专利名称：一种利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法
技术领域：
本发明涉及镁的化合物，尤其是一种利用废弃物高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法。
背景技术：
高镁磷尾矿是磷矿石经开采破碎后通过选矿方法富集得到磷精矿后的副产品，其主要成分为钙镁磷，其CaO含量为28% 42%，MgO含量为15% 21%，P2O5含量为4% 8. 5%，属于高镁低品位磷矿。对于年产300万吨磷精矿的选矿厂来说，每年产生约100万吨的高镁磷尾矿，含有约19万吨的P205。长期以来，因为该尾矿含磷较低，缺乏有效的利用途径，通常被企业当作废弃物采用堆存方式进行处理，为此不仅占用大量土地资源修建尾矿库，还污染周边环境，成为一个安全隐患点。如何切实有效的利用该尾矿，回收其中的镁资源， 成为磷矿采选行业亟待解决的一大难题。轻质氧化镁是一种重要的无机化工材料，广泛用于橡胶、塑料、油漆、纸张生产的填充剂与补强剂，用作陶瓷、玻璃钢的增塑剂及硅钢片表面涂层，还可用作胶粘剂、防染剂、催化剂及其它载体抗结剂等。生产轻质氧化镁的方法主要有卤水石灰石法、卤水氨化法、卤水碳铵法和白云石碳化法等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种利用废弃物高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，该方法具有成本低、工艺简单、产品品质好的特点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，包括以下步骤
(1)煅烧将高镁磷尾矿在850 120(TC下煅烧，烧成煅白；
(2)消化将所述煅白与水按重量比I:4 40混合，在温度20 90°C下搅拌10 100分钟，得到消化液；
(3)碳化在所述消化液中补充水使消化液含固量为质量分数2% 15%，再向消化液中通入含有二氧化碳的气体在10 35°C下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 5 8. 0时停止反应，将碳化液过滤，滤液为重镁水，滤饼主要为碳酸钙；
(4)热解将所述重镁水在80 105°C下热解0.2 3h，得到碱式碳酸镁沉淀，过滤后得到碱式碳酸镁滤饼，滤液水回用于消化、碳化工序；
(5)干燥、煅烧所述碱式碳酸镁滤饼在90 220°C下烘0.5 5h得到白色碱式碳酸镁，该碱式碳酸镁在450 900°C下煅烧0. 5 5h，得到轻质氧化镁。上述一种利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，其中所述的高镁磷尾矿为磷矿在选矿过程中获取高品位五氧化二磷的磷精矿后排放的含低品位五氧化二磷的矿物，含有P2O5 为 2% 10%，MgO 为 15% 21%，CaO 为 28% 42%。上述一种利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，其中所述的含有二氧化碳的气体为20% 100% 二氧化碳体积分数的气体，可以是高镁磷尾矿煅烧时产生的二氧化碳气体。本发明具有如下优点
I、本发明以工业废弃物高镁磷尾矿为原料生产轻质氧化镁，属于废弃物的加工利用范畴，节约资源，生产成本低，拓宽了生产轻质氧化镁的原料范围。2、工艺简单，值得推广。本发明以高镁磷尾矿为原料，除耗能外几乎不需要其它工业原料参与生产，并且镁回收率高，本发明技术可推广应用于高镁磷尾矿的大量处理，为磷矿石开采与选矿企业处理高镁磷尾矿提供了一种有效方法。3、本发明生产的轻质氧化镁符合工业轻质氧化镁相关标准，产品品质好。4、本发明生产过程无污染，符合清洁化生产工艺要求，不仅解决了原料高镁磷尾矿占用土地资源、污染环境的问题，还变废为宝、生产出高附加值的工业产品，具有良好的经济效益和重要的的环保意义。·
具体实施例方式为了便于理解本发明，下面实施例子阐述本发明内容，本发明的内容不仅仅限于下面的实施例。实施例I
高镁磷尾矿化学成分P2057. 05%、Mg016. 86%、Ca037. 49%
称取尾镁磷尾矿IOOg在980°C下煅烧，得到煅白61. 4g。煅白与700g水在80°C下搅拌40分钟，得到消化液。向消化液中补充800g水，再向消化液中通入35% 二氧化碳体积分数的气体在20°C下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 7时停止反应，将碳化液过滤，滤液为重镁水。所述重镁水在95°C下热解0. 5h，得到碱式碳酸镁沉淀，过滤后得到碱式碳酸镁滤饼。所述碱式碳酸镁滤饼在150°C下烘3h得到白色碱式碳酸镁，该碱式碳酸镁在600°C下煅烧3h，得到轻质氧化镁产品。实施例2
高镁磷尾矿化学成分P2056. 00%、Mg018. 25%、Ca036. 81%
称取尾镁磷尾矿IOOg在950°C下煅烧，得到煅白59. 8g，煅白与500g水在80°C下搅拌30分钟，得到消化液。向消化液中补充600g水，再向消化液中通入30% 二氧化碳体积分数的气体在25°C下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 9时停止反应，将碳化液过滤，滤液为重镁水。所述重镁水在93°C下热解0. Bh,得到碱式碳酸镁沉淀，过滤后得到碱式碳酸镁滤饼。所述碱式碳酸镁滤饼在180°C下烘2h得到白色碱式碳酸镁，该碱式碳酸镁在700°C下煅烧3h，得到轻质氧化镁产品。实施例3
高镁磷尾矿化学成分P2056. 36%、Mg018. 59%、Ca037. 01%
称取尾镁磷尾矿IOOg在960°C下煅烧，得到煅白60. 5g，煅白与430g水在85°C下搅拌30分钟，得到消化液。向消化液中补充900g水，再向消化液中通入27% 二氧化碳体积分数的气体在30°C下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 8时停止反应，将碳化液过滤，滤液为重镁水。所述重镁水在97°C下热解0. 5h，得到碱式碳酸镁沉淀，过滤后得到碱式碳酸镁滤饼。所述碱式碳酸镁滤饼在120°C下烘4h得到白色碱式碳酸镁，该碱式碳酸镁在550°C下煅烧4h，得到轻质氧化镁产品。实施例4
高镁磷尾矿化学成分P2059. 84%、Mg015. 03%、Ca041. 79%
称取尾镁磷尾矿IOOg在1200°C下煅烧，得到煅白65. 3g，煅白与262g水在90°C下搅拌100分钟，得到消化液。向消化液中补充IlOg水，再向消化液中通入20% 二氧化碳体积分数的气体在10°C下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至约8. 0时停止反应，将碳化液过滤，滤液为重镁水。所述重镁水在105°C下热解0. 2h，得到碱式碳酸镁沉淀，过滤后得到碱式碳酸镁滤饼。所述碱式碳酸镁滤饼在220°C下烘0. 5h得到白色碱式碳酸镁，该碱式碳酸镁在900°C下煅烧0. 5h，得到轻质氧化镁产品。实施例5
高镁磷尾矿化学成分P2052. 15%、Mg020. 93%、Ca028. 16%
称取尾镁磷尾矿IOOg在850°C下煅烧，得到煅白56. 4g，煅白与2256g水在20°C下搅拌10分钟，得到消化液。向消化液中补充508g水，再向消化液中通入99% 二氧化碳体积分数的气体在22°C下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至约6. 5时停止反应，将碳化液过滤，滤液为重镁水。所述重镁水在80°C下热解3h，得到碱式碳酸镁沉淀，过滤后得到碱式碳酸镁滤饼。所述碱式碳酸镁滤饼在90°C下烘5h得到白色碱式碳酸镁，该碱式碳酸镁在450°C下煅烧5h，得到轻质氧化镁产品。
权利要求
1.ー种利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，其特征在于它由以下步骤组成 (1)煅烧将高镁磷尾矿在850 1200°C下煅烧，烧成煅白； (2)消化将所述煅白与水按重量比I:4 40混合，在温度20 90°C下搅拌10 100分钟，得到消化液；(3)碳化在所述消化液中补充水使消化液含固量为质量分数2% 15%，再向消化液中通入含有ニ氧化碳的气体在10 35°C下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 5 8. O时停止反应，将碳化液过滤，滤液为重镁水，滤饼主要为碳酸钙； (4)热解将所述重镁水在80 105°C下热解O.2 3h，得到碱式碳酸镁沉淀，过滤后得到碱式碳酸镁滤饼，滤液水回用于消化、碳化工序；(5)干燥、煅烧所述碱式碳酸镁滤饼在90 220°C下烘O.5 5h得到白色碱式碳酸镁，该碱式碳酸镁在450 900°C下煅烧O. 5 5h，得到轻质氧化镁。
2.根据权利要求I所述的利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，其特征在于所述的高镁磷尾矿为磷矿在选矿过程中获取高品位五氧化ニ磷的磷精矿后排放的含低品位五氧化ニ磷的矿物,含有P2O5为2% 10%，MgO为15% 21%，CaO为28% 42%。
3.根据权利要求I所述的利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，其特征在于所述的含有ニ氧化碳的气体为20% 100% ニ氧化碳体积分数的气体，可以是高镁磷尾矿煅烧时产生的ニ氧化碳气体。
全文摘要
本发明公开了一种利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，包括以下步骤以高镁磷尾矿为原料，经过煅烧、消化、碳化、热解、碱式碳酸镁干燥、碱式碳酸镁煅烧得到轻质氧化镁。本发明能回收利用高镁磷尾矿中的镁资源，具有成本低、工艺简单、产品品质好的特点，为工业废弃物高镁磷尾矿的利用提供了一条有效途径。
文档编号C01F5/02GK102674407SQ20121015582
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月20日 优先权日2012年5月20日
发明者何浩明, 刘旭, 杨三可, 胡厚美, 胡宏 申请人:瓮福(集团)有限责任公司