CS196905B1 - Method of producing highly pure basic magnesiumcarbonate - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ POPIS VYNÁLEZU 19 6 9 0 5 i (11) (Bl) R E P U B L 1 K A K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (51) Int. Cl? C 01 F 5/24 (21) (PV 8844—77) (22) Přihlášené 27 12 77 (40) Zverejnené 31 07 79 ORAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydané 30 10 81 (75)

Autor vynálezu: ZIKMUND MIROSLAV íng. RNDr. CSc., BRATISLAVA (54) SpSsob výroby zásaditého uhličitanu horečnatého vysokej čistoty

Vynález sa týká spQsobu výroby zásaditéhouhličitanu horečnatého vysokej čistoty z prí-rodných magnezitových surovin alebo z odpa-doy magnezitového priemyslu, výhodné z breu-neritických magnezitov. Zásaditý uhličitan horečnatý je jednak vý-chodiskovou látkou pri. výrobě tzv. fahkýcha aktívnych foriem magnézie, známých pod ná-zvami magnesia alba, magnesia ústa, magnesiaponderosa, využitelných vo farmaceutickompriemysle, v gumárenskom a plastikárskompriemysle ako přísada do kaučukov a fenoplas-tov, v priemysle spracovania ropy a v petroche-mickom priemysle ako katalyzátor a nosič ka-talyzátorov, v strojárstve pri úpravě povrchuplechov, na přípravu inhibítorov vanádovej ko-rózie, v stavebníctve na výrobu Sorelovej mal-toviny, v priemysle celulózy a papiera pri tzv.magnéziumbisulfitovom sposobe výrobě celuló-zy, jednak je medziproduktom pri výrobě tave-ného kysličníka horečnatého pre elektrotech-nický priemysel, ako aj slinutej magnézie, pou-žívanej ako hlavná zložka velmi hutných zása-ditých žiaruvzdorných stavín pre kyslíkovékonvertory v oceliarstve. Zásaditý uhličitan horečnatý sa obvykle vy-rába jednak zrážaním vodných roztokov horeč-natých solí, přítomných například v morskejvodě, vodným roztokom uhličitanu sodného, a v tomto případe je spravidla znečistěný ka-tiónmi a aniónmi, vyskytujúcimi sa v zrážacomroztoku, jednak tzv. bikarbonátovou technoló-giou (USA — patent č. 2390095, USA — patentč. 2458847, USA — patent č. 2626853, USA —patent č. 2630371, kanadský patent č. 497409,francouzský patent č. 998063 a autorské osvěd-čení ZSSR č. 157637. Nevýhodou tzv. bikarboná-tovej technológie je predovšetkým nízký obsahhorečnatej soli v roztoku, čiastočne eliminova-ný použitím vysokých tlakov pri jeho príprave,alebo zvýšením obsahu kysličníku uhličitéhov roztoku za přítomnosti etanolamínu (britskýpatent č. 965081).

Vyššie uvedené nevýhody nemá spósob vý-roby zásaditého uhličitanu horečnatého vysokejčistoty, ktorého podstata spočívá v tom, že savo vodných roztokoch amonných solí alifatic-kých monokarboxylových kyselin obecnéhovzorca CnH2n+l COOH, kde n = 0 až 2, výhod-né v roztoku mravčanu alebo octanu amonnéhoo koncentrácii 10 až 35 % hmotnostných, obsa-hujúcom 0,1 až 3 % hmotnostných šťavelanuamonného, selektívne rozpúšťajú znečistěnéuhličitanové alebo kysličníkové nerastné suro-viny alebo odpady magnezitového priemyslu,obsahujúce ako hlavnú katiónovú zložku hoř-čík, predbežne pražené v templotnom rozmedzí700 až 1300 °C, výhodné 900 až 1000 °C, přidáva-né v práškovej podobě, výhodné v zrnitosti pod 196905 2 0,1 mm a dávkované podlá obsahu rozpustné]horečnaté] a vápenaté] zložky a pódia koncen-trácie lúžiaceho roztoku, výhodné v pomere 5až 15 hmotnostných dielov pražene] horečnaté]suroviny nad 100 hmotnostných dielov rozpúš-ťacieho roztoku zahriateho na 30 až 100 °C, vý-hodné na 70 až 90 °C, pričom amoniak, vznika-]úci v priebehu reakcie, sa z reakčného pro-stredia odstraňuje tak, aby sa v roztoku udr-žiavalo pH 7 až 10, výhodné pH 8 až 9, že sanerozpustná časť, obsahujúca prímesové zložky,vyskytujúce sa v použité] horečnatej surovině,oddělí od tohoto roztoku fyzikálnymi metódami,výhodné filtráciou, a z filtrátu zahriateho na 30až 100 °C, výhodné na 70 až 80 °C, sa súčasnealebo za sebou opakované privádzaným kyslič-níkom uhličitým a amoniakom vyráža zásaditýuhličitan horečnatý vysokej čistoty, ktorý saod roztoku oddělí fyzikálnymi metódami, vý-hodné filtráciou. Na selektívne rozpúšťaniepražene] horečnaté] suroviny sa móže použiťroztok ostávajúci po vyzrážaní zásaditého uhli-čitanu horečnatého, z ktorého sa nadbytočnýamoniak vypudí tak, aby reakčné prostrediemálo pH 7 až 10, výhodné pH 8 až 9 a do kto-rého sa přidá voda v množstve odpovedajúcomjej úbytku pri odpařovaní a zreagovaní, ako aj0.1 až 3 % hmot. šťaveíanu amónneho podláobsahu rozpustné] vápenatej zložky v použité]horečnaté] surovině.

Spósob výroby zásaditého uhličitanu horeč-natého vysokej čistoty sa zakladá na selektív-nóm lúžení kysličníka horečnatého, vznikajúce-ho pražením prírodného, výhodné breuneritic-kého mágnezitu, vo vodnom roztoku obsahujú-com monokarboxylát (výhodné mravčan alebooctan) amónny a šťavelan amónny za tvorbyvodného roztoku zodpovedajúceho monokarbo-xylátu horečnatého a zmesi nerozpustných zlú-čenín kremíka, železa, hliníka, vápnika a inýchprímesových kovov, ktoré možno oddeliť fyzi-kálnymi metódami, napr. filtráciou. Z roztokukarboxylátu horečnatého sa súčasne alebo zasebou opakované privádzaným amoniakoma kysličníkom uhličitým vyzráža zásaditý uhli-čitan horečnatý, ktorý sa od roztoku oddělí fy-zikálnymi metódami, například filtráciou aleboodstreďovaním. Filtrát obsahuje roztok použi-tého monokarboxylátu amónneho, ktorý počiastočnom vypudení amoniaku a po přidan튝aveTanu amónneho má zloženie vhodné naopátovné použitie pri selektívnom lúžení kyslič-níka horečnatého z ďalšieho podielu pražencamágnezitu. Vyzrážaný zásaditý uhličitan horeč-natý, ktorý íahko sedimentuje a je fahko filtro-vatelný a premývatefný, možno termickým roz-kladom pri teplote nad 450 °C previesť na kys-ličník horečnatý vysoké] čistoty.

Navrhnutý výrobný postup představuje uzav-řený výrobný cyklus bez škodlivých plynnýchexhalátov alebo odpadových vod, ako aj bezvedlejších produktov, keďže regenerovaný lú-ziaci roztok, obsahujúci predovšetkým mono- karboxylát amónny, ako a] uvolněný amoniaka kysličník uhličitý sa vracajú spáť do výroby.Na výrobu možno výhodné použiť menejhod-notné horečnaté uhličitanové suroviny s vyso-kým obsahom zlúčenín kremíka, železa, vápni-ka a iných prímesových kovov, bez ich pred-chádzajúceho zušfachťovania fyzikálnymi me-tódami (napr. gravitačným triedením v ťažkýchsuspenziách, flotáciou), ako aj odpady megne-zitového priemyslu (napr. odpady z fyzikálnyčhúpravníckych postupov), pričom sa získá zásauditý uhličitan horečnatý vysokej čistoty, neob-sahujúci chloridy, dusičnany ani sírany, s ob-sahom kysličníkov kremíka, železa, hliníka,vápnika, sodíka a draslíka vždy pod 0,1 % a sobsahom kysličníka horečnatého nad 99 % (popřepočítaní na vyžíhaný stav). Příklad 1 100 hmotnostných dielov praženca mágnezituo zložení 81,5 % kysličníka horečnatého, 7,2 %kysličníka vápenatého, 9,1 % kysličníka železi-tého a 2,2 % kysličníka křemičitého, připrave-ného pražením breuneritického mágnezitu pri1000 °C po dobu 4 hodin, rozomletého a preosia-teho cez šito s otvormi 0,06 mm, sa za stáléhomiešania prefukovaním vzduchu nechá pri tep-lotě 85 °C 90 minút reagovať s 1500 hmotnostný-mi dielmi vodného roztoku obsahujúceho1 320hmotnostných dielov mravčanu amónneho a 20hmotnostných dielov monohydrátu šťaveíanuamónneho. Nerozpuštěný zvyšok praženca mag-nezitu sa oddělí filtráciou a z filtrátu, zahria-teho na 80 °C, sa súčasne privádzaným plynnýmkysličníkom uhličitým a amoniakom, dávkova-ným v takom pomere, aby reakčné prostrediemálo pH 8, zráža po dobu 90 minút zásaditýuhličitan horečnatý, ktorý sa oddělí filtráciou.Výťažok 174 g zásaditého uhličitanu horečnaté-ho o obsahu 99,6 % kysličníka horečnatého (popřepočítaní na vyžíhaný stav) odpovedá 82 %výťažku vzhíadom na obsah kysličníka horeč-natého vo východiskovom praženci. Příklad 2 100 hmotnostných dielov praženca mágnezituzloženia 84,7 % kysličníka horečnatého, 5,3 %kysličníka vápenatého, 7,3 % kysličníka železi-tého, 0,5 % kysličníka hlinitého a 0,2 % kyslič-níka křemičitého, připraveného postupom akov příklade 1, sa za stálého miešania prefukova-ním vzduchu nechá pri teplote 80 °C 90 minútreagovať s 1600 hmotnostnými dielmi vodnéhoroztoku obsahujúceho 400 hmotnostných dielovoctanu amónneho, 70 hmotnostných dielovoctanu horečnatého, 20 hmotnostných dielovmonohydrátu šťaveíanu amónneho 60 hmot-nostných dielov amoniaku. Dalším postupom,uvedeným v příklade 1 sa získá 190 hmotnost-ných dielov zásaditého uhličitanu horečnatéhos obsahom 99,5 % kysličníka horečnatého (popřepočítaní na vyžíhaný stav), čo odpovedá80 % výťažku vzhíadom na obsah kysličníkahorečnatého vo východiskovom praženci.

Claims (2)

196905 3 Predmet vynálezu

1. Spdsob výroby zásaditého uhličitanu horeč-natého vysoké] čistoty vyznačujúcis a tým, že vo vodných roztokoch amon-ných solí alifatických monokarboxylovýchkyselin obecného vzorca COOH, kde n — 0 až 2, výhodné v roztoku mračanualebo octanu amonného o koncentrácii 10až 35 % hmotnostných, obsahujúcom 0,1 až3 % hmotnostných šťavfeTanu amonného, se-lektivně rozpúšťajú znečistěné uhličitanovéalebo kysličníkové nerastné suroviny aleboodpady magnezitového priemyslu, obsahujú-ce ako hlavnú katiónovú zložku hořčík,predbežne pražené v teplotnom rozmedzí700 až 1300 °C, výhodné 900 až 1000 °C, při-dávané v práškovej podobě, výhodné v zrni-tosti pod 0,1 mm a dávkované podfa obsahurozpustné] horečnaté] a vápenaté] zložkya podfa koncentrácie lúžiaceho roztoku, vý-hodné v pomere 5 až 15 hmotnostných die-lov pražene] horečnaté] suroviny na 100hmotnostných dielov rozpúšťacieho roztokuzahrjatého na 30 až 100 °C, výhodné na 70až 90 °C, pričom amoniak, vznika]úci v prie-behu reakcie, sa z reakčného prostredia od- straňuje tak, že sa v roztoku udržiavalo pH7 až 10, výhodné pH 8 až 9, že sa nerozpust-ná část, obsahujúca prímesové zložky, vy-skytujúce sa v použitej horečnaté] surovině,oddělí od tohoto roztoku fyzikálnymi meto-dami, výhodné filtráciou, a z filtrátu zahria-teho na 30 až 100 °C, výhodné na 70 až 80 °C,sa súčasne alebo za sebou opakované pri-vádzaným kysličníkom uhličitým a amonia-kom vyzráža zásaditý uhličitan horečnatývysokej čistoty, ktorý sa od roztoku oddělífyzikálnymi metodami, výhodné filtráciou.

2. Sposob podfa bodu 1. vyznačujúci satým, že sa na selektívne rozpúšťanie pra-ženej horečnaté] suroviny použije roztokostávajúci po vyzrážaní zásaditého uhličita-nu horečnatého, z ktorého sa nadbytočnýamoniak vypudí tak aby reakčné prostrediemálo pH 7 až 10, výhodné pH 8 až 9 a do kto-rého sa přidá voda v množstve odpovedajú-com jej úbytku pri odpařovaní a zreagovaní,ako aj 0,1 až 3 % hmotnostných šťavefanuamonného podfa obsahu rozpustné] vápena-té] zložky v použitej horečnaté] surovině.