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/T 2573-2006标准；活性氧化镁符合HT/T 3928-2007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/T 2959-2000标准；硫酸钾符合农业肥料级标准；碳酸钙符合HG/T 3249-2008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。