用了盐泥中含有的钙、镁、硅等化合物，充分发挥了盐泥的潜在价值，为盐泥 的综合利用提供经济有效的途径。该方法简单，操作容易，经济效益较高。
图1展示了本发明所述的用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻 璃的方法工艺流程，其中，(1)洗涤过滤器(2)第一碳化器 (3)第一碳化表
(4)第一过滤器(5)沉降罐(6)沉降干燥器(7)风选包装机(8)耐腐蚀反应器(9)第二过滤器(10)第二碳化器(11)第二碳化表(12)第三过滤器(13)洗涤机(14)干燥器(15)粉碎机(16)卧式转筒反应器(17)碳酸镁产品(18)碳酸钙产品，(19)水玻璃
具体实施例方式以下结合具体实施例进一步描述和说明本发明所述用氯碱盐泥生产超微细碳酸 镁联产碳酸钙和水玻璃的方法，揭示如何利用本发明所述的方法提取和利用盐泥中所含有 的氧化镁、氧化钙、二氧化硅等物质。本发明所述氯碱盐泥来自以海盐为原料制盐得到的盐泥。经检测，下述实施例所 用的盐泥中氧化镁的质量含量为19. 34%，氧化钙的质量含量为19%，二氧化硅的质量含 量为 21. 88%。实施例一一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法，包括如下步 骤将500kg氯碱盐泥用洗涤过滤器(1)洗滤三次，除去可溶性的酸根杂质，此时，盐泥中 含以氧化镁，氧化钙和二氧化硅为主要成分的化合物；而后，将所得盐泥投入到第一碳化器 (2)中，并向第一碳化器(2)中通入纯二氧化碳气体，使盐泥中所含的氧化镁与二氧化碳 按照纯物质的质量比1 2.0进行碳化；此时氧化镁与二氧化碳和水反应，生产碳酸氢镁 或碳酸镁，二者都可溶于水；氧化钙与二氧化碳反应，生产碳酸钙，碳酸钙基本不溶于水，因 而沉淀下来；将碳化反应所得产物经过第一滤器(4)过滤，得到第一滤饼和第一澄清溶液， 所述第一滤饼中以碳酸钙和二氧化硅为主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氢镁或碳酸镁为 主；第一澄清溶液经沉降罐(5)加热分解、沉降干燥器(6)干燥、风选包装机(7)包装，得到 优质的轻质碳酸镁产品(17)；将第一滤饼与氯化铵按照碳酸钙与氯化铵的纯物质的质量 比1 1.27投入到耐腐蚀反应器(8)中反应，生成氯化钙和氨水及二氧化碳气体，经第二 过滤器(9)过滤，得第二滤饼和第二澄清滤液；第二滤饼中以二氧化硅为主，其质量含量达 80%;第二澄清滤液中以氯化钙和氨水为主；将第二澄清滤液投进第二碳化器(10)，用质量 浓度为5%表面活性剂浓乳剂处理，搅拌速率为200r/min，并向第二碳化器(10)中含二氧 化碳气体体积为25%的混合气体，使第二澄清滤液中的氯化钙与二氧化碳按照纯物质的质 量之比为1 0. 19进行碳化，碳化反应温度控制为10 20°C产物经第三过滤器(12)过 滤，得澄清的氯化铵滤液和白色的第三滤饼；第三滤饼为碳酸钙；白色的第三滤饼经洗涤 机(13)洗涤、干燥器(14)干燥，粉碎机(15)、得到超微细碳酸钙产品(18)；第二滤饼按照 二氧化硅与氢氧化钠的纯物质的质量比1 1.11与氢氧化钠一起投入到卧式转筒反应器 (16)里，进行水解反应，反应生成液体的硅酸钠水溶液，既是水玻璃(19)。实施例二一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法，包括如下步骤将500kg氯碱盐泥用洗涤过滤器(1)洗滤三次，除去可溶性的酸根杂质，此时，盐泥中 含以氧化镁，氧化钙和二氧化硅为主要成分的化合物；而后，将所得盐泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中通入含二氧化碳气体体积为25%的混合气体，使盐泥中所含 的氧化镁与二氧化碳按照纯物质的质量比1 1.8进行碳化，碳化反应温度控制为15 200C ；此时氧化镁与二氧化碳和水反应，生产碳酸氢镁或碳酸镁，二者都可溶于水；氧化钙 与二氧化碳反应，生产碳酸钙，碳酸钙基本不溶于水，因而沉淀下来；将碳化反应所得产物 经过第一滤器(4)过滤，得到第一滤饼和第一澄清溶液，所述第一滤饼中以碳酸钙和二氧 化硅为主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氢镁或碳酸镁为主；第一澄清溶液经沉降罐(5) 加热分解、沉降干燥器(6)干燥、风选包装机(7)包装，得到优质的轻质碳酸镁产品(17)； 将第一滤饼与氯化铵按照碳酸钙与氯化铵的纯物质的质量比1 1.0投入到耐腐蚀反应 器(8)中反应，生成氯化钙和氨水及二氧化碳气体，经第二过滤器(9)过滤，得第二滤饼和 第二澄清滤液；第二滤饼中以二氧化硅为主，其质量含量达80% ；第二澄清滤液中以氯化钙 和氨水为主；将第二澄清滤液投进第二碳化器(10)，用质量浓度为8%表面活性剂处理，其 中表面活性剂含有质量浓度为3%浓乳剂和质量浓度为5%吐温20，搅拌速率为280r/min， 并向第二碳化器(10)中含二氧化碳气体体积为40%的混合气体，使第二澄清滤液中的氯 化钙与二氧化碳按照纯物质的质量之比为1 0.30进行碳化，碳化反应温度控制为35 40°C，产物经第三过滤器(12)过滤，得澄清的氯化铵滤液和白色的第三滤饼；第三滤饼为 碳酸钙；白色的第三滤饼经洗涤机(13)洗涤、干燥器(14)干燥，粉碎机(15)、得到超微细 碳酸钙产品(18)；第二滤饼按照二氧化硅与氢氧化钠的纯物质的质量比1 1.35与氢氧 化钠一起投入到卧式转筒反应器(16)里，进行水解反应，反应生成液体的硅酸钠水溶液， 既是水玻璃(19)。实施例三一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法，包括如下步 骤将500kg氯碱盐泥用洗涤过滤器(1)洗滤三次，除去可溶性的酸根杂质，此时，盐泥中 含以氧化镁，氧化钙和二氧化硅为主要成分的化合物；而后，将所得盐泥投入到第一碳化器 (2)中，并向第一碳化器(2)中含二氧化碳气体体积为40%的混合气体，使盐泥中所含的氧 化镁与二氧化碳按照纯物质的质量比1 2. 2进行碳化，碳化反应温度控制为20 25°C ； 此时氧化镁与二氧化碳和水反应，生产碳酸氢镁或碳酸镁，二者都可溶于水；氧化钙与二氧 化碳反应，生产碳酸钙，碳酸钙基本不溶于水，因而沉淀下来；将碳化反应所得产物经过第 一滤器(4)过滤，得到第一滤饼和第一澄清溶液，所述第一滤饼中以碳酸钙和二氧化硅为 主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氢镁或碳酸镁为主；第一澄清溶液经沉降罐(5)加热分 解、沉降干燥器(6)干燥、风选包装机(7)包装，得到优质的轻质碳酸镁产品(17)；将第一 滤饼与氯化铵按照碳酸钙与氯化铵的纯物质的质量比1 0. 87投入到耐腐蚀反应器(8) 中反应，生成氯化钙和氨水及二氧化碳气体，经第二过滤器(9)过滤，得第二滤饼和第二澄 清滤液；第二滤饼中以二氧化硅为主，其质量含量达80% ；第二澄清滤液中以氯化钙和氨水 为主；将第二澄清滤液投进第二碳化器(10)，用质量浓度为10%表面活性剂处理，其中表 面活性剂含有质量浓度为10%的吐温20，搅拌速率为320r/min，并向第二碳化器(10)中 通入含二氧化碳气体体积为35%的混合气体，使第二澄清滤液中的氯化钙与二氧化碳按照 纯物质的质量之比为1 0.59进行碳化，碳化反应温度控制为10 15°C产物经第三过滤 器(12)过滤，得澄清的氯化铵滤液和白色的第三滤饼；第三滤饼为碳酸钙；白色的第三滤 饼经洗涤机(13)洗涤、干燥器(14)干燥，粉碎机(15)、得到超微细碳酸钙产品(18)；第二滤饼按照二氧化硅与氢氧化钠的纯物质的质量比1 1. 51与氢氧化钠一起投入到卧式转筒反应器(16)里，进行水解反应，反应生成液体的硅酸钠水溶液，既是水玻璃(19)。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本 发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围 之内。
权利要求
一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法，其特征在于，包括如下步骤A将氯碱盐泥用洗涤过滤器(1)洗滤三次；B将步骤A所得盐泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中按照盐泥中所含的氧化镁与二氧化碳纯物质的质量比1∶1.8～2.2通入二氧化碳气体，进行碳化反应；C将步骤B所得产物经过第一滤器(4)过滤，得到第一滤饼和第一澄清溶液；D步骤C所得到的第一澄清溶液经沉降罐(5)加热分解、沉降干燥器(6)干燥、风选包装机(7)包装，得到优质的轻质碳酸镁产品(17)；E将步骤C得到的第一滤饼与氯化铵按照碳酸钙与氯化铵的纯物质的质量比1∶0.87～1.27投入到耐腐蚀反应器(8)中反应，生成氯化钙和氨水及二氧化碳气体等反应产物，反应产物经第二过滤器(9)过滤，得第二滤饼和第二澄清滤液；F将步骤E得到的第二澄清滤液投进第二碳化器(10)，用质量浓度为5～10％表面活性剂进行表面处理，搅拌速率为200～320r/min，并向第二碳化器(10)中通入二氧化碳气体，使第二澄清滤液中的氯化钙与二氧化碳按照纯物质的质量之比为1∶0.19～0.59进行碳化，产物经第三过滤器(12)过滤，得澄清的氯化铵滤液和白色的第三滤饼；G步骤E所得的白色的第三滤饼经洗涤机(13)洗涤、干燥器(14)干燥，粉碎机(15)、得到超微细碳酸钙产品(18)；H步骤E所得到的第二滤饼按照二氧化硅与氢氧化钠的纯物质的质量比1∶1.11～1.51与氢氧化钠一起投入到卧式转筒反应器(16)里，进行水解反应，反应生成液体的硅酸钠水溶液，既是水玻璃(19)。
2.如权利要求1所述的用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方 法，其特征在于，步骤B中用第一碳化表(3)测定碳化反应终点，步骤F中用第二碳化表 (11)测定碳化反应终点。
3.如权利要求1所述的用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方 法，其特征在于，步骤B和步骤F中所用的二氧化碳气体为纯二氧化碳气体或二氧化碳体积 含量大于20%的混合气体。
4.如权利要求1所述的用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方 法，其特征在于，所述表面活性剂选自所述表面活性剂选自浓乳剂、吐温80和二者的混合 物。
全文摘要
本发明公开了一种用氯碱盐泥生产轻质碳酸镁联产超微细碳酸钙和水玻璃的方法，该方法将盐泥经洗涤过滤器洗滤后，利用碳化反应，过滤，离心等方法有效的将盐泥中含有的钙、镁、硅等化合物分别转化为碳酸镁、碳酸钙和水玻璃，充分发挥了盐泥的潜在价值，为盐泥的综合利用提供经济有效的途径。
文档编号C01F11/18GK101823737SQ20101016962
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者王嘉兴 申请人:汪晋强