【摘 要】
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我国的白云石矿藏丰富,分布甚广。白云石矿作为一种钙镁复合型非金属矿,是制备钙镁产品的重要原料。常用于耐火材料、农业、化工、建材、冶金、环保等领域中。但是目前大部分白云石矿都用来生产低附加值的初级产品,经济效益不高,亟需对白云石进行精深加工以获得具有高附加值的产品,从而实现白云石资源高值化利用的目标。本文以白云石矿为原料,采用先煅烧,再蒸氨,最后沉淀的方法分别制备氢氧化镁和碳酸钙晶须。采用SEM、X
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我国的白云石矿藏丰富,分布甚广。白云石矿作为一种钙镁复合型非金属矿,是制备钙镁产品的重要原料。常用于耐火材料、农业、化工、建材、冶金、环保等领域中。但是目前大部分白云石矿都用来生产低附加值的初级产品,经济效益不高,亟需对白云石进行精深加工以获得具有高附加值的产品,从而实现白云石资源高值化利用的目标。本文以白云石矿为原料,采用先煅烧,再蒸氨,最后沉淀的方法分别制备氢氧化镁和碳酸钙晶须。采用SEM、XRD、白度仪和粒径仪对样品进行形貌和物相分析表征。其中在蒸氨阶段,考察了不同的轻烧白云石灰与NH4+的摩尔比对精制液中Ca2+,Mg2+转化率的影响。在随后的沉镁过程中,采用了氨气沉淀法制备氢氧化镁,探究了沉镁反应体系中的恒温反应温度、氨镁离子配比及通入氨气速率对沉镁效果的影响。在沉钙过程中,使用CO2作为反应沉淀剂,通过气液接触法制备碳酸钙晶须,并且分别探究了精制液中不同的阴阳离子、反应温度、通气速率及Ca2+与CO2摩尔比对碳酸钙晶须形貌的影响。实验结果表明,在蒸氨过程中,优化工艺条件:反应温度为100℃,反应时间为3.5h,NH4+与轻烧白云石灰的摩尔比为4.2:1,此时Mg2+转化率为85.18%,Ca2+转化率为89.32%;在沉镁过程中,优化实验条件:通氨速率为4.0 L/min,氨镁比4.5:1,反应温度为60℃,陈化时长1h,制备的氢氧化镁为六方片型;在沉钙过程中,优化工艺条件:通气速率为100m L/min,反应温度为80℃,Ca2+与CO2摩尔比为1:2.2,陈化时长为1h,制得的碳酸钙晶须产品长径比为20,白度为98.7,Ca2+转化率为80.75%。整个流程物料循环使用,可实现环保和节省资源的目标。
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