專利名稱：一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法
技術領域：
本發明涉及碳酸鎂和碳酸鈣的生產方法，具體地，涉及一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法。
背景技術：
氯堿鹽泥來自原鹽精制過程中所產生的漿狀排放物，鹽水分離部分氯化鈉后所得 的沉淀的排放物為海鹽泥。鹽泥的主要成分是氧化鎂、氧化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和少量的 氯化鈉和泥漿。因而潛在巨大的利用價值。然而，目前，大多數廠家的鹽泥沒有進行有效的 處理和利用，僅僅脫水后用于建筑提壩和路基材料，或者常年在廠內堆放。或者直接排入附 近的江河湖海，從而造成嚴重的環境污染。鹽泥含有的成分復雜，給工業利用帶來一定難度，但因其潛在的利用價值，人們也 不斷探索將鹽泥廢物利用，轉化為有用工業產品的方法。申請號為200310122805. 5的發明 專利公開了一種利用氯堿鹽泥生產超細硫酸鋇及碳酸鈣的工藝，其工藝特點是鹽泥漿料先 經過濾網過濾，干燥，煅燒，再經鹽酸溶解、分離、洗滌、干燥、氣流粉碎等工藝過程得到超細 硫酸鋇；過濾所得的濾液加氨水調PH以除去鐵錳等雜質，除雜后的清液加入碳酸銨和表面 活性劑，攪拌、反應得到超細碳酸鈣。該發明的優點是廢物利用，減小了環境污染，而且從鹽 泥中生產得到的超細硫酸鋇及碳酸鈣，為鹽泥的綜合利用提供了一條新途徑。然而，該發明 所述工藝僅利用了鹽泥中所含有的硫酸鋇和鈣化合物，對鎂化合物和硅化合物并沒有利用 和挖掘，因而，并不是一個理想的鹽泥的綜合利用的工藝。因此，為了充分提取和利用鹽泥中的有效成分，為鹽泥的綜合利用提供經濟有效 的途徑，有必要進行新的探索和研究。

發明內容
為此，本發明提供了一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃 的方法，該方法有效的提取和利用了鹽泥中含有的鈣、鎂、硅等化合物，充分發揮了鹽泥的 潛在價值，為鹽泥的綜合利用提供經濟有效的途徑。本發明的技術方案為一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻 璃的方法，包括如下步驟A 將氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次，除去可溶性的酸根雜質；此時，鹽泥中 含以氧化鎂，氧化鈣和二氧化硅為主要成分的化合物；B 將步驟A所得鹽泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中按照鹽泥 中所含的氧化鎂與二氧化碳純物質的質量比1 1.8 2. 2通入二氧化碳氣體，進行碳化 反應；此時氧化鎂與二氧化碳和水反應，生產碳酸氫鎂或碳酸鎂，二者都可溶于水；氧化鈣 與二氧化碳反應，生產碳酸鈣，碳酸鈣基本不溶于水，因而沉淀下來；C 將步驟B所得產物經過第一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液；所述第一濾餅中以碳酸鈣和二氧化硅為主要成分；第一澄清溶液中以碳酸氫鎂或碳酸鎂為 主；D 步驟C所得到的第一澄清溶液經沉降罐(5)加熱分解、沉降干燥器(6)干燥、風選包裝機(7)包裝，得到優質的輕質碳酸鎂產品(17)；E 將步驟C得到的第一濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質的質量比 1 0.87 1.27投入到耐腐蝕反應器(8)中反應，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳氣體，經 第二過濾器(9)過濾，得第二濾餅和第二澄清濾液；第二濾餅中以二氧化硅為主，其質量含 量達80% ；第二澄清濾液中以氯化鈣和氨水為主；F 將步驟E得到的第二澄清濾液投進第二碳化器(10)，用質量濃度為5 10%表 面活性劑進行表面處理，攪拌速率為200 320r/min，并向第二碳化器(10)中通入二氧化 碳氣體，使第二澄清濾液中的氯化鈣與二氧化碳按照純物質的質量之比為1 0.19 0.59 進行碳化，產物經第三過濾器(12)過濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；第三濾 餅為碳酸鈣；G 步驟E所得的白色的第三濾餅經洗滌機(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機 (15)、得到超微細碳酸鈣產品(18)；H:步驟E所得到的第二濾餅按照二氧化硅與氫氧化鈉的純物質的質量比 1 1.11 1.51與氫氧化鈉一起投入到臥式轉筒反應器(16)里，進行水解反應，反應生成 液體的硅酸鈉水溶液，既是水玻璃(19)。步驟B中用第一碳化表(3)測定碳化反應終點。步驟F中用第二碳化表(11)測定碳化反應終點。步驟B和步驟F中所用的二氧化碳氣體為純二氧化碳氣體或二氧化碳體積含量大 于20%的混合氣體。步驟D中碳化反應溫度控制在0 40°C。所述表面活性劑選自所述表面活性劑選自濃乳劑、吐溫80和二者的混合物。本發明所述的用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法，
其化學反應方程式為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本發明所述的用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法，有 效的提取和利用了鹽泥中含有的鈣、鎂、硅等化合物，充分發揮了鹽泥的潛在價值，為鹽泥 的綜合利用提供經濟有效的途徑。該方法簡單，操作容易，經濟效益較高。


圖1展示了本發明所述的用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻 璃的方法工藝流程，其中，(1)洗滌過濾器(2)第一碳化器 (3)第一碳化表
(4)第一過濾器(5)沉降罐(6)沉降干燥器(7)風選包裝機(8)耐腐蝕反應器(9)第二過濾器(10)第二碳化器(11)第二碳化表(12)第三過濾器(13)洗滌機(14)干燥器(15)粉碎機(16)臥式轉筒反應器(17)碳酸鎂產品(18)碳酸鈣產品，(19)水玻璃
具體實施例方式以下結合具體實施例進一步描述和說明本發明所述用氯堿鹽泥生產超微細碳酸 鎂聯產碳酸鈣和水玻璃的方法，揭示如何利用本發明所述的方法提取和利用鹽泥中所含有 的氧化鎂、氧化鈣、二氧化硅等物質。本發明所述氯堿鹽泥來自以海鹽為原料制鹽得到的鹽泥。經檢測，下述實施例所 用的鹽泥中氧化鎂的質量含量為19. 34%，氧化鈣的質量含量為19%，二氧化硅的質量含 量為 21. 88%。實施例一一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法，包括如下步 驟將500kg氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次，除去可溶性的酸根雜質，此時，鹽泥中 含以氧化鎂，氧化鈣和二氧化硅為主要成分的化合物；而后，將所得鹽泥投入到第一碳化器 (2)中，并向第一碳化器(2)中通入純二氧化碳氣體，使鹽泥中所含的氧化鎂與二氧化碳 按照純物質的質量比1 2.0進行碳化；此時氧化鎂與二氧化碳和水反應，生產碳酸氫鎂 或碳酸鎂，二者都可溶于水；氧化鈣與二氧化碳反應，生產碳酸鈣，碳酸鈣基本不溶于水，因 而沉淀下來；將碳化反應所得產物經過第一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液， 所述第一濾餅中以碳酸鈣和二氧化硅為主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氫鎂或碳酸鎂為 主；第一澄清溶液經沉降罐(5)加熱分解、沉降干燥器(6)干燥、風選包裝機(7)包裝，得到 優質的輕質碳酸鎂產品(17)；將第一濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質的質量 比1 1.27投入到耐腐蝕反應器(8)中反應，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳氣體，經第二 過濾器(9)過濾，得第二濾餅和第二澄清濾液；第二濾餅中以二氧化硅為主，其質量含量達 80%;第二澄清濾液中以氯化鈣和氨水為主；將第二澄清濾液投進第二碳化器(10)，用質量 濃度為5%表面活性劑濃乳劑處理，攪拌速率為200r/min，并向第二碳化器(10)中含二氧 化碳氣體體積為25%的混合氣體，使第二澄清濾液中的氯化鈣與二氧化碳按照純物質的質 量之比為1 0. 19進行碳化，碳化反應溫度控制為10 20°C產物經第三過濾器(12)過 濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；第三濾餅為碳酸鈣；白色的第三濾餅經洗滌 機(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(15)、得到超微細碳酸鈣產品(18)；第二濾餅按照 二氧化硅與氫氧化鈉的純物質的質量比1 1.11與氫氧化鈉一起投入到臥式轉筒反應器 (16)里，進行水解反應，反應生成液體的硅酸鈉水溶液，既是水玻璃(19)。實施例二一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法，包括如下步驟將500kg氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次，除去可溶性的酸根雜質，此時，鹽泥中 含以氧化鎂，氧化鈣和二氧化硅為主要成分的化合物；而后，將所得鹽泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中通入含二氧化碳氣體體積為25%的混合氣體，使鹽泥中所含 的氧化鎂與二氧化碳按照純物質的質量比1 1.8進行碳化，碳化反應溫度控制為15 200C ；此時氧化鎂與二氧化碳和水反應，生產碳酸氫鎂或碳酸鎂，二者都可溶于水；氧化鈣 與二氧化碳反應，生產碳酸鈣，碳酸鈣基本不溶于水，因而沉淀下來；將碳化反應所得產物 經過第一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液，所述第一濾餅中以碳酸鈣和二氧 化硅為主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氫鎂或碳酸鎂為主；第一澄清溶液經沉降罐(5) 加熱分解、沉降干燥器(6)干燥、風選包裝機(7)包裝，得到優質的輕質碳酸鎂產品(17)； 將第一濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質的質量比1 1.0投入到耐腐蝕反應 器(8)中反應，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳氣體，經第二過濾器(9)過濾，得第二濾餅和 第二澄清濾液；第二濾餅中以二氧化硅為主，其質量含量達80% ；第二澄清濾液中以氯化鈣 和氨水為主；將第二澄清濾液投進第二碳化器(10)，用質量濃度為8%表面活性劑處理，其 中表面活性劑含有質量濃度為3%濃乳劑和質量濃度為5%吐溫20，攪拌速率為280r/min， 并向第二碳化器(10)中含二氧化碳氣體體積為40%的混合氣體，使第二澄清濾液中的氯 化鈣與二氧化碳按照純物質的質量之比為1 0.30進行碳化，碳化反應溫度控制為35 40°C，產物經第三過濾器(12)過濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；第三濾餅為 碳酸鈣；白色的第三濾餅經洗滌機(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(15)、得到超微細 碳酸鈣產品(18)；第二濾餅按照二氧化硅與氫氧化鈉的純物質的質量比1 1.35與氫氧 化鈉一起投入到臥式轉筒反應器(16)里，進行水解反應，反應生成液體的硅酸鈉水溶液， 既是水玻璃(19)。實施例三一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法，包括如下步 驟將500kg氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次，除去可溶性的酸根雜質，此時，鹽泥中 含以氧化鎂，氧化鈣和二氧化硅為主要成分的化合物；而后，將所得鹽泥投入到第一碳化器 (2)中，并向第一碳化器(2)中含二氧化碳氣體體積為40%的混合氣體，使鹽泥中所含的氧 化鎂與二氧化碳按照純物質的質量比1 2. 2進行碳化，碳化反應溫度控制為20 25°C ； 此時氧化鎂與二氧化碳和水反應，生產碳酸氫鎂或碳酸鎂，二者都可溶于水；氧化鈣與二氧 化碳反應，生產碳酸鈣，碳酸鈣基本不溶于水，因而沉淀下來；將碳化反應所得產物經過第 一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液，所述第一濾餅中以碳酸鈣和二氧化硅為 主要成分，第一澄清溶液中以碳酸氫鎂或碳酸鎂為主；第一澄清溶液經沉降罐(5)加熱分 解、沉降干燥器(6)干燥、風選包裝機(7)包裝，得到優質的輕質碳酸鎂產品(17)；將第一 濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質的質量比1 0. 87投入到耐腐蝕反應器(8) 中反應，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳氣體，經第二過濾器(9)過濾，得第二濾餅和第二澄 清濾液；第二濾餅中以二氧化硅為主，其質量含量達80% ；第二澄清濾液中以氯化鈣和氨水 為主；將第二澄清濾液投進第二碳化器(10)，用質量濃度為10%表面活性劑處理，其中表 面活性劑含有質量濃度為10%的吐溫20，攪拌速率為320r/min，并向第二碳化器(10)中 通入含二氧化碳氣體體積為35%的混合氣體，使第二澄清濾液中的氯化鈣與二氧化碳按照 純物質的質量之比為1 0.59進行碳化，碳化反應溫度控制為10 15°C產物經第三過濾 器(12)過濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；第三濾餅為碳酸鈣；白色的第三濾 餅經洗滌機(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(15)、得到超微細碳酸鈣產品(18)；第二濾餅按照二氧化硅與氫氧化鈉的純物質的質量比1 1. 51與氫氧化鈉一起投入到臥式轉筒反應器(16)里，進行水解反應，反應生成液體的硅酸鈉水溶液，既是水玻璃(19)。
上述實施例，只是本發明的較佳實施例，并非用來限制本發明實施范圍，故凡以本 發明權利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在本發明權利要求范圍 之內。
權利要求
一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法，其特征在于，包括如下步驟A將氯堿鹽泥用洗滌過濾器(1)洗濾三次；B將步驟A所得鹽泥投入到第一碳化器(2)中，并向第一碳化器(2)中按照鹽泥中所含的氧化鎂與二氧化碳純物質的質量比1∶1.8～2.2通入二氧化碳氣體，進行碳化反應；C將步驟B所得產物經過第一濾器(4)過濾，得到第一濾餅和第一澄清溶液；D步驟C所得到的第一澄清溶液經沉降罐(5)加熱分解、沉降干燥器(6)干燥、風選包裝機(7)包裝，得到優質的輕質碳酸鎂產品(17)；E將步驟C得到的第一濾餅與氯化銨按照碳酸鈣與氯化銨的純物質的質量比1∶0.87～1.27投入到耐腐蝕反應器(8)中反應，生成氯化鈣和氨水及二氧化碳氣體等反應產物，反應產物經第二過濾器(9)過濾，得第二濾餅和第二澄清濾液；F將步驟E得到的第二澄清濾液投進第二碳化器(10)，用質量濃度為5～10％表面活性劑進行表面處理，攪拌速率為200～320r/min，并向第二碳化器(10)中通入二氧化碳氣體，使第二澄清濾液中的氯化鈣與二氧化碳按照純物質的質量之比為1∶0.19～0.59進行碳化，產物經第三過濾器(12)過濾，得澄清的氯化銨濾液和白色的第三濾餅；G步驟E所得的白色的第三濾餅經洗滌機(13)洗滌、干燥器(14)干燥，粉碎機(15)、得到超微細碳酸鈣產品(18)；H步驟E所得到的第二濾餅按照二氧化硅與氫氧化鈉的純物質的質量比1∶1.11～1.51與氫氧化鈉一起投入到臥式轉筒反應器(16)里，進行水解反應，反應生成液體的硅酸鈉水溶液，既是水玻璃(19)。
2.如權利要求1所述的用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方 法，其特征在于，步驟B中用第一碳化表(3)測定碳化反應終點，步驟F中用第二碳化表 (11)測定碳化反應終點。
3.如權利要求1所述的用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方 法，其特征在于，步驟B和步驟F中所用的二氧化碳氣體為純二氧化碳氣體或二氧化碳體積 含量大于20%的混合氣體。
4.如權利要求1所述的用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方 法，其特征在于，所述表面活性劑選自所述表面活性劑選自濃乳劑、吐溫80和二者的混合 物。
全文摘要
本發明公開了一種用氯堿鹽泥生產輕質碳酸鎂聯產超微細碳酸鈣和水玻璃的方法，該方法將鹽泥經洗滌過濾器洗濾后，利用碳化反應，過濾，離心等方法有效的將鹽泥中含有的鈣、鎂、硅等化合物分別轉化為碳酸鎂、碳酸鈣和水玻璃，充分發揮了鹽泥的潛在價值，為鹽泥的綜合利用提供經濟有效的途徑。
文檔編號C01F11/18GK101823737SQ20101016962
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月30日 優先權日2010年4月30日
發明者王嘉興 申請人:汪晉強