本发明涉及化工及环保技术领域，具体涉及一种煅烧法提锂所得镁渣的处理方法。
背景技术：
我国西部盐湖含有丰富的钾、锂、硼、镁等元素。其中锂作为战略性资源在现代高科技产品中应用广泛，其价格和需求量也快速增长。然而，我国西部盐湖存在镁锂比高、伴生复杂的特点，提锂后伴随而生产生大量的“废渣”。其中采用煅烧法提锂工艺产生的废渣主要是含有硼的氢氧化镁，称为镁渣，这种镁渣受硼的影响，使用范围非常有限。目前由于现有技术处理此类镁渣效果不好或者成本太高，因此生产厂家多不做任何处理仅现场堆放，不仅造成资源浪费，而且影响环境。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种煅烧法提锂所得镁渣的处理方法，该处理方法不仅解决了目前由于没有合理方法处置所造成“镁渣”乱堆放的问题，还创造了一定经济效益，整个工艺流程操作简单，能耗低，硼镁分离程度高，对设备要求低，投资小，收益高。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案如下：
一种煅烧法提锂所得镁渣的处理方法，包括以下步骤：
(1)将镁渣配制为浆料，并通入含有co2的工艺气体进行碳化反应，反应完成后进行固液分离，得滤渣和重镁水；
(2)将所述重镁水进行热解，得碳酸镁浆料；过滤后得第一滤饼和滤液，所述第一滤饼经煅烧即得轻质氧化镁；
(3)所述滤液经蒸发浓缩后加入无机强酸，调整ph值至1-2，即可析出硼酸沉淀。
本发明中步骤(1)所述碳化反应的方程式为：
mg(oh)2+co2＝mgco33h2o↓
cao+2co2+h2o＝ca(hco3)2
b2o3+3h2o＝2h3bo3
优选地：步骤(1)所述浆料中氢氧化镁的含量为2wt％-10wt％，所述工艺气体中co2的体积含量3％-30％。
进一步地：步骤(1)中所述碳化反应的温度为35℃-90℃，反应时间为5h-10h。
进一步地：步骤(2)中所述煅烧的温度为880℃-950℃。
优选地：步骤(2)中所述第一滤饼还可以经烘干得碱式碳酸镁，所述烘干的温度为250℃-300℃，所述烘干的时间为0.8-1.2h。
优选地：步骤(3)中所述滤液部分用于与步骤(1)所述镁渣配制浆料，剩余部分用于继续蒸发浓缩。
进一步地：定期分析步骤(3)所述滤液中硼的含量，当b2o3的含量达到3.5g.l-1-35g.l-1时，取出滤液总质量的5％-30％进行蒸发浓缩，得浓缩液。
更进一步：当所述浓缩液中b2o3的含量达到42g.l-1-110g.l-1时，加入无机强酸调整ph值至1-2，并加热至65℃-100℃，析出硼酸。
优选地：步骤(3)采用盐酸或硫酸调整ph值。
与现有技术相比，本发明提供的制备方法具有以下有益效果：
(1)本发明首先实现了废物的利用，将由于存在较高分离难度而被常年堆放的的含硼镁渣进行了合理处理，减少了固废的产生；同时，采用本方法可以得到2种以上纯度较高的工业产品，提高了产品的经济效益；除此之外，本发明所提供的方法，工艺简单，操作容易，且对设备要求较低，仅需采用常规设备(无需全套装备均需具备高耐压性能、高耐酸性能等)即可实现含硼镁渣中硼镁的分离；
(2)碳化反应是硼镁分离的过程，碳化反应的好坏将直接影响氧化镁产品的纯度和原料中氧化镁的回收率，本发明首先将浆料中的氢氧化镁的含量调整为1wt％-2wt％，然后通入中体积含量≥30％的co2，在15℃-35℃下，施加0.08mpa-0.55mpa的压力，使镁渣与co2反应1.5h-3h，从而有效的分离出镁离子，还使碳化法在生产碳酸镁、氧化镁的原料方面做了进一步拓展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所提供的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
需要说明的是：本发明下述实施例所用到的镁渣均由青海中信国安锂业发展有限公司采用煅烧法提锂工艺后所产生的滤渣，其成分列表如下：
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种煅烧法提锂所得镁渣的处理方法，包括以下步骤：
(1)在配料罐中加入3000公斤一次水实施例1步骤(2)所得的滤液，然后加入220公斤镁渣，搅拌均匀后，得到氢氧化镁的含量为2wt％的浆料；然后向浆料中入含二氧化碳气体的工艺气体在常压下，15℃的条件下碳化反应9h，其中该工艺气体来自于化石燃料燃烧的气体经净化后所得，二氧化碳的体积含量为10％；氧化钙和氧化硼分别通过碳化反应与二氧化碳结合并进入溶液中，反应结束后，用离心机过滤并洗涤，以进行固液分离同时除去附着在碳酸镁表面的硫酸根和氯离子杂质，得滤渣和重镁水；
(2)将重镁水进行热解，得碳酸镁浆料，过滤后得第一滤饼和滤液，第一滤饼在温度为950℃的回转窑内煅烧煅烧3小时，即得氧化镁，分析得出氧化镁纯度为96.5％，堆积密度为0.20g.ml-1，达到工业级轻质氧化镁ⅱ类优等品标准；
(3)定期分析步骤(2)所得滤液中硼的含量，当b2o3的含量达到3.5g.l-1时，取出滤液总质量的5％进行蒸发浓缩，得浓缩液，当所述浓缩液中b2o3的含量达到52g.l-1时，加入硫酸调整ph值至2，然后陈化1小时进行过滤，将过滤所得的固体在80℃的温度下烘干，得到白色硼酸粉末，分析得硼酸含量99.5％，达到工业级硼酸一等品标准。
实施例2
如图1所示，本发明提供了一种煅烧法提锂所得镁渣的处理方法，包括以下步骤：
(1)在配料罐中加入2840公斤实施例1中步骤(2)所得的滤液，然后加入160公斤镁渣，另外用一次水补足3000公斤，搅拌均匀后，得到氢氧化镁的含量为6wt％的浆料；然后向浆料中入含二氧化碳气体的工艺气体在常压下，20℃的条件下碳化反应10h，其中该工艺气体来自于实施例1煅烧第一滤饼所得的气体，二氧化碳的体积含量为3％；氧化钙和氧化硼分别通过碳化反应与二氧化碳结合并进入溶液中，反应结束后，用离心机过滤并洗涤，以进行固液分离同时除去附着在碳酸镁表面的硫酸根和氯离子杂质，得滤渣和重镁水；
(2)将重镁水进行热解，得碳酸镁浆料，过滤后得第一滤饼和滤液，第一滤饼在温度为880℃的隧道窑煅烧煅烧5小时，即得氧化镁，分析得出氧化镁纯度为96.9％，堆积密度为0.19g.ml-1，达到工业级轻质氧化镁ⅱ类优等品标准。
(3)定期分析步骤(2)所得滤液中硼的含量，当b2o3的含量达到5.2g.l-1时，取出滤液总质量的18％进行蒸发浓缩，得浓缩液，当所述浓缩液中b2o3的含量达到62g.l-1时，加入硫酸调整ph值至1，然后陈化1小时进行过滤，将过滤所得的固体在100℃的温度下烘干，得到白色硼酸粉末，分析得硼酸含量99.6％，达到工业级硼酸一等品标准。
实施例3
如图1所示，本发明提供了一种煅烧法提锂所得镁渣的处理方法，包括以下步骤：
(1)在配料罐中加入2820公斤实施例2步骤(2)所得的滤液，加入180公斤镁渣，然后再用一次水将物料补足3000公斤，搅拌均匀后，得到氢氧化镁的含量为10wt％的浆料；向浆料中入含二氧化碳气体的工艺气体在常压下，20℃的条件下碳化反应5h，其中该工艺气体来自于化石燃料燃烧的气体经净化后所得，二氧化碳的体积含量为30％；氧化钙和氧化硼分别通过碳化反应与二氧化碳结合并进入溶液中，反应结束后，用离心机过滤并洗涤，以进行固液分离同时除去附着在碳酸镁表面的硫酸根和氯离子杂质，得滤渣和重镁水；
(2)将重镁水进行热解，得碳酸镁浆料，过滤后得第一滤饼和滤液，第一滤饼在温度为950℃的梭式窑内煅烧煅烧3小时，即得氧化镁，分析得出氧化镁纯度为95.8％，堆积密度为0.22g.ml-1，达到工业级轻质氧化镁ⅱ类优等品标准；
(3)定期分析步骤(2)所得滤液中硼的含量，当b2o3的含量达到9.1g.l-1时，取出滤液总质量的30％进行蒸发浓缩，得浓缩液，当所述浓缩液中b2o3的含量达到92g.l-1时，加入盐酸调整ph值至1.4，然后陈化1小时进行过滤，将过滤所得的固体在100℃的温度下烘干，得到白色硼酸粉末，分析得硼酸含量99.5％，达到工业级硼酸一等品标准。
实施例4
如图1所示，本发明提供了一种煅烧法提锂所得镁渣的处理方法，包括以下步骤：
(1)在配料罐中加入一次水然后加入镁渣，搅拌均匀后，得到氢氧化镁的含量为2wt％的浆料；然后向浆料中入含二氧化碳气体的工艺气体在常压下，15℃的条件下碳化反应5h，其中该工艺气体来自于化石燃料燃烧的气体经净化后所得，二氧化碳的体积含量为3％；氧化钙和氧化硼分别通过碳化反应与二氧化碳结合并进入溶液中，反应结束后，用离心机过滤并洗涤，以进行固液分离同时除去附着在碳酸镁表面的硫酸根和氯离子杂质，得滤渣和重镁水；
(2)将重镁水进行热解，得碳酸镁浆料，过滤后得第一滤饼和滤液，第一滤饼在温度为250℃的静态烘房内烘0.8h，得碱式碳酸镁。
(3)定期分析步骤(2)所得滤液中硼的含量，当b2o3的含量达到14g.l-1时，取出滤液总质量的5％进行蒸发浓缩，得浓缩液，当所述浓缩液中b2o3的含量达到42g.l-1时，加入硫酸调整ph值至1，然后陈化1小时进行过滤，将过滤所得的固体在65℃的温度下烘干，得到白色硼酸粉末，分析得硼酸含量99.3％，达到工业级硼酸一等品标准。
实施例5
如图1所示，本发明提供了一种煅烧法提锂所得镁渣的处理方法，包括以下步骤：
(1)在配料罐中加入实施例4步骤(2)所得的滤液，然后加入镁渣，搅拌均匀后，得到氢氧化镁的含量为10wt％的浆料；然后向浆料中入含二氧化碳气体的工艺气体在常压下，35℃的条件下碳化反应10h，其中该工艺气体来自于化石燃料燃烧的气体经净化后所得，二氧化碳的体积含量为30％；氧化钙和氧化硼分别通过碳化反应与二氧化碳结合并进入溶液中，反应结束后，用离心机过滤并洗涤，以进行固液分离同时除去附着在碳酸镁表面的硫酸根和氯离子杂质，得滤渣和重镁水；
(2)将重镁水进行热解，得碳酸镁浆料，过滤后得第一滤饼和滤液，第一滤饼在温度为300℃的闪蒸干燥机内烘1.2h，得碱式碳酸镁；
(3)定期分析步骤(2)所得滤液中硼的含量，当b2o3的含量达到35g.l-1时，取出滤液总质量的30％进行蒸发浓缩，得浓缩液，当所述浓缩液中b2o3的含量达到110g.l-1时，加入盐酸调整ph值至2，然后陈化1小时进行过滤，将过滤所得的固体在70℃的温度下烘干，得到白色硼酸粉末，分析得硼酸含量99.6％，达到工业级硼酸一等品标准。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。