CS199133B1 - Method for the reduction of calcium and magnesium content in saltpeter solution from nitrate technology of magnesium oxide production - Google Patents

Method for the reduction of calcium and magnesium content in saltpeter solution from nitrate technology of magnesium oxide production Download PDF

Info

Publication number
CS199133B1
CS199133B1 CS197178A CS197178A CS199133B1 CS 199133 B1 CS199133 B1 CS 199133B1 CS 197178 A CS197178 A CS 197178A CS 197178 A CS197178 A CS 197178A CS 199133 B1 CS199133 B1 CS 199133B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
magnesium
calcium
nitrate
solution
magnesium oxide
Prior art date
Application number
CS197178A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Stanislav Najmr
Zdenek Jerman
Zdenek Krivsky
Original Assignee
Stanislav Najmr
Zdenek Jerman
Zdenek Krivsky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanislav Najmr, Zdenek Jerman, Zdenek Krivsky filed Critical Stanislav Najmr
Priority to CS197178A priority Critical patent/CS199133B1/en
Publication of CS199133B1 publication Critical patent/CS199133B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00Compounds of magnesium
    • C01F5/02Magnesia

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu sníženi obsahu vápníku a hořčíku v roztoku ledku z nitrátové technologie kysličníku hořečnatého.The present invention relates to a process for reducing the calcium and magnesium content of nitrate solution of nitrate magnesium oxide technology.

Magnezit je důležitou hořečnatou surovinou, zejména pro výrobu kysličníku hořečnatého a pro přípravu báziokých, žáruvzdorných vyzdívek. V přírodě se magnezit nachází ve velkém množství, ale kromě základní složky, uhličitanu hořečnatého, obsahuje značná množství nežádoucích příměsí, zejména sloučenin vápníku, železa, křemíku a hliníku· Ealcinací pak dostaneme kysličník hořečnatý, který v nejlepším případě obsahuje kolem 10 % hmot· nečistot.Magnesite is an important magnesium raw material, especially for the production of magnesium oxide and for the preparation of base, refractory linings. In nature, magnesite is present in large quantities, but in addition to the basic component, magnesium carbonate, it contains significant amounts of undesirable impurities, especially calcium, iron, silicon and aluminum compounds · Ealcinating yields magnesium oxide, which preferably contains about 10% by weight .

V poslední době se nároky na kvalitní, žáruvzdorný materiál zvýšily a za kvalitní se považuje magnézie e obsahem nad 97,J % hmot. kysličníku hořečnatého. Proto bylo navrženo několik chemických postupů na přepracování magnezitu na velmi čistý kysličník hořečnatý.Recently, the demands on high-quality, refractory material have increased and magnesia with a content of over 97.1% by weight is considered to be of high quality. magnesium oxide. Therefore, several chemical processes have been proposed to convert magnesite into very pure magnesium oxide.

Jedním z reálných postupů výroby velmi čistého kysličníku hořečnatého je nitrátový způsob a jeho varianty. Tak podle čs. autorského osvědčení č. 16149* se vychází z kaloinovaného magnezitu, který se šetrně louži v kyselině dusičné. Tím se rozpustí jen hoř199 133 čík a vápník, zatímco ostatní nečistoty zůstanou v pevné fázi a oddělí se filtrací. Získá se tak velmi čistý roztok dusičnanu hořečnatého, který obsahuje z nečistot jen již vápník ve formě dusičnanu vápenatého.One of the real processes for producing very pure magnesium oxide is the nitrate process and its variants. So according to MS. of the certificate No. 16149 * is based on kaloinised magnesite, which is gently puddled in nitric acid. This dissolves only the magnesium and calcium, while the other impurities remain in the solid phase and are separated by filtration. A very pure solution of magnesium nitrate is thus obtained, which contains only calcium from the impurities in the form of calcium nitrate.

Podobný roztok dostaneme i podle čs. autorského osvědčení č. ným magnezitem rozkládá roztok dusičnanu amonného podle rovniciA similar solution can be obtained according to MS. of magnesite decomposes the ammonium nitrate solution according to the equation

163638, kdy se páleMgO + 2NH4N03 = Mg(N05)2 + 2HHj + H20 /1/,163638, when PaloMgO + 2NH 4 NO 3 = Mg (NO 5 ) 2 + 2HH 3 + H 2 0/1 /,

CaO + 2NH4N03 a Ca(N0j)2 + 2ΝΗ? + H20 /2/.CaO + 2NH 4 NO 3 and Ca (NO 3 ) 2 + 2ΝΗ ? + H 2 O (2).

K odděleni vápníku od hořčíku dojde při srážení vzniklého roztoku dusičnanu hořečnatého a dusičnanu vápenatého amoniakem podle čs. autorského osvědčení č. 164318, kdy ee sráží '1 pouze hořčík podle rovnicetSeparation of calcium from magnesium occurs during the precipitation of the resulting solution of magnesium nitrate and calcium nitrate with ammonia according to CS. No. 164318, where ee precipitates only magnesium according to the equations

Mg(N0j)2 + 2NHj + 2H20 = Mg(0H)2 + 2NH4N03 /3/.Mg (N0j) 2+ + 2H 2 2NHj 0 = Mg (0H) 2 + 2NH 4 N0 3/3 /.

Po odfiltrování hydroxidu hořečnatého zbude roztok obsahující původní dusičnan vápenatý, reakcí vzniklý dusičnan amonný a zbytky nevysráženého dusičnanu hořečnatého. Tento roztok se po odpařeni vody zpracuje na hnojivý ledek a nebo se podle čs. autorského osvědčení č. 163638 vraoí zpět k rozkladu páleného magnezitu. V obou případech však přítomnost dusičnanu vápenatého a do určité míry i dusičnanu hořečnatého při zpracování na hnojivo zhoršuje jeho fyzikální vlastnosti, zejména navlhavost.After the magnesium hydroxide has been filtered off, there remains a solution containing the original calcium nitrate, the reaction-formed ammonium nitrate and the residues of non-precipitated magnesium nitrate. After evaporation of the water, this solution is worked up to fertilizer saltpeter or according to MS. No. 163638 reverts to the decomposition of burnt magnesite. In both cases, however, the presence of calcium nitrate and, to some extent, magnesium nitrate in processing into fertilizer deteriorates its physical properties, in particular its wettability.

Jestliže se roztok vrací na rozklad páleným magnezitem, dochází ke zvyšováni koncentrace dusičnanu vápenatého v roztoku a proto je nutné část vápníku z roztoku odstraňovat srážením, aby se jeho koncentrace udržovala na určité hodnotě.When the solution is returned to decomposition by calcined magnesite, the concentration of calcium nitrate in the solution increases, and therefore some of the calcium must be removed from the solution by precipitation to maintain its concentration at a certain level.

Podle čs. autorského osvědčeni č. 163638 a 164318 se k odstranění vápníku používá přídavek kyseliny sírové nebo síranu hořečnatého a filtraci se oddělí vzniklá sádra. Tato srážecí reakce však probíhá pomalu a neúplně, takže je spojena se značnými technologickými obtížemi (velké objemy reaktoru, Inkrustace sádrovce).According to MS. 163638 and 164318, the addition of sulfuric acid or magnesium sulfate is used to remove the calcium, and the resulting gypsum is separated by filtration. However, this precipitation reaction proceeds slowly and incompletely so that it is associated with considerable technological difficulties (large reactor volumes, gypsum incrustation).

Tyto nevýhody se z velké části odstraní způsobem sníženi obsahu vápníku a hořčíku v roztoku ledku z nitrátové technologie výroby kysličníku hořečnatého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se roztok ledku obsahující 8 až 70 % hmot. dusičnanu amonného, 0,3 až 6 % hmot. dusičnanu hořečnatého, 0,3 až 20 % hmot. dusičnanu vápenatého a popřípadě až 12 % hmot. amoniaku sráží přídavkem uhličitanu amonného nebo amoniaku a kysličníku uhličitého nebo kysličníku uhličitého a amoniakem obsaženým již v roztoku ledku, a to v množstvioh odpovidajíoíoh 0,3 až 6-násobku eteohiometriokého obsahu vápníku a hořčíku podle rovniotThese drawbacks are largely eliminated by the method of reducing the calcium and magnesium content of the nitrate solution of the nitrate magnesium oxide production technology of the present invention, wherein the nitrate solution containing 8 to 70 wt. % ammonium nitrate, 0.3 to 6 wt. % magnesium nitrate, 0.3 to 20 wt. % calcium nitrate and optionally up to 12 wt. Ammonia is precipitated by the addition of ammonium carbonate or ammonia and carbon dioxide or carbon dioxide and ammonia already present in the nitrate solution, in amounts corresponding to 0.3 to 6 times the eteohiometric content of calcium and magnesium according to equations.

189133 /4/,189132/4 /,

Mg(N05)2 + (NH4)2C03 = MgCOj + 2NH4N05 Ca(NO3)2 + (NH4)2C05 = CaCOj + 2NH4NO5 /5/, neboMg (NO 5 ) 2 + (NH 4 ) 2 CO 3 = MgCO 3 + 2NH 4 NO 5 Ca (NO 3 ) 2 + (NH 4 ) 2 CO 5 = CaCO 3 + 2NH 4 NO 5 (5), or

Mg(H0j)2 + NHj + C02 + H20 = MgCOj + 2NH4N0j Ca(N03)2 + NHj + C02 + HgO = CaCO? + 2NH4N05 /6/ /7/.Mg (H0j) 2 + NH 3 + CO 2 + H 2 0 = MgCO 3 + 2NH 4 NO 3 Ca (NO 3 ) 2 + NH 3 + CO 2 + HgO = CaCO ? + 2NH 4 N0 5/6 / / 7 /.

načež ee vzniklá sraženina oddělí od kapalné fáze.whereupon the precipitate formed is separated from the liquid phase.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že stupeň vyerážení vápníku a podle potřeby i hořčíku je velmi vysoký, reakce probíhá rychle a vzniklá sraženina má dobré filtrační a sedimentační vlastnosti. Případný přebytek srážedla se dá snadno převést na žádaný dusičnan amonný podle rovnice:An advantage of the process according to the invention is that the degree of calcium and, if necessary, magnesium is very high, the reaction proceeds rapidly and the resulting precipitate has good filtration and sedimentation properties. Any excess precipitant can easily be converted to the desired ammonium nitrate according to the equation:

(NH4)2C03 + 2ΗΝ0? = 2ΝΗ4Ν03 + C02 + H20 /8/ a vzniklý kysličník uhličitý se snadno vypudí zahřátím. Vzniká tak roztok dusičnanu amonného bez nežádoucích příměsí, takže jsou vyloučeny inkrustace a zanášení potrubních tras v důsledku pokračujícího srážení, jako je tomu při sráženi síranovými ionty.(NH 4 ) 2 CO 3 + 2 ? = 2 ΝΗ 4 Ν0 3 + C0 2 + H 2 0/8 / and the resulting carbon dioxide is easily expelled by heating. This results in an ammonium nitrate solution free of undesirable impurities, so that incrustations and fouling of the pipeline paths due to continued precipitation, as is the case with sulfate ions, are avoided.

Rovněž suroviny potřebné pro srážení vápníku a hořčíku podle vynálezu nečiní problémy. Amoniak i kyselina dusičná jsou obvykle k dispozici, nebo? tvoří základ nitrátové technologie výroby kysličníku hořečnatého a kysličník uhličitý je ve většině závodů na výrobu hnojiv odpadním produktem, který ee vypouští bez užitku do atmosféry.Also, the raw materials required for the precipitation of calcium and magnesium according to the invention do not present problems. Both ammonia and nitric acid are usually available, or? they form the basis of nitrate technology for the production of magnesium oxide and carbon dioxide is a waste product in most fertilizer plants that is emitted into the atmosphere without any benefit.

Další výhoda spočívá v tom, že při provozováni způsobu podle vynálezu lze produkovat velmi žádaný, srážený uhličitan vápenatý, který má použití v papírenském, gumárenském a tukovém průmyslu jako plnivo. Vodorozpustný dusičnan amonný se z uhličitanu vápenatého při filtraci snadno vymyje vodou a příměs uhličitanu hořečnatého není na závadu, nebo? z hlediska plniv má stejné vlastnosti jako uhličitan vápenatý.A further advantage is that in the operation of the process according to the invention, highly desirable, precipitated calcium carbonate can be produced, which is used as a filler in the paper, rubber and fat industry. Water-soluble ammonium nitrate is easily washed out with water from the calcium carbonate during filtration and the addition of magnesium carbonate is not a problem, or? in terms of fillers, it has the same properties as calcium carbonate.

Experimentálně jsme zjistili, že při sráženi způsobem podle předkládaného vynálezu přednostně vzniká uhličitan vápenatý s příměsí uhličitanu hořečnatého a teprve při použiti srážedla v nastechiometriokém množství podle rovnice /5/ nebo /7/ ee začne vylučovat převážně uhličitan hořečnatý. Je tudíž možné volbou stechiometriokého poměru mezi srážedlem a přítomným hořčíkem a vápníkem měnit v dost širokých mezích jednak poměr vápníku a hořčíku ve sraženině, jednak zbytkový obsah vápníku a hořčíku v roztoku. Užitím srážedla v množství pod 0,3 násobek steohiometri podle rovnic /4/ a /5/ nebo /6/ a /7/ vede k nedostatečnému odvápněni. Použitím vice než 6ti násobku potřebného množství srážedla se stupeň vysréženi prakticky nezvyšuje a znamená jen nehoepodárné vynaložení srážedla.We have experimentally found that the precipitation according to the present invention preferably produces calcium carbonate with an addition of magnesium carbonate, and only when the precipitant is used in a stoichiometric amount according to equation (5) or (7) ee, predominantly precipitates magnesium carbonate. It is therefore possible, by selecting the stoichiometric ratio between the precipitant and the magnesium and calcium present, to vary within quite wide limits, on the one hand, the calcium-magnesium ratio in the precipitate and, on the other hand, the residual calcium and magnesium content in the solution. Using a precipitant in an amount below 0.3 times the steohiometry according to equations (4) and (5) or (6) and (7) leads to insufficient decalcification. By using more than 6 times the required amount of precipitant, the degree of precipitation is practically not increased and means only inconvenient expense of the precipitant.

197133197133

Rovnice /4/ až /7/ vyjadřují jen stechiometrioké poměry při sráženi. Pevné produkty srážení, tj. uhličitan hořečnatý a uhličitan vápenatý mohou vznikat také v hydrátováné formě nebo jako podvojné sloučeniny v různém molámim poměru.Equations (4) to (7) express only stoichiometric ratios at precipitation. Solid precipitation products, i.e. magnesium carbonate and calcium carbonate, can also be formed in hydrated form or as double compounds in varying molar ratios.

Přiklad 1Example 1

Do miohanébo reaktoru bylo předloženo 877 kg roztoku o složení877 kg of the composition solution were fed into the miohane reactor

1,9 % hmot. Mg(N0j)2,1.9 wt. Mg (NO2) 2 ,

3,0 % hmot. Ca(H0j)2> 3.0 wt. Ca (H2O) 2 >.

25.3 % hmot. NH^Oj,25.3% wt. NH ^ Oj,

1,3 % hmot. HHj,1.3 wt. HHj,

68.5 % hmot. HgO, a pak se ke dnu reaktoru přiváděl kysličník uhličitý, kterého ee zachytilo 7,4 kg. Vznikla bílá Buepenze, která ee zfiltrovala na kalolisu. Alkalická reakce filtrátu se otupila přídavkem 54%ní HNO^ na pH 6,9 a zahřátím k varu se vypudil kysličník uhličitý. Získaný roztok obsahoval68.5% wt. HgO, and then carbon dioxide was added to the bottom of the reactor, and ee captured 7.4 kg. A white Buepenze was formed which was filtered on a filter press. The alkaline reaction of the filtrate was dulled by the addition of 54% HNO4 to pH 6.9 and carbon dioxide was expelled by heating to boiling. The obtained solution contained

1,7 % hmot. Mg(N0?)2,1.7 wt. Mg (NO ? ) 2 ,

0,3 % hmot. Ca(NOj)2,0.3 wt. Ca (NOj) 2 ,

30,0 % hmot. NH^NOj a30.0 wt. NH 4 NO 3 a

68.0 % hmot. HgO, sraženina se v kalolisu promyla vodou a po usušení ee získalo 11,4 kg sraženiny uhličitanů o složení 90 % hmot. CaCOj, 10 % hmot. MgCOj.68.0% wt. HgO, the precipitate in the filter press was washed with water and after drying ee obtained 11.4 kg of a 90% by weight carbonate precipitate. CaCO 3, 10 wt. MgCO3.

Příklad 2Example 2

Do míchaného reaktoru bylo předloženo 865 kg roztoku o složeníThe stirred reactor was charged with 865 kg of the composition solution

1,9 % hmot. Ug(K0?)2,1.9 wt. Ug (K0 ? ) 2 ,

3,0 % hmot. Ca(R0j)2,3.0 wt. Ca (R0j) 2 ,

25.6 % hmot. NH4N0j, x 69,5 % hmot. HgO, a pak se ke dnu reaktoru zaváděl kysličník uhličitý a plynný amoniak. Kysličníku uhličitého se v roztoku zaohytilo 7,5 kg, amoniaku pak 11,5 kg* Vzniklá suspenze, která se svým složením praktioky nelišila od suspenze v příkladu 1 ee i stejným způsobem dále zpracovala.25.6% wt. % NH 4 NO, x 69.5 wt. HgO, and then carbon dioxide and ammonia gas were introduced to the bottom of the reactor. Carbon dioxide was captured in solution by 7.5 kg and ammonia then 11.5 kg. The resulting suspension, which was practically different from the suspension in Example 1, was further processed in the same manner.

Přiklad 3Example 3

Do míchaného reaktoru bylo předloženo 877 kg roztoku o složení jako v přikladu 1, načež ee přidal vodný roztok uhličitanu amonného o koncentraci 20 % hmot. v množství 80 kg. Vzniklá suspenze se dále zpraoovala stejně jako v přikladu 1.To the stirred reactor was charged 877 kg of a solution as in Example 1, after which an aqueous solution of 20% by weight ammonium carbonate was added. in an amount of 80 kg. The resulting suspension was further processed as in Example 1.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob sníženi obsahu vápníku a hořčíku v roztoku ledku z nitrátové technologie výroby kysličníku hořečnatého, vyznačený tím, že se roztok ledku obsahující 8 až 70 % hmot. dusičnanu amonného, 0,5 až 6 % hmot. dusičnanu hořečnatého, 0,5 až 20 % hmot. dusičnanu vápenatého a popřípadě až 12 % hmot. amoniaku sráží přídavkem uhličitanu amonného nebo amoniaku a kysličníku uhličitého nebo kysličníku uhličitého a amoniakem obsaženým již v roztoku ledku, a to v množstvích odpovídajících 0,5 6-násobku stechiometrického obsahu vápníku a hořčíku, načež se vzniklá sraženina oddělí od kapalné fáze.A process for reducing the calcium and magnesium contents of a nitrate solution from nitrate magnesium oxide production technology, characterized in that the nitrate solution containing 8 to 70 wt. % ammonium nitrate, 0.5 to 6 wt. % magnesium nitrate, 0.5 to 20 wt. % calcium nitrate and optionally up to 12 wt. Ammonia is precipitated by the addition of ammonium carbonate or ammonia and carbon dioxide or carbon dioxide and ammonia already present in the nitrate solution in amounts corresponding to 0.5 times the stoichiometric content of calcium and magnesium, whereupon the resulting precipitate is separated from the liquid phase.
CS197178A 1978-03-29 1978-03-29 Method for the reduction of calcium and magnesium content in saltpeter solution from nitrate technology of magnesium oxide production CS199133B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS197178A CS199133B1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Method for the reduction of calcium and magnesium content in saltpeter solution from nitrate technology of magnesium oxide production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS197178A CS199133B1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Method for the reduction of calcium and magnesium content in saltpeter solution from nitrate technology of magnesium oxide production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS199133B1 true CS199133B1 (en) 1980-07-31

Family

ID=5355454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS197178A CS199133B1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Method for the reduction of calcium and magnesium content in saltpeter solution from nitrate technology of magnesium oxide production

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS199133B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010228846B2 (en) Process for simultaneous production of potassium sulphate, ammonium sulfate, magnesium hydroxide and/or magnesium oxide from kainite mixed salt and ammonia
DE69820304T2 (en) METHOD FOR INSULATING AND PRODUCING MAGNESIUM-BASED PRODUCTS
CA2939399C (en) Method of removing sulphate from waste water
RS54078B1 (en) PRODUCTION OF HIGH PURITY CALCIUM-CARBONATE
US3497459A (en) Process for producing water soluble basic salts of aluminum and/or iron
EP1150919B1 (en) Lime treatment
JP6288217B1 (en) Method and apparatus for treating wastewater containing sulfuric acid, fluorine and heavy metal ions
US4871519A (en) Method of making magnesium oxide and hydrates thereof
US4029743A (en) Phosphoric acid manufacture
US4693872A (en) Process for producing highly pure magnesium hydroxide
EP1044925A2 (en) Process and apparatus for the production of high-purity magnesium hydroxide
JPH01133919A (en) Preparation of anhydrous magnesium carbonate
JPS60108357A (en) Manufacture of zeolite a and obtained product
CS199133B1 (en) Method for the reduction of calcium and magnesium content in saltpeter solution from nitrate technology of magnesium oxide production
US4455284A (en) Process for desilication of aluminate solution
EP0096063A1 (en) METHOD FOR THE QUICK CONVERSION OF FLUORANHYDRITE TO PLASTER.
IE49386B1 (en) Method of producing magnesium hydroxide
CA1072297A (en) Preparation of pure magnesian values
CA2208150C (en) Manufacture of precipitated calcium carbonate of improved colour
HU184279B (en) Process for utilizing pickling solutions produced with etching iron as side product
HK1041681B (en) Lime treatment
CS237714B1 (en) A method for desilifying an aluminate solution
JPS62278119A (en) Production of magnesium hydroxide for exhaust gas desulfurization
CS246995B1 (en) Process for producing precipitated calcium carbonate
PL238387B1 (en) Method for obtaining magnesium and gypsum hydroxide from solutions of magnesium sulfate and roasted dolomite