白云石的综合开发利用.pdf

2 0 0 3 年2 月 第3 0 卷第 1 期 云 南化工 Y u n n a n C h a n i c a l 丁e c h n o l F e b . 2 0 0 3 V 司 3 0 , N - 1 白云石的综合开发利用 柳一鸣， 喻新平 湖南省岳阳师范学院化学化工系 湖南岳阳4 7 4 0 0 摘 要 介绍了以白云石为原料制备轻质氧化镁和无水抓化钙的工艺流程。采用工业副产盐酸分解白云石 粉， 选用氨水作为钱的沉淀剂， 从技术上 保证获得易分离、 纯度高的氧化镁 由此工艺制得的轻质氧化镁和无水熟 化钙质量分数都在9 8 以卜 该毛艺具用钙镁利用率高， 产品纯度稳定， 无三废t 染、 综合利用效果好等优点 具 有较显若的经济和社会效益。 关盆词 白云石; 氧化镁; 氨水; 抓化钙 rh R I S N n i a g n e s i m o x id e ; a q u mu s a r t u ron ia ; mlc i u n , c h lo r id e 白云石是地球上重要的钙镁资源， 在我国有 着极期丰富的蕴藏量。主要产地在山东 沿海地 区 、 山西、 河北和两湖等地。目前白云石主要是 用来生产氧化镁和钙盐， 特别是生产出来的轻质 氧化镁广泛用于橡胶、 塑料、 玻璃、 陶瓷、 染料、 油 漆及食品、 医药等领域。目前国内氧化镁需求量 约1 1 一 1 3 万t / a , 预计到2 0 1 0 年国内轻质氧化镁 的 需求为2 0 - 2 5 万t / a 。国外市场需求量也较 大， 预计将分别从中国进口5 - - 6 万t / a 。 但由于 其产品质量要求工业优等品以上， 收购价格接近 国内厂家成本价格， 因此， 目 前两种产品基本没有 出口。 用盐酸分解白云石制轻质氧化镁和无水抓化 钙是综合利用白云石的途径之一， 该方法具有设 备投资省、 钙镁利用率高等优点。但该方法也存 在着酸液消耗量大， 难以得到易过滤、 纯度高的氢 氧化镁沉淀等缺点。本试验根据我地资源状况， 采用工业副产盐酸分解白云石， 用氨水沉淀镁， 这 样做不但综合利用效果好， 产生成本低， 而且易分 离， 并从技术上保障了高纯度氧化镁的获得。该 工艺具有钙镁利用率高， 能耗低， 所得副产物无水 抓化钙价值较高等优点。 1 原料 白云石粉 本试验所用白云石产于湖南省岳 阳市， 其样品成分如表t o 衰 1 白云石样品成分分析 成 分 M g O C a O F c 2 O 3 A I z 0 3 S iO 2 M n C u N i 灼减 2 0 . 9 5 3 1 . 4 2 0 . 3 4 0 . 4 0 1 . 6 9 0 . 0 5 0 . 0 2 5O n 4 5 . 8 0 盐酸 岳阳化工总厂树脂分厂副产盐酸， 二 H C I -2 0 9 6 ， 主要杂质为卤 代烃和醇类有机物。 白云石缎粉 将白云石粉碎至粒径小于 1 t a m 以下的粉末 简称缎粉 。 万方数据 云南化工 2 0 0 3 年第 1 期 氨水 岳阳洞庭氮肥厂生产， 二 氨 } -- 2 0 0 2 工艺流程和产品检验方法 2 . 1 工艺流程 见图1 无水抓化钙 自云石粉 氮水 图 I 2 . 2 产品 检验方法 用原子吸收光谱仪 仪器型号 G G X - 5 ， 北京 地质仪器厂 测定钙镁含量。 测定条件 钙镁空心 阴极灯 上海电光器件厂 。 3 工艺条件 3 . 1 酸分解 将一 定量的白 云石粉和蒸氨后的 母液加人到 理 论耗量1 0 5 盐酸中， 控制搅拌速度， 防止泡沫溢出， 加完 后继续反应2 0 h , 然后加白云石缎粉中 和残余盐 酸， 调州 值至6 . 5 一 7 . 5 ， 使铁铝等离子留于渣中。 实验表明 此时5 5 1 美 浸出率会达到9 5 以 上。 3 . 2 钙分离 在白 云 石酸分解液中直接加人理论耗量1 0 6 的白 云石缎粉， 实验表明此时镁可迅速彻底沉淀， 得 到的沉淀物虽然含杂质较多， 但较易分离。在过滤后 的 富钙液中 加人一定量的 活性炭吸附杂质 后溶液变 得清亮， 精制液经蒸发、 烘干， 置于马弗炉内3 9 0 ℃下 烘烤1 h , 让其中 的 抓 化氨分 解挥发， 制得质量分数大 于9 8 的 无水抓化钙产品， 其质量如表2 a 裹2 无水暇化钙产品质22较{ ，/ 工艺流程 高的 氢氧 化镁沉淀， 本实验采用氨水沉淀镁， 其J _ 艺 操作为 将富镁液加热到7 0 - 8 0 ℃后再通人 来自 蒸氨 工序的 气氨 当 反应料液达到p 1 1 -- 9 左右， 在继续通 氨的 条件下， 按一 定速度加人浓氨水， 控制p H值为 1 0 . 5 ， 继续反应3 0 m i n 。反应完成后趁热过滤， 滤液 送 蒸 氨 工 序， 滤 饼经 热 水 洗涤 于1 田一 1 1 0 ℃烘千， 置 于马弗炉内 在8 0 0 ℃下灼烧1 h , 所得产品质量见 表3 0 表3 轻质暇化谈质f比较 执行标准C B 9 0 0 4 - 9 2 成分 M 90 C A C 1- s o , 2 双尸 / 烧失 了 创 /H C l T i4“ u P A, 、 积 、 特级品9 80 工业9 5 . 0 医药9 8 . 0 试脸样品 9 8 . 2 0 . 3 0 0 . 1 0 0 . 2 5 0 . 6 1 . 0 0 . 3 0 0 . 3 0 . 1 2 卜】 20 2 4 0 . 5 0 . 1 4 0 . 3 0 . 3 0 0 . 0 4 0 . 2 2 0. 1 2 0{ 0 . 6 0 0. 1 0 34 蒸氨 为 减少水量的 加人， 降低蒸发工序能耗， 本实验 将白 云石缎粉直接加人到 沉淀镁后的 滤液中 进行蒸 氨， 蒸氨 后的 母液中 主要含有氯化钙， 氢氧化镁和少 量的 氯化氨， 可 送至 酸分 解工序 和白 云石 锻粉一 道进 行酸分解。 成5 1 C . C I,扮 l m e,水不溶物 企业标准9 6 试验样品9 8 . 0 3 0 .0040 .01 40. 01 6 水分 3 1 . 4 5C O . 50 .39 4 原材料消耗及经济效益评估 按上述工艺生产轻质氧化镁和无水氯化钙， 白云 熊诫励 3 . 3 镁分离 用 副 产盐酸溶解沉淀物， 控制州 值6 . 5 一 7 . 5 , 使铁、 铝等留 在渣中， 按0 . 5 9 几加人活 性 炭吸附 有 机 杂质， 去渣得富镁溶液。为获得过滤性能良 好、 纯度 石中钙镁的利用率均达到4 2 以 上， 若按特级轻质 化镁8 5 0 0 元// t ， 无水抓化钙8 0 0 元// c , 税收、 工资 备折旧 和企业管理费用按生产轻质氧化镁3 5 0 0 计 算， 成本和 利润 分析见表4 a 万方数据 2 0 0 3 年 2月 第3 0 卷第 1 期 云南化工 Y u n n a n C h e mi c a l Te c h n o l F e 6 . 2 0 0 3 Vo l . 3 0 , Nof 甲醇一 丙醇一 水系统的活度系数计算模型研究 郑启富 浙江工业 大学浙西 分校化工系， 浙江 衡州3 2 4 0 0 6 摘 要提出了 一 种基于 人卫神 经元网 络的 活度系 数计算模M, 并 成功地应用于甲 醇一 丙 醇一 水系 统的活度系 数计算。研究表明. 该模型使用简便、 计 算梢度高， 是活度系数计 算的一种好方法 关 簇词人工 神经元网 络 甲 醉; 丙 醇; 水; 活 度系数; 计 算摸型 中圈分类号 0 6 4 5 . 1 6 4文献标识码 A文章编号 1 004 - S . 7 5 X 2 003 0 1 - 0 0 0 7 - 0 3 S t u d y o n A c t i v i t y C o e f f i c i e n t s C a l c u l a t i o n Mo d e l o f Me t h a n o l - P rop a n o l - Wa t e r S y s t e m Z H E N G Q i - 加 D e p a r tm e n t o f C h e m i c a l E n g i n e e r i n g , We s t B r a n c h o f Z h e j ia n g U n i v e rs i t y o f T e c h n o lo g y , Q u z h o u 3 2 4 0 0 6 , C h in a A b s t r a c t A c a l c u l a t i o n m o d e l b a s e d o n a r t if ic a l n e u r a l n e t w o r k s t m h n o k t g y w a v p ro p o s e d a n d u s e d in t h e c a l c u la - d o n o f a c t i v it y u t e f f c i e n t s o f -t h - l- p r o p a n o l- w a t e r s y s t a n . I t c o u ld h e u s e d e a s i ly a n d t h e r e s u lt w a s a c c u r a t e K e y w o r d s a r t i f i c a l n e u r a l n e t w o r k s ; m e t h a n o h p m p a n o h w a t e r , a c iv i t y c o e f f ic ic n t s ; m lc u la t io n m o d e l 活度系 数是热力学体系中一个非常重要的参体系进行热力学处理， 关键所在就是其活度系数。 数。 无论是在化学化工中， 还是在矿物岩石地球活度系数计算模型的发展历史可分为3 个阶 化 学中 ， 都 要 涉 及 到 溶 液 体 系， 而 大 多 数 溶 液 体 系段 「 1 1 [ 2 1 第 一 个 阶 段以V a n - J . a a r , M a r g u le s 关 联 式 都是非理想的真实溶液体系。要对这些真实溶液为代表， 它们是在正规溶液理论的基础上发展起 从表4 可以 看出， 用工业副产盐酸分解生产 轻质氧化镁和无水抓化钙具有较显著的经济效 益。 钙 质量分数分别在9 8 . 3 8 和9 8 . 0 3 以 上; 矿物 钙镁利用率均在9 2 以上。 班4 产品成本与利润率比较 消耗定额/ t /t单价/ 元// t金额/ 元 参考文献 [ ] 〕 I n d u s t r ia l M in e r a l s , 1 9 8 6 , 2 2 6 , 4 3 - 4 9 [ 2 ] M in in g A n n u a l R e v ie w , 1 9 8 3 . [ 3 ] O P O C h e m i c a l B u y e r s D ir e c t o r y , 1 9 8 7 [ 4 ] 罗明标， 等 . F A A S 法同时侧定工业氧化镁中杂质n素钙饮 锰的研 究和 应用研究[ J ]光谱试验室1 9 9 7 , 1 4 2 卜 1 4 [ 5 ] 喻新平， 等 . 副产盐酸分解白云石制轻质氧化镁和抓化钙 的 研究【 J 1 . 河南 化工， 2 001 , 5 1 4 -1 5 [ 6 ] 郑若峰， 等 白 云石制轻质氧化误新工艺【 1 四川化1 1 , 1 9 9 3 , 1 4 一1 7 〔 7 ] 张少伯. 各种方法生产轻质氛化镁的技术经济比 较〔 J ]无 机盐工业， 1 9 9 3 , 5 2 3 - 2 6 . 1 8 1 邓绍雄 . 高纯氧化镁的 生产U1 . 广东化1. 1 995 , 0 3 0 一 3 2 作者简介 柳一 鸣 1 9 5 8 - 男， 湖南省岳阳 师院 化学 化 工系 高级讲师 主要从事化学教学和有机合成 330刚四刚绷翻85to洲2320 印140珊明 551065幼 项目 1 J u石 副产盐酸 煤 氨水 2 0 其它费用 成木总计 轻质氧化镁 无水抓化钙 利润 8 50 0 N U U 5 结论 按本文所述工艺综合利用本地资源白云石、 氨水和副产盐酸， 生产的轻质氧化镁和无水抓化 收稿日 期 2 0 0 2 - 1 1 - 2 4 万方数据