咨詢主題:白云石生產氫氧化鎂技術 咨詢人:陳德清 咨詢時間:1470641318 |
咨詢內容: |
你好,我是安徽安慶的,我有一座白云石礦山想生產氫氧化鎂,請問能否提供這方面的技術。
郵箱:chxh0207@163.com |
管理員回復: |
陳先生您好
此就你來函咨詢的白云石綜合利用新技術,現以文件的方式回復于你,有什么問題再與我們聯系。附文:《白云石綜合利用新工藝》。
附文:白云石綜合利用新工藝
一、國內現行的白云石綜合利用方法:
1、用于冶煉金屬鎂。但由于金屬鎂冶煉屬高能耗、高污染項目,因此被國家發改委確定為限制發展的項目(見《國家產業結構調整指導目錄》2011年版)。
2、用作煉鋼溶劑。但由于產品附加值較低,生產企業幾乎無盈利空間。
3、采用碳化法制備工業輕質碳酸鎂和工業輕質氧化鎂等。但由于氧化鎂市場競爭激烈、需求有限,加之副產的含鎂碳酸鈣附加值較低,因此前景不容樂觀。
二、新工藝簡介:
本照既有可觀的利潤空間又有相當的市場需求這一原則,我們開發出了硝酸分解法白云石礦綜合利用新工藝。新工藝包括一號和二號兩種工藝方案。一號工藝是以硝酸與白云石中的碳酸鎂、碳酸鈣反應生成硝酸鎂、硝酸鈣,再經轉化、沉淀等制得二水硫酸鈣、氫氧化鎂和硝酸鈉。二號工藝是以硝酸與白云石中的碳酸鎂、碳酸鈣反應生成硝酸鎂、硝酸鈣。然后以石灰乳為沉淀劑與硝酸鎂、硝酸鈣混合溶液中的硝酸鎂反應生成氫氧化鎂和硝酸鈣。再將氫氧化鎂母液(主要成分為硝酸鈣)蒸發、結晶、分離、洗滌、脫水、干燥制得硝酸鈣產品
以硝酸法處理白云石并對白云石中的鈣、鎂資源進行綜合利用,所制備的產品有硝酸鈉、食品級硫酸鈣、硝酸鈣、氫氧化鎂。
三、產品簡介:
1、硝酸鈉
1.1、物理與化學性質:
化學式為NaNO3,分子量84.99。為無色透明結晶或白色細小晶體或粉末。無臭,味咸,略苦。相對密度2.261.熔點為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,當含有少量氯化鈉雜質時,其潮解性大為增加。在380℃時開始分解,400~600℃時放出氮氣和氧氣,700℃時放出一氧化氮,775~865℃時才有少量二氧化氮和一氧化二氮生成。與硫酸共熱,則生成硝酸及硫酸氫鈉。與鹽類能起復分解作用。是氧化劑。與木屑、布、油類等有機物接觸,能引起燃燒和爆炸。
1.2、用途
硝酸鈉是制造硝酸鉀、礦山炸藥、苦味酸、燃料等的原料。制造染料中間體的硝化劑。搪瓷工業用作助熔劑、氧化劑和用于配制琺瑯粉的原料。玻璃工業用作各種玻璃及制品的脫色劑、消泡劑、澄清劑及氧化助熔劑。食品工業用作肉類加工的發色劑,可防止肉類變質,并能起調味作用。化肥工業用作適用酸性土壤的速效肥料,特別適用決根作物,如甜菜、蘿卜等。冶金工業用作煉鋼、鋁合金的熱處理劑。機城工業用作金屬清洗劑和配制黑色金屬發藍劑。醫藥工業用作青霉素的培養基。輕工業用作煙草的助燃劑。分析化學中用作化學試劑。此外,也用于生產炸藥等。
化學純的硝酸鈉用于鍍鋅層的低鉻酸鈍化和鎂合金的氧化溶液中。
硝酸鈉執行GB/T 4552-2002標準。
1.3、市場售價:
目前硝酸鈉市場售價1800~2200元/t之間。
2、食用級硫酸鈣:
2.1、物理與化學性質:
化學式:CaSO4·2H2O,單斜晶系的白色粉末。溶于酸、銨鹽、甘油,微溶于水,水溶液呈中性,有澀味。不溶于乙醇。加熱至110℃失水成半水石膏,冷至室溫重又生成二水鹽。加熱至163℃以上時成無水鹽。無毒。
2.2、用途:
用作制造化肥、半水硫酸鈣及硫酸等。造紙及油漆工業用作填充料。農業上用作肥料,能降低土壤堿度和改善土壤新更難,還用作化學試劑和食品添加劑等。
食用級硫酸鈣執行GB/T 1892-2007標準。
2.3、市場售價:
目前硫酸鈣市場售價1200~2400元/t之間。
3、硝酸鈣:
3.1、物理與化學性質:
硝酸鈣,分子量164.09。無色立方晶體,密度2.504g/cm,熔點561℃,在空氣中潮解,易溶于水。硝酸鈣灼熱時分解生成亞硝酸鈣并放出氧氣。有強氧化性,跟硫、磷、有機物等摩擦、撞擊能引起燃燒或爆炸。可形成一水合物和四水合物。
其中Ca(NO3)2·4H2O,分子量236.15,無色晶體,易潮解,溶于甲醇和丙酮。四水物為無色透明單斜晶體,有α-型和β-型兩種。密度:α-型1.896,β-型1.82。熔點:α-型42.7℃,β-型39.7℃。在132℃分解。一水物是顆粒狀物質,熔點約560℃。無水物是白色固體,密度2.36,熔點561℃。在空氣中潮解。灼燒時分解成氧化鈣。溶于水、乙醇和丙酮。
3.2、用途:
3.2.1、是制造其它硝酸鹽的原料,電子工業用于涂覆陰極,農業上用作酸性土壤的速效肥料和植物快速補鈣劑等。農業硝酸鈣是一種典型的快速作用的葉面肥料,它能更順利地作用于酸性土壤,肥料中的鈣能中和土壤中的酸性。對于冬季作物的再生施肥,谷物的后(定性)附加施肥,消耗過多的苜蓿生長施肥,糖用甜菜、飼料甜菜、罌粟、玉米、綠色飼料混合物以及有效的消除植物鈣營養不足的附加施肥,尤其方便。
3.2.2、用作分析試劑及焰火用材料。
3.2.3、是制造其他硝酸鹽的原料。
硝酸鈣執行HG/T 3787-2005標準。
3.3、市場售價:
目前硝酸鈣市場售價1700元/t上下。
4、氫氧化鎂:
4.1、物理與化學性質
氫氧化鎂,分子式Mg(OH)2,相對分子質量58.32。六方晶系。相對密度為2.39g/cm3。純的氫氧化鎂為白色晶體或粉末,含有雜質時顯灰色或其他顏色。難溶于水,水溶液呈堿性,幾乎不溶于乙醇,也不溶于氫氧化鈉溶液,但溶解于稀強酸和銨鹽溶液中。其水懸浮液PH值為10.3,因此易吸收空氣中的CO2。在堿性溶液中加熱到200℃以上時變為六方晶系結晶。350℃時分解成氧化鎂和水,高于500℃可完全失去吸附水轉變為氧化鎂。
4.2、品種及用途
在醫藥上用作抗酸劑和緩瀉劑,還可用于制糖和氧化鎂等。
氫氧化鎂是塑料、橡膠制品優良的阻燃劑。在環保方面作為煙道氣脫硫劑,可代替燒堿和石灰作為含酸廢水的中和劑。亦用作油品添加劑,起到防腐和脫硫作用。另外,還可用于電子行業、醫藥、砂糖的精制,作保溫材料以及制造其他鎂鹽產品。
解酸藥、滲透性輕瀉劑。
該品可用作阻燃劑或阻燃填料加入到聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及ABS樹脂中,有良好的阻燃和消煙作用。還可用于鎂鹽的制造、砂糖的精制、制藥工業、日用化工等。
氫氧化鎂是一種新型填充型阻燃劑,通過受熱分解時釋放出結合水,吸收大量的潛熱,具有抑制聚合物分解和對所產生的可燃氣體進行冷卻的作用。分解生成的氧化鎂又是良好的耐火材料,也能幫助提高合成材料的抗火性能,同時它放出的水蒸氣也可作為一種抑煙劑。氫氧化鎂是公認的橡塑行業中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優秀阻燃劑,廣泛應用于橡膠、化工、建材、塑料及電子、不飽和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中。氫氧化鎂與同類無機阻燃劑相比,具有更好的抑煙效果。氫氧化鎂在生產、使用和廢棄過程中均無有害物質排放,而且還能中和燃燒過程中產生的酸性與腐蝕性氣體。單獨使用時,用量一般在40%~60%。
氫氧化鎂主要品種有:工業級,阻燃級,電子級,醫用級,油品級,環保級。
氫氧化鎂執行HG/T 3607-2007Ⅰ類標準。
4.3、市場售價:
目前阻燃型氫氧化鎂市場售價根據形貌和化學組成的不同在4500~20000元/t之間。
四、工藝原理:
一號工藝:
首先將白云石礦粉碎制得白云石礦粉,然后與水混合成漿并加入硝酸進行反應,使白云石中的碳酸鎂、碳酸鈣轉化為硝酸鎂、硝酸鈣并逸出二氧化碳氣體。反應結束,經過濾收得含有硝酸鎂、硝酸鈣的酸解液。將酸解液做凈化處理,去除其中的鐵、鋁、鉛、錳等金屬和重金屬雜質,然后將凈化后白云石酸解液送氫氧化鎂沉淀工序,與石灰乳反應使溶液中的硝酸鎂轉化為氫氧化鎂和硝酸鈣。反應結束,經分離、漂洗、脫水、干燥制得氫氧化鎂產品。將分離氫氧化鎂后的溶液(為化學組成較為單一的硝酸鈣溶液)送硝酸鈣轉化工序與硫酸鈉反應,使硝酸鈣轉化為二水硫酸鈣和硝酸鈉。反應結束后,經分離、洗滌、脫水、干燥制得硫酸鈣產品。將分離硫酸鈣后的溶液(為化學組成較為單一的硝酸鈉溶液)送蒸發工序,經濃縮、結晶、分離、洗滌、干燥制得硝酸鈉產品。分離硝酸鈉后的溶液在鈣、鎂濃度較低時返回蒸發工序繼續蒸發濃縮。鈣鎂濃度較高時,送一級轉化工序與酸解液合并用于硝酸鈣、硝酸鎂的轉化。
二號工藝:
首先將白云石礦粉碎制得白云石礦粉,然后與水混合成漿并加入硝酸進行反應,使白云石中的碳酸鎂、碳酸鈣轉化為硝酸鎂、硝酸鈣并逸出二氧化碳氣體。反應結束,經過濾收得含有硝酸鎂、硝酸鈣的酸解液。將酸解液做凈化處理,去除其中的鐵、鋁、鉛、錳等金屬和重金屬雜質。將凈化后酸解液送氫氧化鎂沉淀工序,與石灰乳反應生成氫氧化鎂和硝酸鈣。反應結束后,經分離、漂洗、脫水、干燥制得氫氧化鎂產品。分離氫氧化鎂后的溶液為化學組成較為單一的硝酸鈣溶液,將溶液送蒸發工序進行濃縮,再經冷卻、結晶、分離、洗滌、脫水、干燥制得硝酸鈣產品。分離硝酸鈣后的溶液返回蒸發工序與分離氫氧化鎂后溶液混合,循環用于硝酸鈣的制備。
五、化學反應:
一號工藝:
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
二號工藝:
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、主要經濟技術指標:
一號工藝:
原礦分解率:MgCO3≥97%、CaCO3:90~95%;
Ca、Mg、Na收率:≥95%;
二號工藝:
原礦分解率:MgCO3≥97%、CaCO3:90~95%;
Ca收率≥95%;Mg收率≥90%;
七、經濟效益評估(按每加工1000kg白云石礦粉計):
序號 名稱 品位 數量 單價/元 金額/元 備注
1 白云石礦 MgO:21%;CaO:30% 1t 50 50
2 硝酸 65% 1805kg 1.1 1985.5
3 硫酸鈉 96% 1453kg 0.45 653.85
4 氫氧化鈣 466.2kg 0.4 186.5
5 煤 1t 600 600
6 電 400kwh 0.8 320
7 水 5立方米 2 10
8 工資 250
9 包裝物 200
10 稅金 387
11 其它 20
12 合計 4662.85
2、產出:
序號 名稱 數量 單價/元 金額/元 備注
1 硝酸鈉 1671kg 1.9 3174.9
2 食品級硫酸鈣 1690kg 1.2 2028
3 氫氧化鎂 290kg 5 1450 阻燃型
4 合計 6652.9
3、利潤:
每加工1t白云石礦可實現利潤1990.05元。
二號工藝:
1、投入:
序號 名稱 品位 數量 單價/元 金額/元 備注
1 白云石礦 MgO:20%;CaO:30% 1t 50 50
2 硝酸 65% 1805kg 1.1 1985.5
3 氫氧化鈣 422kg 0.4 168.8
4 煤 1t 600 600
5 電 200kwh 0.8 160
6 水 5m3 2 10
7 工資 150
8 包裝物 75
9 其它 20
10 合計 3219.3
2、產出:
序號 名稱 數量 單價/元 金額/元 備注
1 硝酸鈣 2103kg 1.7 3575.1
2 氫氧化鎂 248kg 5 1240 阻燃型
3 合計 4815.1
3、利潤:
每加工1t白云石礦可實現利潤1595.8元。
八、主要生產設備:
一號工藝:
礦石粉碎系統,酸解反應器,過濾機,溶液凈化反應器,氫氧化鎂沉淀反應器,石灰乳制備系統,氫氧化鎂漂洗系統,氫氧化鎂干燥機,硝酸鈣轉化反應器,硫酸鈣分離、漂洗與干燥裝置,硝酸鈉溶液濃度調整器,硝酸鈉結晶器,硝酸鈉離心機,硝酸鈉干燥機,純水制備系統,硝酸儲罐,各種槽類、泵類等。
二號工藝:
礦石粉碎系統,酸解反應器,過濾機,溶液凈化反應器,氫氧化鎂沉淀反應器,石灰乳制備系統,氫氧化鎂漂洗系統,氫氧化鎂干燥機,硝酸鈣溶液濃度調整器,硝酸鈣結晶器,硝酸鈣離心機,硝酸鈣干燥機,純水制備系統,硝酸儲罐,各種槽類、泵類等。
九、設備投資評估:
按年處理1萬噸白云石考慮,約需設備投資700萬元。實際投資額數應以實際設計結果為準。
十、技術服務的方式和范圍:
技術服務方式:技術轉讓。
技術服務范圍:負責工藝方案的優化、工藝流程設計、標準設備配套設計、非標設備制作設計、設備平面布置設計、設備安裝設計、管網設計、設備安裝指導、設備調試、生產調試、生產工程師培訓、分析工培訓、操作工培訓。負責項目建議書、可行性研究報告、工藝操作規程、原料與產品分析方法、中間控制分析方法的編制。確保產量、收率、質量三達標,承攬交鑰匙工程。 |