01
白云石應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,白云石廣泛用于冶金、化工、建筑及其它工業(yè)。在冶金工業(yè)中主要用途做耐火材料,部分用作熔劑;白云石還可制作含鎂水泥及建筑石材;在化學(xué)工業(yè)中制造鎂化合物;還可做鈣鎂磷肥和顆粒肥料,改造酸性土壤;橡膠、塑料、制藥業(yè)等做填料;玻璃、陶瓷業(yè)做配料,能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和堅(jiān)固性,增強(qiáng)陶瓷光澤性等;白云石還是制取金屬鎂的原料等。
02
白云石中鈣鎂分離方法
分離鈣和鎂,制備鈣鎂產(chǎn)品是白云石應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題。目前主要分離白云石的方法有酸解法、碳化法、銨浸法和鹵水-白云石法。
銨浸法
銨浸法是將白云石灰經(jīng)過(guò)煅燒之后得到的輕燒白云石灰為原料,與蒸餾水按照一定比例消化之后,再將銨鹽作為浸取劑,浸出白云石其中的鈣鎂離子。因?yàn)殇@鹽是酸性溶液,加熱的情況下可以與白云石灰反應(yīng),得到精制后的鈣鹽和鎂鹽。其中鎂鹽可以在通入NH3的情況下生成氫氧化鎂沉淀,鈣鹽可以和CO2生成碳酸鈣沉淀,從而達(dá)到鈣鎂分離的目的。
特點(diǎn):操作比較簡(jiǎn)單,反應(yīng)相對(duì)于比較溫和,可有效提取分離白云石中的鈣鎂元素,提取率比較高,制得的鈣鎂產(chǎn)品純度高,形貌多,對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染。
碳化法
白云石碳化法工藝原理:
特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)易,成本比較低,且生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品碳酸鈣可銷售,有收益價(jià)值,可減少成本,還可以順便解決廢渣的排放問(wèn)題。但是因?yàn)楫a(chǎn)品碳酸鈣中含有較多的鎂成分,影響純度,不能完全的達(dá)到鈣,鎂分離的結(jié)果,而且產(chǎn)生的碳酸鎂沉淀長(zhǎng)時(shí)間存于設(shè)備內(nèi)也會(huì)影響傳熱,使分解重鎂水時(shí)的溫度無(wú)法達(dá)到初始的預(yù)期,浪費(fèi)能量,所以也有自身一定的缺陷。
鹵水-白云石法
在特定的溫度下,向鹵水(MgCl2)中滴加一定濃度的白云石(Ca(OH)2、Mg(OH)2)去制備氫氧化鎂,將得到的懸浮液經(jīng)過(guò)過(guò)濾,干燥,最終得到Mg(OH)2粉體,濾液可以通過(guò)繼續(xù)反應(yīng)生成CaCO3。
鹵水白云灰乳法流程圖
特點(diǎn):工藝成本低且污染比較小,而且可以充分利用到鹵水和白云石灰中的鈣、鎂資源,使白云石中的鈣鎂徹底分離,缺點(diǎn)是副產(chǎn)大量難以回收的氯化鈣。
Ca2+-NH3-CO2反應(yīng)體系制備碳酸鈣流程示意圖
03
我國(guó)脈石英礦特點(diǎn)
據(jù)市場(chǎng)分析,2021年全球白云石市場(chǎng)銷售額達(dá)到了65億美元,預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到80億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為3.0%(2022-2028)。白云石礦若僅僅破碎加工成白云石粉,或者輕燒后作冶金熔劑農(nóng)業(yè)土壤改良劑和環(huán)保過(guò)濾材料,附加值低。應(yīng)對(duì)白云石進(jìn)行深加工,延長(zhǎng)白云石產(chǎn)業(yè)鏈,向產(chǎn)業(yè)高端發(fā)展。