含镁废液制备氢氧化镁研究

摘要

本文对某红土镍矿制镍后产生的含硫酸镁废液制备氢氧化镁工艺进行了研究。先通过探索实验得到制备氢氧化镁的初步工艺，再优化工艺条件制备出高纯氢氧化镁产物，最后探索氯化钙滤液循环利用的可行性。
　　 在氢氧化镁制备工艺初步探索中，以已有的石灰乳法研究工作为基础，依次研究搅拌式、乳化式、混合式反应器对产物纯度的影响，结果表明：利用混合式反应器可以极大提高固液反应的完全程度，制备出氢氧化镁含量99.00％、氧化钙含量0.40％的产物。
　　 在高纯氢氧化镁制备实验中，以产物纯度为主要指标，通过调整混合次数及方式、引入加热陈化并验证原有工艺的可重复性确定出混合式反应器基本工艺，再从原料纯度、混合次数、洗涤方式三个方面对基本工艺进行优化并得到了较佳的结果：以混合式反应器基本工艺为基础，以不含碳酸钙的生石灰为原料，混合次数为10次，浆液加热陈化、过滤后获得的氢氧化镁粗滤饼直接进行湿法洗涤，制备出氢氧化镁含量99.10％、氧化钙含量0.30％的高纯产物。通过XRD、TG-DTA对产物进行表征。
　　 在氯化钙滤液循环利用研究中，以产物纯度为主要指标，通过初步探索，确定分批补充氯化钙、氯化钙滤液积累两种循环方式；在混合5次工艺基础上，由两种循环方式制备出氢氧化镁含量98.50％以上、氧化钙含量0.36％的产物。初步认为，低循环次数下，氯化钙滤液循环利用可行。
　　 本次研究制备的产物，氢氧化镁含量等指标超过《HG/T3607-2007工业氢氧化镁》I类品，其它指标均满足的Ⅲ类一等品，研究得到工艺条件和规律，对开发利用含镁废液制备高纯氢氧化镁有指导作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1氢氧化镁的结构与性质

1.1.1氢氧化镁的结构

1.1.2氢氧化镁的性质

1.2氢氧化镁的应用

1.2.1酸性废水中和

1.2.2重金属脱除

1.2.3无机阻燃剂

1.2.4烟气脱硫

1.2.5其它领域

1.3氢氧化镁的制备方法及研究进展

1.3.1天然矿物粉碎

1.3.2氧化镁水化反应

1.3.3镁盐与碱反应

1.4存在问题

1.5本课题的研究内容、目的和意义

1.5.1研究内容

1.5.2研究目的

1.5.3研究意义

2相关原理

2.1氢氧化镁料浆的形成

2.1.1一般析晶历程

2.1.2氢氧化镁析晶形成料浆

2.2水热处理过程

2.3同离子效应

3实验部分

3.1实验药品与仪器

3.1.1实验药品

3.1.2实验仪器

3.2实验方案设计

3.2.1氢氧化镁制备工艺初探

3.2.2高纯氢氧化镁制备研究

3.2.3氯化钙滤液循环利用实验

3.2.4实验结果评价及产物表征

3.3氢氧化镁制备工艺初探

3.3.1搅拌式反应器工艺初探

3.3.2乳化式反应器工艺初探

3.3.3混合式反应器工艺初探

3.4高纯氢氧化镁制备研究

3.4.1混合式反应器基本工艺确定

3.4.2原料纯度对产物纯度的影响

3.4.3混合次数对产物纯度的影响

3.4.4洗涤方式对产物纯度的影响

3.4.5高纯试样的全分析与表征

3.5氯化钙滤液循环利用实验

3.5.1循环利用方式的初步探索

3.5.2分批补充氯化钙循环方式

3.5.3氯化钙滤液积累循环方式

4问题与讨论

4.1产物中氧化钙的来源

4.1.1原料中碳酸钙杂质含量

4.2.2溶液中硫酸根离子含量

4.1.3氯化钙溶液的脱除水平

4.2工艺条件对产物纯度的影响

4.2.1反应设备对产物纯度的影响

4.2.2混合次数对产物纯度的影响

4.2.3洗涤方式对产物纯度的影响

4.3氯化钙滤液循环利用分析

5结论

致 谢

参考文献

附 录