白云石综合利用新途径

白云石综合利用新途径南阳东方应用化工研究所1、背景技术利用白云岩矿制取钙镁化学品是相当重要的一种综合利用方法，目前已报道的工艺方法有：白云灰-卤水法、白云石碳化法、酸浸法、氨浸法等。其中应用较多的是白云石碳化法，即以白云石为原料，通过煅烧、消化、碳化、分离、热解、分离与洗涤、脱水、干燥制得镁化合物产品。碳化分离过程所生成的固体产物为含镁碳酸钙，可作为产品销售。历经多年的发展，该工艺比较成熟，具有生产成本低等特点。但仍然存在有工艺流程长、设备投资大等不足，并且随着市场经济的不断发展变化，其成本低的优点已逐渐消失。本工艺以白云石为原料制备碳酸镁（或氢氧化镁）、氧化镁、轻质碳酸镁、联产农用硫酸钾和氮钾复合肥，具有流程短、投资相对较少、环保、产品纯度高、附加值高、经济效益显著等优势。为我国白云石资源的综合利用开辟了一条新途径。2、工艺原理将白云石煅烧（也可不煅烧）、然后将白云石粉碎。将白云石粉与硫酸混合并反应，经分离制得含镁溶液和二水硫酸钙。含镁溶液采用公知技术，用于制备氢氧化镁、碳酸镁、氧化镁产品。然后利用所产生的二水硫酸钙制备农用硫酸钾。首先将二水硫酸钙与碳酸氢铵反应生成硫酸铵及碳酸钙，经分离制得碳酸钙产品和硫酸铵溶液。然后使硫酸铵溶液与氯化钾进行复分解反应，生成氯化铵和硫酸钾。分离出硫酸钾后的溶液含有一定量的氯化铵和少量的氯化钾硫酸钾，经蒸发、结晶收得氮钾复合肥。3、主要生产设备原矿预处理设备，酸解设备，分离设备，镁溶液净化设备，氨储罐，分解剂配置与净化设备，镁盐沉淀反应器，镁盐分离设备，漂洗设备，干燥设备，氧化镁煅烧设备，分级与包装设备，氨回收设备，复分解反应器，碳酸钙分离设备，碳酸钙脱水与干燥设备，硫酸钾结晶器，硫酸钾离心机，氨氮废水蒸发设备，氮钾复合肥结晶设备，硫酸储罐等。4、投资规模按年处理10万吨白云石考虑，厂房占地面积24000平米（不含办公房及员工住宿房），设备投资约1亿人民币。5、主要产品及用途：碳酸镁：可用作橡胶制品的优良填充剂和补强剂。还可用于绝热、耐高温的防火保温材料。轻质碳酸镁是优良的绝缘材料，用于造船和锅炉制造等部门。此外，在高级玻璃制品、镁盐、颜料、油漆、防火材料、印刷油墨、陶瓷、化妆品、牙膏等日用化学品和医药、食品等领域也有广泛应用。氧化镁：主要用于制造陶瓷、搪瓷、耐火材料等；在磨光剂、黏合剂、油漆的制造中作为填充料；在人造纤维、橡胶（氯丁橡胶、氟橡胶）中作促进剂和催化剂；在医药、食品领域也有广泛应用；在建材行业中，氧化镁可生产制造含镁特种水泥和保温板等；在农业上用作肥料和饲料添加剂；在化学工业中用于制造金属镁和镁化学品；在环保领域用于水处理和烟道气脱硫；此外，还被广泛应用于玻璃、染料、电缆、冶金、电子、电工、绝缘材料、石油添加剂、铸造、酚醛塑料等行业。硫酸钾：是优质农业肥料，被广泛应用于农业领域，市场需求量大，前景十分可观。碳酸钙：作为一种优质填料和白色颜料，用途极为广泛。目前，工业生产的碳酸钙品种很多，不同的行业有不同的要求。碳酸钙主要应用于塑料、造纸、橡胶、涂料、油墨、制药、生物发酵、日用化工、食品和饲料添加剂等行业。氮钾复合肥：本工艺副产的氮钾复合肥主要成分为氯化铵和氯化钾，含氮在16%以上，含钾在10%以上，是一种晶体状、速溶型氮钾复合肥。和硫酸钾一样被广泛应用于农业领域，应用与市场前景十分广阔。按年处理白云石矿10万吨计，可产出氧化镁1.5万吨以上，轻质碳酸钙4.8万吨以上，硫酸钾7.5万吨以上，氮钾复合肥6万吨以上。6、产品质量：工业氧化镁符合HG/T2573-2006标准；活性氧化镁符合HT/T3928-2007标准；医用（食品）级氧化镁符合《中国药典》2010版标准；工业轻质碳酸镁符合HG/T2959-2000标准；硫酸钾符合农业肥料级标准；碳酸钙符合HG/T3249-2008标准。7、经济效益：每综合利用1吨白云石，需投入（总成本）4342元；产出6450元；利润2108元。