蛇纹石制取高纯氧化镁研究.doc

华中科技大学
硕士学位论文
蛇纹石制取高纯氧化镁的研究
姓名:袁灿
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:高中洪
20090524
摘要
氧化镁是一种用途很广的化工原料,工业上氧化镁的生产依据初始原料(菱镁
矿、白云石、水镁石、蛇纹石、卤水等)的不同其生产方法也不同。蛇纹石由于其资
源丰富、镁含量较高及自身结构特殊,近年来利用其制取氧化镁、二氧化硅及其他
附带产品的研究得到了重视。然而利用蛇纹石制取氧化镁存在工艺复杂,原料消耗
量较大,成本高,尾液难以回收,易造成环境污染,沉镁率不高,杂质离子,特别
是钠离子包夹于碱式碳酸镁中难于洗去等问题。因而本文对蛇纹石酸浸滤液的精制
除杂以及沉镁工艺条件做了比较全面的探讨,旨在提高氧化镁产品的纯度,提高沉
镁率,从而提高经济效益。在酸浸滤液精制除杂方面,采用空气氧化酸浸滤液中的
二价铁,减少了双氧水的用量。简化了精制过程,采用 NaOH 调节 pH 值,沉淀 Fe3+、
Al3+等,Na2S 沉淀 Ni2+和其他重金属离子,一次除杂尽量除尽各杂质,过硫酸铵二
次氧化进一步除杂(Mn2+、过量的 Na2S)并作为保险措施控制除杂质量。在沉镁
方面,比较全面地比较了不同沉淀剂沉镁的效果。从沉镁率、原料消耗、过滤难易
情况考虑,通过试验对比,确定了最佳的沉淀剂为氢氧化钠-纯碱,其中 nNaOH︰
nNa2CO3 为 2︰8。另外探讨了利用氢氧化钠或纯碱沉镁过程中钠包夹于碱式碳酸镁中
的问题,并通过优化工艺条件,减少了钠的包夹,进一步提高了氧化镁的纯度。这
些研究给蛇纹石制取氧化镁,特别是高纯氧化镁的生产工艺过程改进及工艺条件的
选择提供了一定的参考。
关键词:高纯氧化镁蛇纹石除杂沉镁沉淀剂
I
Abstract
Magnesium oxide is one of the most widely used chemical materials. Industrial
production of magnesium oxide has different methods which based on the initial raw
materials (magnesite, dolomite, brucite, serpentine, brine, etc.). Serpentine, because
of its abundant resources, a higher magnesium content and its own special structure,
in recent years, making use of its magnesium, silica and other ancillary products has
became a hot spot. However, there are some problems in the production of
magnesium oxide with serpentine, such as plexity, greater consumption
of raw materials, high cost and difficulty in the end liquor recovery, caus ing
environmental pollution, low sedimentation rate of magnesium, impurity ions,
especially sodium ion, being wrapped in the inside of magnesium subcarbonate,
which is difficult to wash away. So in this paper we represent a relatively
comprehensive discussion on the purification of the serpentine acid abstraction and
the magnesium precipitation conditions, which aimed at improving the purity of
magnesium oxide products, increasing the magnesium precipitation rate, thereby
improving economic efficiency. On the purification of the serpentine acid abstraction,
air oxidation o