[00780102]化工过程副产镁盐高值利用关键技术及产业化

该成果属于无机化学工程领域中的酸碱盐工程技术。中国作为镁资源大国，可利用的镁资源占世界储量的70％。中国镁矿石及其下游产品的加工技术与发达国家相比还处于较低水平，产品附加值低，污染严重，属于以牺牲资源和环境为代价的原料出口型产业。另外，随着各地相继出台提高镁矿开采加工的准入门槛的政策，镁盐及其下游产品价格大幅上涨。与此同时，中国大量化工过程副产镁盐未得到合理利用，造成资源浪费和环境污染。因此化工过程副产镁盐的高值利用问题迫在眉睫。 该项目主要针对化工过程副产的氯化镁及硫酸镁高值利用的关键技术及产业化展开研究。在生产高附加值的镁化合物同时，延长镁化工过程产业链。通过对副产镁盐的反应特性进行综合分析，对生产过程实施精准调控，形成制备高品质、多用途的氢氧化镁生产关键技术和改性镁质胶凝材料新技术。 主要科技创新点如下： (1)副产氯化镁制备纳米级氢氧化镁关键技术及产业化应用。采用优化的沉淀剂和特殊的晶形控制技术，并结合氢氧化镁反应结晶工艺，尤其是通过优化反应结晶器结构、搅拌桨叶形式和原料加入口位置，使其内流场及原料的浓度分布情况更加合理，实现了反应速率和结晶过饱和度可控，使氢氧化镁基元在晶体表面定向生长，生成稳定的六方片状或花瓣状纳米氢氧化镁颗粒。该技术产业化应用取得良好的经济及社会效益。 (2)利用副产氯化镁制备大粒径氢氧化镁关键技术。针对常温合成的氢氧化镁颗粒小、易于团聚，与材料相容性差等问题，提出调节原料的进料速度，调控添加剂浓度的方式，在低能耗条件下，实现了氢氧化镁颗粒的生长速度与成核速度的精准调控，得到性能良好的大粒径产品。 (3)副产硫酸镁制备镁质胶凝材料新技术及产业化应用。开发由无机酸、有机酸和聚合乳液组成的硫氧镁胶凝材料新型复合改性剂；利用镁法脱硫得到的高浓度硫酸镁废液，与氧化镁作用，并通过与高效改性剂和反应及养护条件的协同作用，实现材料内部晶型交联有序、致密均一，使材料力学性能及抗水性能等指标有大幅提高；利用固废的活性和连接性，增加材料结构的强度，实现镁质胶凝材料中的固废有效利用，且生产过程无三废排放，节能环保。该技术经应用，经济和社会效益显著。 该项目中1项技术通过省级鉴定，1项技术通过省级成果评价，获得发明专利授权4项，发表论文5篇。成果实施后，有效解决了工业生产废液直接排放而造成环境污染，并且对与镁资源高值利用、减少工业废料对环境的污染与破坏并促进镁化合物的有益循环起到积极的作用，实现新增销售收入15508.64万元，新增利润2118.1万元，为今后副产镁盐的绿色利用和增值提供新思路和方向。