菱鎂礦加工中副產(chǎn)二氧化碳聯(lián)產(chǎn)碳酸鹽及在污水處理中的應(yīng)用方法技術(shù)

一種菱鎂礦加工中副產(chǎn)二氧化碳聯(lián)產(chǎn)碳酸鹽及在污水處理中的應(yīng)用方法，其特征在于：合成反應(yīng)過程包括密封高溫爐熱解菱鎂礦石、二氧化碳導(dǎo)氣到合成原料溶液中進(jìn)行反應(yīng)、反應(yīng)混合物加熱熟化、產(chǎn)物分離及提純等過程，二氧化碳與反應(yīng)混合物在溶劑中進(jìn)行初步反應(yīng)獲得初級產(chǎn)品，再通入更多二氧化碳?xì)怏w達(dá)到原料全部化學(xué)轉(zhuǎn)化；通過生產(chǎn)過程實現(xiàn)二氧化碳副產(chǎn)物再利用，生產(chǎn)出的下游產(chǎn)品可溶性碳酸鹽可用于重金屬污染水源的處理。本發(fā)明專利技術(shù)的方法適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，可提高菱鎂礦資源的有效利用，解決副產(chǎn)二氧化碳排放浪費和污染大氣的雙重問題，同時，將副產(chǎn)二氧化碳應(yīng)用于污水處理，可改善水源環(huán)境。

Application of by-product carbon dioxide CO production carbonate in magnesite processing and its application in sewage treatment

As a by-product of carbon dioxide cogeneration carbonas in giobertite process and application in wastewater treatment, which is characterized in that the synthesis process comprises a sealing furnace pyrolysis gas, magnesite carbon dioxide to synthesis of raw materials in solution reaction, the reaction mixture heating cooked, product separation and purification process, initial reaction to obtain primary products carbon dioxide from the reaction mixture in a solvent, then adding more carbon dioxide to all raw materials chemical conversion; through the production process of carbon dioxide by-product, production of downstream products can be used for soluble carbonate treatment of heavy metal pollution in water. The method of the invention is suitable for large-scale industrialized production, can improve the effective utilization of magnesite resources, solve the dual problem of by-product carbon dioxide emissions, waste and pollution of the atmosphere at the same time, the by-product of carbon dioxide used in sewage treatment, can improve the water environment.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及了一種副產(chǎn)二氧化碳?xì)怏w的減排、有效綜合利用、生產(chǎn)治理重金 屬污染的污水的方法，特別是涉及一種年副產(chǎn)數(shù)百萬噸以上菱鎂礦二氧化碳的 廢物利用、去除污染的化工生產(chǎn)方法。
技術(shù)介紹
二氧化碳的用途較廣，菱鎂礦的主要化學(xué)成分是碳酸鎂，按質(zhì)量劃分，碳酸鎂中含48wt。/。的氧化鎂和52wt。/。的二氧化碳。目前，菱鎂礦的開發(fā)主要過程是 將礦石高溫?zé)Y(jié)生產(chǎn)出氧化鎂后再進(jìn)一步加工利用，然而，同步產(chǎn)生的大量二 氧化碳?xì)怏w副產(chǎn)品被作為廢氣則幾乎全部排放到大氣中，污染大氣層，加劇了 溫室效應(yīng)、威脅人類賴以生存的自然環(huán)境。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是改變大量二氧化碳副產(chǎn)品被作為廢氣排放到大氣層中污染 環(huán)境的現(xiàn)狀；同時，采用本專利技術(shù)聯(lián)產(chǎn)可溶性碳酸鹽可用于治理污水中的重金屬。 本專利技術(shù)的方法不但節(jié)省大量資源，而且利于環(huán)保。為此，提供一種將菱鎂礦石 在封閉體系中鍛燒，通過氣體通道將產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w副產(chǎn)品引入化學(xué)合成 反應(yīng)體系進(jìn)行同步吸收，生產(chǎn)出二氧化碳下游化工產(chǎn)品，生產(chǎn)中的溶劑經(jīng)過回 收重復(fù)利用在菱鎂礦加工中副產(chǎn)二氧化碳聯(lián)產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品的過程中的方法。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是 一種菱鎂礦加工中副產(chǎn)二氧化碳聯(lián)產(chǎn)碳酸鹽及在污水處理中的應(yīng)用方法，原料采用菱鎂礦石，設(shè)備采用由密 封包圍的高溫?zé)峤鉅t，通過出氣管道將產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w通入化學(xué)反應(yīng)物，實現(xiàn)同步化學(xué)合成生產(chǎn)碳酸鹽等化工產(chǎn)品，過程包括密封煅燒、排氣、粗產(chǎn)品的分離、固體的干燥等，其特征在于合成反應(yīng)過程包括密封高溫爐熱解菱鎂 礦石、二氧化碳導(dǎo)氣到合成原料溶液中進(jìn)行反應(yīng)、反應(yīng)混合物加熱熟化、產(chǎn)物 分離及提純等過程，二氧化碳與反應(yīng)混合物在溶劑中進(jìn)行初步反應(yīng)獲得初級產(chǎn) 品，再通入更多二氧化碳?xì)怏w達(dá)到原料全部化學(xué)轉(zhuǎn)化；通過生產(chǎn)過程實現(xiàn)二氧 化碳副產(chǎn)物再利用，生產(chǎn)出的下游產(chǎn)品可溶性碳酸鹽可用于重金屬污染水源的 處理；二氧化碳的收集采用將高溫爐封閉的手段，并通過導(dǎo)出管道將不斷產(chǎn)生 的氣體引導(dǎo)至化學(xué)合成反應(yīng)器中，導(dǎo)出二氧化碳副產(chǎn)氣體的方法可包括常壓、 減壓、加壓等手段；化學(xué)合成反應(yīng)器的溫度可包括室溫、加熱、低溫等條件。 用于與二氧化碳副產(chǎn)品進(jìn)行合成反應(yīng)的化工原料包括氫氧化鈉、氫氧化鈣、氧化鈣、氧化銅、氫氧化銅、氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鐵、氫氧化鐵、氧化鉛、 氫氧化鉛、氧化錫、氫氧化錫、氧化汞、氫氧化汞、氧化銀、氫氧化銀、氧化 鋅、氫氧化鋅、氫氧化鎂、氧化鎂、氫氧化鉀、氨水、垸基金屬化合物等；合 成反應(yīng)采用的媒介包括水、乙醇、甲醇、異丙醇、正丁醇、已丁醇、叔丁醇、 氯仿、硝基甲烷、三氯乙烷、烯丙醇、四氫呋喃、苯、乙醚、乙酸乙酯、丁醚、 甲苯、二甲苯、戊垸、己烷、庚烷等，媒介與二氧化碳、反應(yīng)物之和的比例為1: 0.1~30; 二氧化碳與化學(xué)反應(yīng)物按照當(dāng)量比為1: 0.5~2.5配料；形成的可溶性 碳酸鹽直接應(yīng)用于污水中的重金屬處理，通過形成重金屬碳酸鹽沉淀的方法將 污水重金屬處理采用碳酸鹽粗產(chǎn)物；污水重金屬處理采用二氧化碳、堿并用沉淀法，在非酸性條件下實現(xiàn)重金屬沉淀。本專利技術(shù)提供的生產(chǎn)方法的有益效果是將菱鎂礦石在封閉體系中鍛燒，通 過氣體通道將產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w副產(chǎn)品引入化學(xué)合成反應(yīng)體系進(jìn)行同步吸 收，生產(chǎn)中的溶劑經(jīng)過回收重復(fù)利用，生產(chǎn)過程可為間歇式也可為連續(xù)式，其 成本低廉，方法簡便，無有害副產(chǎn)物，是工業(yè)化生產(chǎn)二氧化碳下游產(chǎn)品的有效手段，同時，減排二氧化碳副產(chǎn)品具有環(huán)保意義。 附圖說明圖1是本專利技術(shù)反應(yīng)器的框圖。圖中表示的有窯爐A、除塵塔、反應(yīng)器1、反應(yīng)器2、反應(yīng)器3.下面對本專利技術(shù)做進(jìn)一步敘述。采用本法的綜合利用菱鎂礦加工中副產(chǎn)二氧化碳聯(lián)產(chǎn)碳酸鹽的過程包括下述步驟第一，密封鍛燒、排氣、合成系統(tǒng)的建立將菱鎂礦石置于高溫爐內(nèi)，以 密封體系包圍高溫爐，采用氣體排放通道將二氧化碳引入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行同步化 學(xué)反應(yīng)。合成反應(yīng)采用在液體媒介中完成，保證二氧化碳分子與無機堿發(fā)生充 分的分子間碰撞，形成碳酸鹽。二氧化碳采取過量，過剩的二氧化碳在進(jìn)入下 游反應(yīng)器時獲得吸收。必要時，將反應(yīng)混合物升溫熟化。在反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不達(dá)標(biāo) 的情況下，向反應(yīng)混合物中進(jìn)一步通入二氧化碳，保證堿原料轉(zhuǎn)化率達(dá)到要求。第二，粗產(chǎn)物的分離過程將上述粗產(chǎn)品進(jìn)行固液分離，獲得碳酸鹽產(chǎn)品， 濾液中的溶劑回收后獲得循環(huán)使用。第三，固體的干燥過程產(chǎn)品在室溫~150攝氏度之間進(jìn)行抽干燥，必要 時在真空條件下完成。采用本法處理污水中重金屬的過程包括下述步驟-第一，將采用本專利技術(shù)生產(chǎn)的可溶性碳酸鹽加入污水中并充分混合，直到污 水中游離重金屬含量達(dá)到環(huán)保要求。第二，凈化水分離將處理后的水靜置沉淀，進(jìn)行去固分離。凈化過的水 按照環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)獲得適當(dāng)應(yīng)用。具體實施例方式實施例1:取約500可菱鎂礦石，加入高溫爐，通入氬氣排除空氣。按圖示順序組裝C02 收集與化學(xué)合成裝置，A為高溫爐，菱鎂礦副產(chǎn)氣體經(jīng)過除塵處理后進(jìn)入一級反 應(yīng)器(釜)與加熱的NaOH(100克)不飽和甲醇溶液反應(yīng)。過剩氣體進(jìn)入二級反 應(yīng)器(釜)與加熱的NaOH(100克)不飽和甲醇溶液反應(yīng)。三級反應(yīng)器(釜)中 加入250克加熱的NaOH(100克)不飽和甲醇溶液，外接甘油測氣管。將高溫爐升 溫到850攝氏度，并在850攝氏度保溫3小時，升溫過程中采用真空吸氣，使二氧 化碳?xì)怏w流入反應(yīng)液。將各個混合物回流1小時，冷卻，抽過濾，獲得碳酸鈉產(chǎn) 品。過程中避免漏氣，反應(yīng)進(jìn)行中不斷檢査漏氣現(xiàn)象，如出現(xiàn)漏氣，盡快補救。實施例2:取約500可菱鎂礦石，加入馬福爐，通入氬氣排除空氣。 一級反應(yīng)器中加入 NaOH(100克)，加水配制成飽和溶液，再補加10。/。額外的水。二級反應(yīng)器中加 入NaOH(100克)，加水配制成飽和溶液，再補加10。/。額外的水。三級反應(yīng)器中 加入NaOH(250克)，加水配制成飽和溶液，再補加10。/。額外的水。三級反應(yīng)器 與三通及真空泵相連，外接甘油測氣管。將馬福爐升溫到850攝氏度，并在850 攝氏度保溫3小時，升溫過程中采用真空吸氣，使二氧化碳?xì)怏w流入反應(yīng)液。將 各個反應(yīng)液分開，在攪拌的情況下通入更多二氧化碳?xì)怏w，直到原料氫氧化鈉 徹底轉(zhuǎn)化為碳酸鈉?；旌衔锘亓?小時，冷卻，抽過濾，獲得碳酸鈉產(chǎn)品。過程 中避免漏氣，反應(yīng)進(jìn)行中不斷檢査漏氣現(xiàn)象，如出現(xiàn)漏氣，盡快補救。實施例3:取20.0克硝酸鉛，加水配制成飽和溶液，再加入2倍的水，攪拌混合均勻。 在攪拌的情況下加入上述制備的碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值 9，出現(xiàn)沉淀，過濾分離， 分析濾液中的鉛含量(％)達(dá)到飲用水重金屬標(biāo)準(zhǔn)。實施例4:取20.0克硝酸汞，加水配制成飽和溶液。再加入2倍的水，攪拌混合均勻。在攪拌的情況下加入上述制備的碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值 10，出現(xiàn)沉淀，過濾分離，分析濾液中的鉛含量(。/。)達(dá)到飲用水重金屬標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種，原料采用菱鎂礦石，設(shè)備采用由密封包圍的高溫?zé)峤鉅t，通過出氣管道將產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w通入化學(xué)反應(yīng)物，實現(xiàn)同步化學(xué)合成生產(chǎn)碳酸鹽等化工產(chǎn)品，過程包括密封煅燒、排氣、粗產(chǎn)品的分離、固體的干燥等，其特征在于合成反應(yīng)過程包括密封高溫爐熱解菱鎂礦石、二氧化碳導(dǎo)氣到合成原料溶液中進(jìn)行反應(yīng)、反應(yīng)混合物加熱熟化、產(chǎn)物分離及提純等過程，二氧化碳與反應(yīng)混合物在溶劑中進(jìn)行初步反應(yīng)獲得初級產(chǎn)品，再通入更多二氧化碳?xì)怏w本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種菱鎂礦加工中副產(chǎn)二氧化碳聯(lián)產(chǎn)碳酸鹽及在污水處理中的應(yīng)用方法，原料采用菱鎂礦石，設(shè)備采用由密封包圍的高溫?zé)峤鉅t，通過出氣管道將產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w通入化學(xué)反應(yīng)物，實現(xiàn)同步化學(xué)合成生產(chǎn)碳酸鹽等化工產(chǎn)品，過程包括：密封煅燒、排氣、粗產(chǎn)品的分離、固體的干燥等，其特征在于：合成反應(yīng)過程包括密封高溫爐熱解菱鎂礦石、二氧化碳導(dǎo)氣到合成原料溶液中進(jìn)行反應(yīng)、反應(yīng)混合物加熱熟化、產(chǎn)物分離及提純等過程，二氧化碳與反應(yīng)混合物在溶劑中進(jìn)行初步反應(yīng)獲得初級產(chǎn)品，再通入更多二氧化碳?xì)怏w達(dá)到原料全部化學(xué)轉(zhuǎn)化；通過生產(chǎn)過程實現(xiàn)二氧化碳副產(chǎn)物再利用，生產(chǎn)出的下游產(chǎn)品可溶性碳酸鹽可用于重金屬污染水源的處理；二氧化碳的收集采用將高溫爐封閉的手段，并通過導(dǎo)出管道將不斷產(chǎn)生的氣體引導(dǎo)至化學(xué)合成反應(yīng)器中，導(dǎo)出二氧化碳副產(chǎn)氣體的方法可包括常壓、減壓、加壓等手段；化學(xué)合成反應(yīng)器的溫度可包括室溫、加熱、低溫等條件。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉啟波，全躍，劉國楨，胡曉寧，劉越，
申請(專利權(quán))人：劉啟波，
類型：發(fā)明
國別省市：89[中國|沈陽]