菱镁矿清洁循环经济加工生产方法

摘要

本发明涉及一种菱镁矿清洁循环经济加工生产方法。其特征在于：在同一矿区生产重烧镁、轻烧镁、活性镁、氢氧化镁、高纯镁砂、镁盐化工产品、菱镁建材制品、碱性不定型耐火材料；外加热轻烧窑回收CO2；菱镁矿在外加热轻烧窑低于750℃焙烧，水化法生产Mg(OH)2，SiO2≥3.5％的高硅废矿、氢氧化镁反应罐残渣和碳化罐残渣作为菱镁建材制品原料；CaO≥6％的高钙废矿作为碱性不定型耐火材料原料；本发明的好处是：一些废矿和某些厂的产品或排放出的废渣，可以作为另一厂的原料或添加物，资源能够充分利用；将污染物消除在生产过程中，实现低开采、高利用、低排放的循环经济模式。

说明书

本发明涉及一种菱镁矿加工生产方法，尤其是一种清洁生产将污染物消除在生产过程中，并充分利用废料及排放的废气、废渣，使资源能够充分利用，实现低开采、高利用、低排放的循环经济模式的菱镁矿清洁循环经济加工生产方法。

菱镁矿是不可再生的宝贵资源，全世界已探明储量为126亿吨，辽宁省海城市达22.75亿吨，占世界18％，全国的75％。过去菱镁矿加工存在较多问题，主要有：

1、矿石开采只采不剥，影响持续发展；

2、矿石资源没有充分利用，高品位矿石只用大块，碎矿及低品位

   矿石未用，浪费一半以上；

3、用有灰燃料直接煅烧镁砂，降低了品位；

4、大多数重烧窑无除尘设备，环境污染严重；

5、菱镁矿煅烧时分解出来的CO₂没有回收，浪费了可用资源，影

   响气候恶化；

6、经营分散，技术封锁，技术水平低，新产品开发难；

7、企业间相互竞争，重复建设，压价促销，企业和国家经济利益

   均受损失。

本发明的目的是提供一种合理利用菱镁矿资源，减少环境污染的菱镁矿清洁循环经济加工生产方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种菱镁矿清洁循环经济加工方法，其特征在于：在同一矿区生产重烧镁、轻烧镁、活性镁、氢氧化镁、高纯镁砂、镁盐化工产品，同时还生产菱镁建材制品、碱性不定型耐火材料；

MgO≥47％的特级菱镁矿石和/或MgO≥46％的一级菱镁矿石和MgO≥45％的二级菱镁矿石用外加热轻烧窑焙烧，生产高纯轻烧镁粉、活性镁，高纯轻烧镁粉生产氢氧化镁，高纯轻烧镁粉压球后送到油竖窑煅烧，生产高纯镁砂；

MgO≥46％的一级菱镁矿石和MgO≥45％的二级菱镁矿石用竖窑煅烧生产重烧镁；

MgO≥46％的一级菱镁矿石和MgO≥45％的二级菱镁矿石用反射窑煅烧生产轻烧镁；

轻烧镁和/或高纯轻烧镁粉在碳化罐内碳化生产轻质MgO或生产镁盐化工产品；

在外加热轻烧窑顶部设有排烟机及密封装置回收CO₂；

氢氧化镁采用水化法生产：菱镁矿在外加热轻烧窑低于750℃焙烧，粉碎为轻烧镁粉，置于水槽中加水搅拌，升温至90℃，MgO转化为Mg(OH)₂，在10小时内完成转化，停止搅拌，将镁液排放到沉淀池，CaCO₃、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂不溶于水，这四种成分在沉淀池内很快沉降，Mg(OH)₂呈胶体状况，沉淀很慢，静置将C₃CO₃、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂杂质沉淀，残渣作为菱镁建材制品原料，将含有Mg(OH)₂胶体溶液分离至另一沉淀池，进行自然沉降，排出上部清液，将沉淀部分烘干、打碎即得粉末状的Mg(OH)₂产品。

外加热轻烧窑、竖窑、反射窑煅烧中产生烟气水洗后送到碳化罐内，参与轻烧镁和/或高纯轻烧镁粉碳化；

SiO₂≥3.5％的高硅废矿、氢氧化镁反应罐残渣和碳化罐残渣作为菱镁建材制品原料；

CaO≥6％的高钙废矿作为碱性不定型耐火材料原料；

本发明的好处是：

在同一矿区生产多种产品，一些废矿和某些厂的产品或排放出的废渣，可以作为另一厂的原料或添加物，开发菱镁建材制品，利用了过去作为剥离对象的高硅废料，解决了只采不剥问题，充分利用废料及排放的废气、废渣，使资源能够充分利用，使菱镁矿石正规开采。菱镁矿在外加热轻烧窑低于750℃焙烧，水化法生产Mg(OH)₂，外加热轻烧窑回收CO₂；将污染物消除在生产过程中，实现低开采、高利用、低排放的循环经济模式。

图1本发明流程图

如图所示，菱镁矿清洁循环经济加工生产方法，在同一矿区生产重烧镁、轻烧镁、活性镁、氢氧化镁、高纯镁砂、镁盐化工产品，同时还生产菱镁建材制品、碱性不定型耐火材料；一些废矿和某些厂的产品或排放出的废渣，可以作为另一厂的原料或添加物。窑炉排出的污染环境、难以治理的含尘废气，也可作为另一厂的原材料；

MgO≥47％的特级菱镁矿石和/或MgO≥46％的一级菱镁矿石和MgO≥45％的二级菱镁矿石送到外加热轻烧窑煅烧、粉碎后成为高纯轻烧镁粉，煅烧中回收CO₂，CO₂含量一般都在51％以上，过去全部排放掉，CO₂价格较高，1吨CO₂价格相当于轻烧镁价格的3倍，也使经济效益成倍增加。产生烟气送到碳化罐参与轻烧镁或高纯镁粉的碳化；高纯轻烧镁粉或者送到氢氧化镁反应罐，用水化法生产氢氧化镁，氢氧化镁反应罐残渣做菱镁建材制品原料；或者生产活性镁；或者压球后送到油竖窑煅烧，生产高纯镁砂；或者送到碳化罐碳化、深加工生产轻质MgO或生产镁盐化工产品，碳化罐残渣做菱镁建材制品原料；过去的窑炉不能煅烧碎矿，外加热轻烧窑可全部利用碎矿，使大约25％的各种精矿中的碎石回收利用。

MgO≥46％的一级菱镁矿石和MgO≥45％的二级菱镁矿石还可以送到竖窑煅烧生产重烧镁，煅烧中产生烟气送到碳化罐参与轻烧镁或高纯镁粉的碳化、深加工生产轻质MgO或生产镁盐化工产品；过去重烧竖窑的烟气污染严重，本发明在碳化法生产镁盐化工产品的过程中，将含尘烟气送入碳人罐，既利用了烟气中的CO₂，又将以原料细粉为主的烟气粉尘回收，同时烟气经过水洗，解决了除尘问题。最重要的还是解决了过去长期存在的重烧竖窑烟气污染问题，也是一个典型的清洁生产模式

MgO≥46％的一级菱镁矿石和MgO≥45％的二级菱镁矿石还可以送到反射窑煅烧、粉碎后生产轻烧镁，煅烧中产生烟气送到碳化罐参与轻烧镁或高纯镁粉的碳化、深加工生产轻质MgO或生产镁盐化工产品，轻烧镁还可以送到碳化罐碳化、深加工生产轻质MgO或生产镁盐化工产品；

SiO₂≥35％的废矿送到反射窑煅烧、粉碎，与菱镁建材添加剂和碳化罐的残渣、氢氧化镁反应罐的残渣混合碾压成型，制作菱镁建材制品，过去矿石的SiO₂最高允许含量3.5％，SiO₂≥3.5％的矿石都作为废品，而菱镁矿式作为菱镁建材的原料，其SiO₂含量允许到10％，使过去废弃的高硅矿石可作为菱镁建材制品的原料。

菱镁建材制品是市场极大的产品，它以轻烧镁粉为原料，还需加入添加物和较多的添充料。添充料可利用高硅矿石，还可将生产Mg(OH)₂和碳化法生产轻质MgO和镁盐化工产品的废渣。这些废渣的成分是菱镁矿中的杂质，SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaCO₃等，低温焙烧过的SiO₂具有一定活性，Al、Fe的磷酸盐可增强菱镁制品的抗水化性，在菱镁制品的添加剂中需要加入磷酸或磷酸三钠、六偏磷酸钠等磷酸盐，因此，这些成分都有利于改善菱镁建材制品的抗水化性能。CaCO₃的分解温度在800℃以上，低温焙烧的轻烧镁粉钙的矿物成分仍以CaCO₂为主，它也是菱镁制品需要加入的矿石粉。因此，菱镁矿加工过程中的全部排放物，都可用作菱镁建材制的辅助材料，由于菱镁建材制品的市场极大，可以利用它来调节其它产品的生产规模，使以菱镁矿为原料含有各种产品的工业园区，除对资源有极高的利用率外，又几乎可以达到零排放，应该属于一个典型的循环经济。

CaO≥6％的废矿送到竖窑煅烧，煅烧后与高纯镁砂混合、破碎，与粉料等不定型耐火材料添加剂混合，制作碱性不定型耐火材料；碱性不定型耐火材料含钙较高，可以利用高钙废矿。

菱镁矿在外加热轻烧窑低于750℃焙烧，粉碎为轻烧镁粉，置于水槽中加水搅拌，升温至90℃，MgO转化为Mg(OH)₂，在10小时内完成转化，停止搅拌，将镁液排放到沉淀池，CaCO₃、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂不溶于水，这四种成分在沉淀池内很快沉降，Mg(OH)₂呈胶体状况，沉淀很慢，静置将CaCO₃、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂杂质沉淀，残渣作为菱镁建材制品原料，将含有Mg(OH)₂胶体溶液分离至另一沉淀池，进行自然沉降，排出上部清液，将沉淀部分烘干、打碎即得粉末状的Mg(OH)₂产品。

实现了“低开采、高利用、低排放”的循环经济和将环境污染解决在生产过程中的清洁生产。