| CN102586810A | 2012-07-18 | |||
| CN1676670A | 2005-10-05 | |||
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| US6267854B1 | 2001-07-31 |
上海申蒙商标专利代理有限公司 (CN)
| 权 利 要 求 书 1. 一种制备金属镁粉的方法， 其特征在于所述方法至少包括下列步骤： 将可溶 于水的镁盐饱和溶液进行膜电解获得镁离子， 所述镁离子在膜电解系统的阴 极室有机电解液中被还原成镁以后， 经过固液分离得到金属镁粉。 2. 根据权利要求 1所述的一种制备金属镁粉的方法， 其特征在于所述的可溶于 水的镁盐为六水氯化镁 MgC/2 * 6H2O。 3. 根据权利要求 2所述的一种制备金属镁粉的方法， 其特征在于所述的六水氯 化镁 MgC/2 · 6H20饱和溶液来源于氢氧化镁与盐酸反应后的产物。 4. 根据权利要求 2所述的一种制备金属镁粉的方法， 其特征在于所述的六水氯 化镁 MgC/2 * 6H2O饱和溶液来源于海水淡化处理后用于制造钾肥后的制钾 废液， 即苦卤。 5. 根据权利要求 2所述的一种制备金属镁粉的方法， 其特征在于所述六水氯化 镁 MgC/2 * 6H2O饱和溶液来源于盐湖卤水用于制造钾肥后的制钾废液，即苦 卤。 6. 根据权利要求 2所述的一种制备金属镁粉的方法， 其特征在于所述的膜电解 系统采用的是至少一幅阳离子交换膜。 7. 根据权利要求 1所述的一种制备金属镁粉的方法， 其特征在于所述方法中将 所述六水氯化镁 MgC/2 * 6H2O饱和溶液经过膜电解后的 MgCl2贫液中过量的 氯离子与氢氧化镁反应， 将生成的氯化镁溶液配制成饱和液后进行膜电解获 得镁离子，所述镁离子在膜电解系统的阴极室有机电解液中被还原成镁以后， 经过固液分离得到金属镁粉。 |
技术领域
本发明涉及湿法冶金类， 具体涉及一种制备金属镁粉的方法。
背景技术
说
金属镁粉在钢铁冶炼中是钢铁的脱硫剂，脱硫 后的钢铁具有良好的板材加工 性能。金属镁也是制造铝镁合金的重要材料书 ， 用量最大的是汽车工业， 例如每辆 汽车用镁量为 5-10Kg。
全球海盐工业每年有大量苦卤可供利用， 资源十分丰富的盐场卤水资源，有 些地区卤水中的 Mg 2+ 浓度高达 110~130g/L， 从苦卤中提取金属镁主要是利用苦 卤中的氯化镁脱水后用电解法生产。工业规模 海水制镁的方法是： 由海水中加煅 烧石灰石沉淀 Mg(OH) 2 ， 再由氢氧化镁加盐酸转换成 MgC/ 2 * 6H 2 O， 脱水得到
MgCl 2 , 再电解得到 和 C/ 2 。 电解法金属镁生产虽是成熟技术， 但利用苦卤 中的氯化镁生产金属镁， 因成本高等原因， 全球未能大规模生产， 其主要难点是 氯化镁脱水问题未能很好解决。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处 ， 提供一种制备金属镁粉 的方法， 该方法直接采用六水氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O， 作为原料， 从而避免了 生产中氯化镁的脱水过程， 同时还实现了循环生产。
本发明的实现由以下技术方案完成：
一种制备金属镁粉的方法，其特征在于所述方 法至少包括下列步骤： 将六水 氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O饱和溶液进行膜电解获得镁离子， 所述镁离子在膜电解系 统的阴极室有机电解液中被还原成镁以后， 经过固液分离得到金属镁粉。
所述的六水氯化镁 MgC/ 2 · 6H 2 0饱和溶液来源于氢氧化镁与盐酸反应后 产物。
所述的六水氯化镁 MgC/ 2 · 6H 2 0饱和溶液来源于海水淡化处理后用于制 钾肥后的制钾废液， 即苦卤。
所述六水氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O饱和溶液来源于盐湖卤水用于制造钾肥 的 制钾废液， 即苦卤。
所述的膜电解采用的是至少一幅阳离子交换膜 。
所述方法中将所述六水氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O饱和溶液经过膜电解后的
MgCl 2 贫液中过量的氯离子与氢氧化镁反应， 将生成的氯化镁溶液配制成饱和液 后进行膜电解获得镁离子，所述镁离子在膜电 解系统的阴极室有机电解液中被还 原成镁以后， 经过固液分离得到金属镁粉。
本发明的优点是， 清洁生产， 固液气接近零排放； 能耗大幅降低， 只迁移 水中离子， 水不发生相变； 使用盐化工业废液， 使上游工厂接近零排放； 生产 流程缩短， 设备简单 /可全自动； 原料单一， 来源丰富， 氯化镁无须脱水， 回 避了镁盐脱水难题； 可实现标准化生产， 易扩大生产规模。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明特征及其它相关特征 作进一步详细说明， 以便 于同行业技术人员的理解：
实施例 1
本实施例原料来源于盐湖钾肥厂制钾后得到的 ¾%( 1 2 苦卤水， 再经过除不溶 物杂质、 除重金属离子后， 得到精制的氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O饱和溶液， 将该饱 和溶液流经由数幅平行排列的阳离子交换膜构 成的分离装置， 将镁离子 Mg 2+ 分 离， 分离的镁离子在膜电解系统的阴极室有机电解 液中被还原成镁以后， 经过固 液分离得到金属镁粉。 被分离出镁离子 Mg 2+ 后的 Mgcl 2 贫液含有过量氯离子 ci-、 将其与氢氧化镁中和， 反应生成氯化镁溶液， 此溶液可用于配置氯化镁饱 和溶液， 作为原料使用， 同期产生的附产品氯气可回收利用， 作为有价值的化工 原料出售。
本实施例流程的原料为盐湖钾肥厂制钾后得到 的 ¾%( 1 2 苦卤水， 中间添加物 为氢氧化镁， 其终极产物为镁粉、 水和氯气， 本领域技术人员显然可以认识到， 本流程的特点是从制钾废液中提取镁粉的同时 ， 实现了无污染的接近零排放。
实施例 2:
本实施例与实施例 1的区别在于原料来源于海水，将海水淡化厂 放的废水 (浓盐水） 经钾肥厂制钾后得到 MgCl 2 苦卤水， 再经过除不溶物杂质、 除重金属 离子后， 得到精制的氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O饱和溶液， 以此为原料， 用上述实施 例中的方法进行分离， 得到金属镁粉。
实施例 3:
本实施例原料来源于海水， 将一定量的海水过滤后， 加入煅烧石灰石， 经过 沉淀后，生成氢氧化镁，之后加入盐酸，配制 成精制的六水氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O 饱和溶液。 以此为原料， 用上述实施例中的方法进行分离， 得到金属镁粉。
将上述实施例投入生产中， 得出的结论是， 采用上述实施例中的 8-10吨六 水氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O配制的饱和溶液， 利用上述实施例的膜电解法在工作压 力 0. lMPa-4MPa ; 每幅膜的工作电压 2V-5V; 工作电流 10-500mA/cm 2 ; 工作温度
12-50°C的工作状态下，可产出约 1吨左右的镁粉，其镁粉能耗按施加电压不同 约在 4500-lOOOOKWh/吨。 同时由于循环生产， 可实现接近零排放。
而本领域技术人员熟知的是， 使用 8-10吨六水氯化镁 MgC/ 2 * 6H 2 O， 采用 现有技术中的溶盐电解法生产镁， 即经过干燥脱水后， 直流电解获得镁， 其能耗 约在 18000 KWh/吨左右。 有废液排放， 其排放的废电解液需要回收， 再处理。
很显然通过本实施例与现有技术的比较可得知 ，本发明的方法与对现有技术 相比， 最大优势在于， 能耗大为节省， 且为接近零排放。