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咨询主题:白云石生产氢氧化镁技术  咨询人:陈德清  咨询时间:1470641318
咨询内容: 你好,我是安徽安庆的,我有一座白云石矿山想生产氢氧化镁,请问能否提供这方面的技术。 邮箱:chxh0207@163.com
管理员回复: 陈先生您好 此就你来函咨询的白云石综合利用新技术,现以文件的方式回复于你,有什么问题再与我们联系。附文:《白云石综合利用新工艺》。 附文:白云石综合利用新工艺 一、国内现行的白云石综合利用方法: 1、用于冶炼金属镁。但由于金属镁冶炼属高能耗、高污染项目,因此被国家发改委确定为限制发展的项目(见《国家产业结构调整指导目录》2011年版)。 2、用作炼钢溶剂。但由于产品附加值较低,生产企业几乎无盈利空间。 3、采用碳化法制备工业轻质碳酸镁和工业轻质氧化镁等。但由于氧化镁市场竞争激烈、需求有限,加之副产的含镁碳酸钙附加值较低,因此前景不容乐观。 二、新工艺简介: 本照既有可观的利润空间又有相当的市场需求这一原则,我们开发出了硝酸分解法白云石矿综合利用新工艺。新工艺包括一号和二号两种工艺方案。一号工艺是以硝酸与白云石中的碳酸镁、碳酸钙反应生成硝酸镁、硝酸钙,再经转化、沉淀等制得二水硫酸钙、氢氧化镁和硝酸钠。二号工艺是以硝酸与白云石中的碳酸镁、碳酸钙反应生成硝酸镁、硝酸钙。然后以石灰乳为沉淀剂与硝酸镁、硝酸钙混合溶液中的硝酸镁反应生成氢氧化镁和硝酸钙。再将氢氧化镁母液(主要成分为硝酸钙)蒸发、结晶、分离、洗涤、脱水、干燥制得硝酸钙产品 以硝酸法处理白云石并对白云石中的钙、镁资源进行综合利用,所制备的产品有硝酸钠、食品级硫酸钙、硝酸钙、氢氧化镁。 三、产品简介: 1、硝酸钠 1.1、物理与化学性质: 化学式为NaNO3,分子量84.99。为无色透明结晶或白色细小晶体或粉末。无臭,味咸,略苦。相对密度2.261.熔点为306.8℃。易溶于水和液氨,溶于乙醇、甲醇,微溶于甘油和丙酮。易潮解,当含有少量氯化钠杂质时,其潮解性大为增加。在380℃时开始分解,400~600℃时放出氮气和氧气,700℃时放出一氧化氮,775~865℃时才有少量二氧化氮和一氧化二氮生成。与硫酸共热,则生成硝酸及硫酸氢钠。与盐类能起复分解作用。是氧化剂。与木屑、布、油类等有机物接触,能引起燃烧和爆炸。 1.2、用途 硝酸钠是制造硝酸钾、矿山炸药、苦味酸、燃料等的原料。制造染料中间体的硝化剂。搪瓷工业用作助熔剂、氧化剂和用于配制珐琅粉的原料。玻璃工业用作各种玻璃及制品的脱色剂、消泡剂、澄清剂及氧化助熔剂。食品工业用作肉类加工的发色剂,可防止肉类变质,并能起调味作用。化肥工业用作适用酸性土壤的速效肥料,特别适用决根作物,如甜菜、萝卜等。冶金工业用作炼钢、铝合金的热处理剂。机城工业用作金属清洗剂和配制黑色金属发蓝剂。医药工业用作青霉素的培养基。轻工业用作烟草的助燃剂。分析化学中用作化学试剂。此外,也用于生产炸药等。 化学纯的硝酸钠用于镀锌层的低铬酸钝化和镁合金的氧化溶液中。 硝酸钠执行GB/T 4552-2002标准。 1.3、市场售价: 目前硝酸钠市场售价1800~2200元/t之间。 2、食用级硫酸钙: 2.1、物理与化学性质: 化学式:CaSO4·2H2O,单斜晶系的白色粉末。溶于酸、铵盐、甘油,微溶于水,水溶液呈中性,有涩味。不溶于乙醇。加热至110℃失水成半水石膏,冷至室温重又生成二水盐。加热至163℃以上时成无水盐。无毒。 2.2、用途: 用作制造化肥、半水硫酸钙及硫酸等。造纸及油漆工业用作填充料。农业上用作肥料,能降低土壤碱度和改善土壤新更难,还用作化学试剂和食品添加剂等。 食用级硫酸钙执行GB/T 1892-2007标准。 2.3、市场售价: 目前硫酸钙市场售价1200~2400元/t之间。 3、硝酸钙: 3.1、物理与化学性质: 硝酸钙,分子量164.09。无色立方晶体,密度2.504g/cm,熔点561℃,在空气中潮解,易溶于水。硝酸钙灼热时分解生成亚硝酸钙并放出氧气。有强氧化性,跟硫、磷、有机物等摩擦、撞击能引起燃烧或爆炸。可形成一水合物和四水合物。 其中Ca(NO3)2·4H2O,分子量236.15,无色晶体,易潮解,溶于甲醇和丙酮。四水物为无色透明单斜晶体,有α-型和β-型两种。密度:α-型1.896,β-型1.82。熔点:α-型42.7℃,β-型39.7℃。在132℃分解。一水物是颗粒状物质,熔点约560℃。无水物是白色固体,密度2.36,熔点561℃。在空气中潮解。灼烧时分解成氧化钙。溶于水、乙醇和丙酮。 3.2、用途: 3.2.1、是制造其它硝酸盐的原料,电子工业用于涂覆阴极,农业上用作酸性土壤的速效肥料和植物快速补钙剂等。农业硝酸钙是一种典型的快速作用的叶面肥料,它能更顺利地作用于酸性土壤,肥料中的钙能中和土壤中的酸性。对于冬季作物的再生施肥,谷物的后(定性)附加施肥,消耗过多的苜蓿生长施肥,糖用甜菜、饲料甜菜、罂粟、玉米、绿色饲料混合物以及有效的消除植物钙营养不足的附加施肥,尤其方便。 3.2.2、用作分析试剂及焰火用材料。 3.2.3、是制造其他硝酸盐的原料。 硝酸钙执行HG/T 3787-2005标准。 3.3、市场售价: 目前硝酸钙市场售价1700元/t上下。 4、氢氧化镁: 4.1、物理与化学性质 氢氧化镁,分子式Mg(OH)2,相对分子质量58.32。六方晶系。相对密度为2.39g/cm3。纯的氢氧化镁为白色晶体或粉末,含有杂质时显灰色或其他颜色。难溶于水,水溶液呈碱性,几乎不溶于乙醇,也不溶于氢氧化钠溶液,但溶解于稀强酸和铵盐溶液中。其水悬浮液PH值为10.3,因此易吸收空气中的CO2。在碱性溶液中加热到200℃以上时变为六方晶系结晶。350℃时分解成氧化镁和水,高于500℃可完全失去吸附水转变为氧化镁。 4.2、品种及用途 在医药上用作抗酸剂和缓泻剂,还可用于制糖和氧化镁等。 氢氧化镁是塑料、橡胶制品优良的阻燃剂。在环保方面作为烟道气脱硫剂,可代替烧碱和石灰作为含酸废水的中和剂。亦用作油品添加剂,起到防腐和脱硫作用。另外,还可用于电子行业、医药、砂糖的精制,作保温材料以及制造其他镁盐产品。 解酸药、渗透性轻泻剂。 该品可用作阻燃剂或阻燃填料加入到聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及ABS树脂中,有良好的阻燃和消烟作用。还可用于镁盐的制造、砂糖的精制、制药工业、日用化工等。 氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂,通过受热分解时释放出结合水,吸收大量的潜热,具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料,也能帮助提高合成材料的抗火性能,同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。氢氧化镁是公认的橡塑行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的优秀阻燃剂,广泛应用于橡胶、化工、建材、塑料及电子、不饱和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中。氢氧化镁与同类无机阻燃剂相比,具有更好的抑烟效果。氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放,而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体。单独使用时,用量一般在40%~60%。 氢氧化镁主要品种有:工业级,阻燃级,电子级,医用级,油品级,环保级。 氢氧化镁执行HG/T 3607-2007Ⅰ类标准。 4.3、市场售价: 目前阻燃型氢氧化镁市场售价根据形貌和化学组成的不同在4500~20000元/t之间。 四、工艺原理: 一号工艺: 首先将白云石矿粉碎制得白云石矿粉,然后与水混合成浆并加入硝酸进行反应,使白云石中的碳酸镁、碳酸钙转化为硝酸镁、硝酸钙并逸出二氧化碳气体。反应结束,经过滤收得含有硝酸镁、硝酸钙的酸解液。将酸解液做净化处理,去除其中的铁、铝、铅、锰等金属和重金属杂质,然后将净化后白云石酸解液送氢氧化镁沉淀工序,与石灰乳反应使溶液中的硝酸镁转化为氢氧化镁和硝酸钙。反应结束,经分离、漂洗、脱水、干燥制得氢氧化镁产品。将分离氢氧化镁后的溶液(为化学组成较为单一的硝酸钙溶液)送硝酸钙转化工序与硫酸钠反应,使硝酸钙转化为二水硫酸钙和硝酸钠。反应结束后,经分离、洗涤、脱水、干燥制得硫酸钙产品。将分离硫酸钙后的溶液(为化学组成较为单一的硝酸钠溶液)送蒸发工序,经浓缩、结晶、分离、洗涤、干燥制得硝酸钠产品。分离硝酸钠后的溶液在钙、镁浓度较低时返回蒸发工序继续蒸发浓缩。钙镁浓度较高时,送一级转化工序与酸解液合并用于硝酸钙、硝酸镁的转化。 二号工艺: 首先将白云石矿粉碎制得白云石矿粉,然后与水混合成浆并加入硝酸进行反应,使白云石中的碳酸镁、碳酸钙转化为硝酸镁、硝酸钙并逸出二氧化碳气体。反应结束,经过滤收得含有硝酸镁、硝酸钙的酸解液。将酸解液做净化处理,去除其中的铁、铝、铅、锰等金属和重金属杂质。将净化后酸解液送氢氧化镁沉淀工序,与石灰乳反应生成氢氧化镁和硝酸钙。反应结束后,经分离、漂洗、脱水、干燥制得氢氧化镁产品。分离氢氧化镁后的溶液为化学组成较为单一的硝酸钙溶液,将溶液送蒸发工序进行浓缩,再经冷却、结晶、分离、洗涤、脱水、干燥制得硝酸钙产品。分离硝酸钙后的溶液返回蒸发工序与分离氢氧化镁后溶液混合,循环用于硝酸钙的制备。 五、化学反应: 一号工艺: MgCO3+2HNO3→Mg(NO3)2+H2O+CO2↑ CaCO3+2HNO3→Ca(NO3)2+H2O+CO2↑ Ca(NO3)2+Na2SO4+2H2O→2NaNO3+CaSO4.2H2O↓ Mg(NO3)2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+ Ca(NO3)2 二号工艺: MgCO3+2HNO3→Mg(NO3)2+H2O+CO2↑ CaCO3+2HNO3→Ca(NO3)2+H2O+CO2↑ Mg(NO3)2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+ Ca(NO3)2 六、主要经济技术指标: 一号工艺: 原矿分解率:MgCO3≥97%、CaCO3:90~95%; Ca、Mg、Na收率:≥95%; 二号工艺: 原矿分解率:MgCO3≥97%、CaCO3:90~95%; Ca收率≥95%;Mg收率≥90%; 七、经济效益评估(按每加工1000kg白云石矿粉计): 序号 名称 品位 数量 单价/元 金额/元 备注 1 白云石矿 MgO:21%;CaO:30% 1t 50 50 2 硝酸 65% 1805kg 1.1 1985.5 3 硫酸钠 96% 1453kg 0.45 653.85 4 氢氧化钙 466.2kg 0.4 186.5 5 煤 1t 600 600 6 电 400kwh 0.8 320 7 水 5立方米 2 10 8 工资 250 9 包装物 200 10 税金 387 11 其它 20 12 合计 4662.85 2、产出: 序号 名称 数量 单价/元 金额/元 备注 1 硝酸钠 1671kg 1.9 3174.9 2 食品级硫酸钙 1690kg 1.2 2028 3 氢氧化镁 290kg 5 1450 阻燃型 4 合计 6652.9 3、利润: 每加工1t白云石矿可实现利润1990.05元。 二号工艺: 1、投入: 序号 名称 品位 数量 单价/元 金额/元 备注 1 白云石矿 MgO:20%;CaO:30% 1t 50 50 2 硝酸 65% 1805kg 1.1 1985.5 3 氢氧化钙 422kg 0.4 168.8 4 煤 1t 600 600 5 电 200kwh 0.8 160 6 水 5m3 2 10 7 工资 150 8 包装物 75 9 其它 20 10 合计 3219.3 2、产出: 序号 名称 数量 单价/元 金额/元 备注 1 硝酸钙 2103kg 1.7 3575.1 2 氢氧化镁 248kg 5 1240 阻燃型 3 合计 4815.1 3、利润: 每加工1t白云石矿可实现利润1595.8元。 八、主要生产设备: 一号工艺: 矿石粉碎系统,酸解反应器,过滤机,溶液净化反应器,氢氧化镁沉淀反应器,石灰乳制备系统,氢氧化镁漂洗系统,氢氧化镁干燥机,硝酸钙转化反应器,硫酸钙分离、漂洗与干燥装置,硝酸钠溶液浓度调整器,硝酸钠结晶器,硝酸钠离心机,硝酸钠干燥机,纯水制备系统,硝酸储罐,各种槽类、泵类等。 二号工艺: 矿石粉碎系统,酸解反应器,过滤机,溶液净化反应器,氢氧化镁沉淀反应器,石灰乳制备系统,氢氧化镁漂洗系统,氢氧化镁干燥机,硝酸钙溶液浓度调整器,硝酸钙结晶器,硝酸钙离心机,硝酸钙干燥机,纯水制备系统,硝酸储罐,各种槽类、泵类等。 九、设备投资评估: 按年处理1万吨白云石考虑,约需设备投资700万元。实际投资额数应以实际设计结果为准。 十、技术服务的方式和范围: 技术服务方式:技术转让。 技术服务范围:负责工艺方案的优化、工艺流程设计、标准设备配套设计、非标设备制作设计、设备平面布置设计、设备安装设计、管网设计、设备安装指导、设备调试、生产调试、生产工程师培训、分析工培训、操作工培训。负责项目建议书、可行性研究报告、工艺操作规程、原料与产品分析方法、中间控制分析方法的编制。确保产量、收率、质量三达标,承揽交钥匙工程。