CS199228B2 - Způsob úpravy přírodních, ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku - Google Patents
Způsob úpravy přírodních, ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku Download PDFInfo
- Publication number
- CS199228B2 CS199228B2 CS708303A CS830370A CS199228B2 CS 199228 B2 CS199228 B2 CS 199228B2 CS 708303 A CS708303 A CS 708303A CS 830370 A CS830370 A CS 830370A CS 199228 B2 CS199228 B2 CS 199228B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- magnesium
- water
- magnesite
- compounds
- oxide
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 title claims description 13
- 239000008239 natural water Substances 0.000 title 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 claims description 32
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 30
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 30
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 30
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 24
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 6
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 claims description 6
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 4
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004160 Ammonium persulphate Substances 0.000 claims description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 2
- DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N hydrate;hydrochloride Chemical compound O.Cl DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 claims 1
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 16
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 5
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 brucite Chemical class 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/02—Magnesia
- C01F5/06—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
Předmětem vynálezu je způsob úpravy přírodních, ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku, zejména magnesitu, v rozemleté formě pomocí chlorovodíku.
Je již známo několik způsobů k úpravě magnesitu pomocí kyselin. Při jednom z těchto způsobů se k oúdělení vápna a/nebo dolomitu od magnesitu přidává k materiálu, určenému k úpravě, v nepáleném stavu a výhodně v podobě jemného prášku, zejména se zrněním pod 1 mm nebo lépe pod 0,5 mm, takové množství minerální kyseliny tvořící ve vodě snadno rozpustné vápenaté soli, jako je kyselina chlorovodíková nebo výhodně kyselina dusičná, že se vápno a/nebo dolomit převedou v příslušné vápenaté, popřípadě vápenaté a hořeěnaté soli, avšak magnesit zůstane nedotčen, načež se magnesit oddělí od vzniklých solí. Jiný způsob úpravy magnesitů a jiných hmot bohatých kysličníkem hořečnatým záleží v tom, působit na horninu nebo na příslušnou hmotu po odehnání popřípadě přítomné kyseliny uhličité zředěnými kyselinami, které tvoří s vápníkem ve vodě rozpustné soli, vzniklé vápenaté soli promýt a zbytek po odvodnění vysušit a slinout nebo roztavit.
Uvedené způsoby úpravy magnesitu spočívají tedy v pouhém snížení obsahu vápní2 ku v magnesitu, přičemž množství ostatních původně přítomných nečistot zůstává nezměněno.
Rovněž je známo převádět kysličník hořečnatý, pálený za nízké teploty, s nízkým obsahem FezOs, například s obsahem 0,25 proč. FezOs, v kysličník horečnatý se sníženým obsahem, například 0,04 % Fe2O3, tak, že se kysličník hořečnatý nejprve zahřeje na teplotu 800 až 1500 °C a pak se při této teplotě nechá na něj působit proud plynného chloru ve směsi s jiným inertním plynem a malým množstvím redukčně působícího plynu. Při podobném známém způsobu se takový kysličník hořečnatý zahřeje horkými, slabě redukčně působícími plynnými spalinami na teplotu přibližně 1110 až 1200 °C, načež se podrobí dalšímu působení směsi těchto spalin a plynu skýtajícího chlor. Při vyšším obsahu sloučenin železa ve výchozím materiálu jsou však tyto způsoby nehospodárné. Kromě toho bylo zjištěno, že při pálení přírodních sloučenin hořčíku obsahujících železo, prováděném obvyklým způsobem v oxidační atmosféře, totiž v přítomnosti vzdušného kyslíku se sloučeniny železa převádějí již od teplot asi 500 °C v železitany, které jsou jen nesnadno odstranitelné. Na tomto poznatku spočívá další známý způsob výroby kaustického kysličníku horečnatého nebo slinutého kysličníku hořečnatého s nižším obsahem železa z přírodních, železo obsahujících sloučenin hořčíku, které pálením poskytují MgO, jako zejména surového magnesitu, přičemž přírodní sloučeniny hořčíku se vypalují až k získání kaustického kysličníku hořečnatého popřípadě slinutého, kysličníku hořečnatého, a získaný kysličník horečnatý se pak zpracuje plynným chlorem. Při tomto způsobu se pálení provádí v redukční atmosféře a chlorace v nepřítomnosti látek, které za daných reakčnich podmínek působí redukčně nebo oxidačně. Získaný výsledný produkt se vyznačuje značně sníženým obsahem sloučenin železa i jiných doprovodných látek, jako zejména sloučenin manganu a hliníku.
U tří naposled uvedených způsobů se výchozí materiály v podobě pevných látek zpracují plynnými látkami a přitom vzniklé reakčni produkty nečistot, přítomných ve výchozích látkách, se oddělí ve formě těkavých sloučenin. Takovýto postup v plynné fázi je však spojen z hlediska zařízení s obtížemi a zvýšenými náklady.
Účelem vynálezu je tyto obtíže a nedostatky odstranit a současně upravovat přírodní, ve vodě nerozpustné sloučeniny hořčíku, jako je brucit, dolomitický magnesit, magnesitický dolomit, dolomit, zejména však magnesit, tak, aby bylo možno dosáhnout velmi značného snížení obsahu všech doprovodných látek z výchozího materiálu.
Předmětem tohoto vynálezu je způsob úpravy přírodních, ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku, vybraných ze skupiny zahrnující brucit, dolomitický magnesit, magnesitický dolomit, dolomit a zejména magnesit, v rozemleté formě chlorovodíkem, jehož podstatou je, že se přírodní, ve vodě nerozpustné sloučeniny hořčíku, popřípadě v kausticky vypálené formě, rozemelou na velikost zrna do 0,3 mm, s výhodou do 0,1 mm, v prvním stupni úpravy se rozplavují ve vodě až do dosažení hodnoty pH 3, s výhodou přibližně 1, působením plynného chlorovodíku nebo kyseliny chlorovodíkové, která obsahuje 12 až 37,5 % hmotnostních, s výhodou 20 % hmotnostních chlorovodíku, při teplotě mezi teplotou místnosti a teplotou varu směsi voda — kyselina chlorovodíková, s výhodou při teplotě nad 70 °C, potom se popřípadě přítomný chlorid železnatý převede oxidací peroxidem vodíku, kyslíkem, vzduchem, peroxodvojsíranem amonným nebo s výhodou chlorem na chlorid železitý, potom se zvýší hodnota pH na 4 až 9 zvláště na 7 až 8, s výhodou pomocí aktivního kysličníku hořečnatého, k vysrážení a. oddělení hydroxidů železa a hliníku, popřípadě kysličníku železitého a kysličníku hlinitého, a popřípadě se též vysráží a oddění vápenaté sloučeniny přídavkem síranu hořečnatého nebo kyseliny sírové a potom se chlorid horečnatý přítomný ve zbývajícím roztoku převede o sobě známým způsobem při teplotě 500 až 1000 °C tepelným štěpením na kysličník hořečnatý, a chlorovodík, který se použije k úpravě dalšího výchozího materiálu v prvním stupni úpravy.
Při oddělování hydroxidů železa a hliníku, tedy seskvioxidů (R2O3), se současně z velké části odstraní i kyselina křemičitá, a to jednak proto, že je přítomna v nerozpustné formě, jednak proto, že je strhována sraženinou hydroxidů, popřípadě seskvioxidů.
Chlorovodík se při způsobu podle vynálezu může přivádět ve formě kyseliny chlorovodíkové, zejména koncentrované, nebo výhodně jako plyn. Použití plynného chlorovodíku, zejména ve zředěné formě, jak se získává při štěpení chloridu hořečnatého nebo jeho roztoků, je výhodné proto, že je možno využít značně velkého rozpouštěcího tepla chlorovodíku ve vodě, a že je možno dosáhnout podstatně vyšších koncentrací chloridu hořečnatého v roztoku než při použití kyseliny chlorovodíkové. Při použití plynného chlorovodíku je možno dosáhnout libovolných koncentrací chloridu hořečnatého až po koncentraci při nasycení. Naproti tomu při použití kyseliny chlorovodíkové je dosažitelná koncentrace chloridu hořečnatého závislá na koncentraci kykyseliny a v praxi se zde dosáhne nejvýše koncentrace odpovídající přibližně 150 g MgO/1, avšak i toto jen tehdy, když se v dalších stupních odpaří voda.
Při použití surového magnesitu nebo jiných přírodních, ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku v nepáleném stavu jako výchozího materiálu jsou sloučeniny železa a manganu z výchozího materiálu přítomny v roztoku získaném působením chlorovodíku v podobě sloučenin dvojmocného železa a dvojmocného manganu. Oddělení sloučenin železa a manganu je však možno provést přibližně kvantitativně jen tehdy, jsou-li železo a mangan přítomny ve výšemocné formě. Při použití surového magnesitu nebo jiných nepálených sloučenin hořčíku, jakožto výchozího materiálu je tedy třeba sloučeniny železa a manganu k jejich oddělení oxidovat.
Této oxidace je možno dosáhnout například pomocí chloru, peroxidu vodíku, kyslíku, vzduchu, amoniumperoxodisulfátu nebo jiných pěroxodisulfátů. Při použití kausticky pálených látek, například kausticky páleného kysličníku hořečnatého jakožto výchozí látky, jsou normálně, tj. při výrobě kaustických látek, jako je kysličník hořečnatý, oxidačním pálením, přítomny sloučeniny trojmocného železa již od počátku, takže pro oddělení sloučenin železa není třeba oxidace. Mají-li se však odstranit i sloučeniny manganu prakticky kvantitativně například z kaustického kysličníku hořečnatého, je současně nutná přísada oxidačního činidla. Pro srážení kysličníků železa a manganu a současně i ÁI2O3 se nej199228 lépe používá vysoce aktivního kysličníku hořečnatého, například kaustického kysličníku hořečnatého, získaného z přírodních magnesitů pálením ve vznosu. Výhodně lze pro tento účel použít kysličníku hořečnatého, který se získá popisovaným způsobem při štěpení chloridu hořečnatého.
Je-li žádoucí i snížení obsahu vápna obsaženého ve výchozím materiálu, srazí se vápenaté sloučeniny převedením v těžko rozpustnou formu, zejména převedením v síran vápenatý, například přídavkem síranu hořečnatého nebo kyseliny sírové. Oddělení kysličníků železa, hliníku a manganu a sloučenin vápníku je popřípadě možno provést současně. Přitom je v každém případě možné ovlivňovat obsah vápna ve výsledném produktu nastavením srážecí teploty. K získání nízkého obsahu kysličníku vápenatého v upraveném magnesitu se vápenaté sloučeniny srážejí při nižší teplotě, k získání vyššího obsahu CaO při vyšší teplotě.
Roztok chloridu hořečnatého, připravený popsaným způsobem, se pak například vstřikováním do reaktoru může převést v kysličník hořečnatý, přičemž se získá plynný chlorovodík ve směsi se spalnými plyny a vodní párou. Plynný chlorovodík se pak může odvádět zpět, k rozpuštění nového výchozího materiálu, do prvního stupně.
Při jedné obzvláště účelné obměně způsobu podle vynálezu se rozpouštění výchozího materiálu provádí nepřetržitě, například v trubkovém reaktoru nebo v reakční věži. Přitom se teplota v reakční nádobě při použití plynného chlorovodíku obsahujícího vodní páru, například při použití plynů odpadajících při štěpení chloridu hořečnatého, udržuje nad rosným bodem vody, prakticky na 100 °C nebo poněkud výše, aby se zabránilo kondenzaci vodní páry a tím i zřeďování roztoku.
Použije-li se jako výchozího materiálu magnesitu s vyšším obsahem dolomitu nebo samotného dolomitu, je možno výchozí materiál pálit tak, že se prakticky rozloží pouze uhličitan hořečnatý, avšak uhličitan vápenatý zůstane zachován v podstatě nezměněn. Při použití výchozího materiálu takto páleného se jeho rozpouštění chlorovodíkem provádí při hodnotě pH nikoli pod
3. Přitom se pak rozpustí pouze MgO, kdežto CaCO3 kyselina se ještě nerozkládá. Při použití takovéhoto výchozího materiálu se účelně pracuje za míchání nebo homogenního míšení, aby se v reakční nádobě udržela stejnoměrná hodnota pH.
Vynález je blíže osvětlen dále uvedenými příklady.
Přikladl
500 g surového magnesitu se oxidačně pálí při 800 °C a získaných 252,5 g kaustického kysličníku hořečnatého o zrnění 0 až 0,1 mm se rozplaví v 1500 ml vody o teplotě 50 °C. Suspenze se vnese do izolovaného trubkového reaktoru délky 1,5 m a průměru 0,6 m, s náplní, kterým se protiproudně po 3 hodiny provádí horká směs vzduchu a plynného chlorovodíku nasyceného vodní párou (16 % hmot. HC1) o teplotě 100 °C, až soustava obsahuje přibližně 55 g volné kyseliny chlorovodíkové v 1 litru. Teplota v soustavě se udržuje pro vysoké reakční teplo nad rosným bodem vodní páry. Vodní pára odchází z trubkového reaktoru na horním konci s ostatními inertními plyny. Plynný chlorovodík se v soustavě kvantitativně absorbuje. Neutralizace vzniklé nadbytečné kyseliny a srážení RzOs se provádí za míchání za tepla přidáním 70 g vysoce aktivního MgO (95,80 % MgO, 2,30 % ztráta žíháním), získaného rozkladem chloridu hořečnatého. K částečnému oddělení CaO se přidá 120 g MgSOá.7 H2O a pak se společně při teplotě místnosti oddělí nerozpustné podíly, R2O3 a síran vápenatý. Oddělený podíl (odpad) se promyje 1500 ml destilované vody. Zbývajících 1580 ml roztoku má obsah MgO 176 g/1. Výtěžek MgO činí přibližně 94 %, nehodnotí-li se množství MgO (8,0 g/1) obsažené v odpadající prací vodě jako ztráta.
Složení výchozích látek a výsledného produktu je toto:
Surový magnesit Kaustický kysličník horečnatý Výsledný produkt (přepočteno na ztrátu žíhání 0 %)
| SÍO2 | 1,70 % | 3,36 % | 3,40 % | 0,04 % |
| Fe2O3 | 1,78 % | 3,52 % | 3,56 % | 0,002 % |
| AI2O3 | 0,38 % | 0,75 % | 0,76% | 0,02 % |
| Μη3θ4 | 0,10 % | 0,20 % | 0,20 % | 0,14 % |
| CaO | 1,60 % | 3,17 % | 3,20 % | 1,05 % |
| MgO (rozdíl) | 44,-44 % | 88,00 % | 88,88 % | 98,75 % |
| ztráta žíháním | 50,00 % | 1,00 % | 0,00 % | ; 0,00 % |
| Při tomtéž pokusu | v nádobě s | míchadlem hující přibližně 12 % hmot. | plynného ch |
se dosáhne výtěžku přibližně 94 %, vztaženo na MgO. Částečné oddělení CaSOá.HžO se v tomto případě provádí v odděleném stupni po oddělení nerozpustného podílu + + R2O3. Sraženina síranů, žíhaná při 800 °C, sestává z 99,5 % z CaSCh.
Příklad 2
450 g surového magnesitu se pálí při 700 °C a získané 232 g kaustického kysličníku hořečnatého se zrněním 0 až 0,1 mm se rozplaví v 1500 ml vody o teplotě 50 °C a supenze se vnese jako v příkladu 1 do trubkového reaktoru s náplní. Pak se protiproudně přivádí po 2,5 hodiny do suspenze nezahřátá směs tlakového vzduchu, obsarovodíku, až soustava obsahuje přibližně 5,8 g/1 volné kyseliny chlorovodíkové. Reakčním a rozpouštěcím teplem se teplota soustavy zvýší na 50 až 70 °C. Chlorovodík se kvantitativně pohltí. Neutralizace a vysrážení R2O3 se provede za míchání přídavkem 67,5 g MgO (95,80 % MgO, 2,30 % ztráta žíháním), přičemž se přidá malé množství peroxidu vodíku. Roztok se za tepla bez chlazení zfiltruje a sraženina (odpad) se promyje 1500 ml vody. Zbývajících 1575 ml roztoku má obsah MgO 148,5 g/1. Výtěžek MgO činí přibližně 95 %, nehodnotí-li se obsah MgO (13,0 g/1) v odpadající prací vodě jako ztráta.
Složení výchozích látek a výsledného produktu je toto:
Surový magnesit Kaustický kysličník hořečnatý Výsledný produkt (přepočteno na ztrátu žíhání 0 %)
| S1O2 | 2,48 % | 4,83 % | 4,88 % | 0,02 % |
| Fe2O3 | 1,79 % | 3,50 % | 3,53 % | stopy |
| AI2O3 | 0,45 % | 0,88 % | 0,89 % | stopy |
| ΜΠ3θ4 | 0,10 % | 0,20.% | 0,20 % | 0,007 % |
| CaO | 0,86 % | 1,68 % | 1,70 «/o | 1,75 % |
| MgO (rozdíl) | 44,97 % | 88,01 % | 88,80 % | 98,16 % |
| ztráta žíháním | 49,30 % | 1,00 % | 0,00 % | 0,00 % |
Analýza výsledného produktu:
Nízký obsah manganu ve výsledném produktu je způsoben přidáním H2O2.
Příklad 3
450 g surového magnesitu o složení uvedeném v příkladu 2 a o zrnění 0 až 0,1 mm se rozplaví v 1500 ml horké vody a suspenze se vnese do trubkového reaktoru s náplní, popsaného v příkladu 1. Do reaktoru se protiproudně přivádí po 4 hodiny horká směs plynného chlorovodíku a vzduchu (přibližně se 40 % hmot. HC1), přičemž dochází k velmi značné tvorbě pěny. Pak se pro oxidaci přivádí chlor, načež se nadbytek kyseliny neutralizuje a kysličníky R2O3 se vyloučí přidáním výchozího materiálu, páleného při 700 °C. Výtěžek MgO činí přibližně 85 %, nehodnotí-li se obsah MgO v získané prací vodě jako ztráta.
SÍO2 0,02 %
Fe2O3 stopy
AI2O3 stopý
Μη3θ4 0,05 %
CaO 1,95 %
MgO (rozdíl) 98,03 % ztráta žíháním 0,00 %
Vzhledem k lepší rozpustnosti uhličitanu vápenatého dochází v tomto případě k obohacení výsledného produktu kysličníkem vápenatým.
Přikládá g kaustického kysličníku hořečnatého o složení uvedeném v příkladu 1 a se zrněním 0 až 0,1 mm se za míchání magnetickým míchadlem rozplaví ve 250 ml stude199228 né vody v uzavřené reakční nádobě, načež se do reakční nádoby po 1,5 hodiny uvádí směs plynného chlorovodíku a kysličníku uhličitého v objemovém poměru 1 : 1. Od přibližně 280 ml získaného roztoku se oddělí nerozpuštěný zbytek a pak se přídavkem 5 g kaustického kysličníku hořečnatého vyloučí seskvioxidy, které se odfiltrují. Zbývající roztok obsahuje přibližně 380 g MgClz/l.
V kyselině nerozpustný zbytek, získaný v množství přibližně 3 g, má toto složení:
SiOž 67,5 %
FeaO3 2,1 %
AI2O3 3,5 %
CaO 0,4 %
MgO 26,5 % ztráta žíháním 0,0 %
Vyloučená sraženina seskvioxidů obsahuje nadbytek 3,8 g kaustického kysličníku hořečnatého a má toto složení:
S1O2 12,0 %
FeaO3 43,0 %
AI2O3 8,0 %
CaO 0,2 %
MgO 36,8 % ztráta žíháním 0,0 %
P ř í k 1 a d 5
2400' g surového magnesitu zrnění 0 až 0,1 mm se oxidačně pálí při 700 °C a získaných 1241 g kaustického kysličníku hořečnatého se za míchání vnese do 8000 ml 20% kyseliny chlorovodíkové o teplotě 95 °C v otevřené nádobě bez dalšího zahřívání. Vnesené množství aktivního kaustického kysličníku hořečnatého stechiometricky převyšuje použité množství HC1, takže není třeba dalšího přídavku kaustického kysličníku hořečnatého pro srážení. Tím se provede rozpuštění výchozího materiálu a sražení kysličníků R2O3 v jedné operaci. Reakční směs se zfiltruje přibližně po 1 hodině. Odfiltrovaná sraženina (odpad) se promyje 8 litry destilované vody. Zbývajících 6210 ml roztoku má obsah MgO 158,50 g/1 a obsah CaO 3,00 g/1. Výtěžek MgO činí přibližně 95 %, nehodnotí-li se obsah MgO v získané prací vodě (8000 ml prací vody s 5,2 g/1 MgO), poněvadž prací voda se znovu může ppužít. Vzhledem k tomu, že reakce probíhají v otevřené nádobě, může vodní pára unikat, a proto je koncentrace MgCk vysoká.
Výchozí látky a výsledný produkt mají toto složení:
Surový magnesit Kaustický kysličník hořečnatý Výsledný produkt (přepočteno na ztrátu žíhání 0 %)
| SÍO2 | 2,48 % | 4,83 % | 4,88 % | 0,03 % |
| FežO3 | 1,79 % | 3,50 % | 3,53 % | 0,02 % |
| AI2O3 | 0,45 % | 0,88 % | 0,89 % | 0,01 % |
| M113O4 | 0,10 % | 0,20 % | 0,20 % | 0,14 % |
| CaO | 0,86 % | 1,68 % | 1,70 % | 1,85 % |
| MgO (rozdíl) | 44,97 % | 88,01 % | 88,80 % | 97,95 % |
| ztráta žíháním | 49,30 % | 1,00 % | 0,00 % | 0,00 % |
Množství odpadu činí přibližně 170 g vztaženo na ztrátu žíháním 0,0 %.
Příklad 6
2000 g surového magnesitu o zrnění 0 až 0,1 mm se bez zahřívání rozpustí v otevřené nádobě v 8000 ml 20% kyseliny chlorovodíkové o teplotě 95 °C. Tvorbě pěny se zábrání přídavkem odpěňovacího prostředku. Pak se k oxidaci přidá 120 ml 30% peroxidu vodíku. K neutralizaci nadbytku kyseliny chlorovodíkové a pro sražení kysličníků R2O3 se poté přidá 143,5 vysoce aktivního MgO (95,80 % MgO, 1,70 % CaO, 2,30 proč. ztráta žíháním, připravený z MgClz) a směs se po 1 hodině zfiltruje. Získá se 6870 ml filtrátu, obsahujícího v 1 litru
137,20 g MgO a 2,40 g CaO. Sraženina (odpad) se promyje 8000 ml vody. Při tomto pokusu se neutralizuje vysoce aktivním MgO v oblasti slabé acidity, aby se zabránilo ztrátám na surovém magnesitu. Výtěžek MgO činí 94,5 %, nehodnotí-li se obsah MgO (3,28 g/1) v získaném pracím louhu jako ztráta.
Výchozí materiál a výsledný produkt mají toto složení:
i
12
Surový magnesit (vztaženo na ztrátu Výsledný produkt žíháním 0 % 1
| SÍO2 | 2,48 % |
| FezCb | 1,79 % |
| AI2O3 | 0,45 % |
| Μη3θ4 | 0,10 % |
| CaO | 0,86 % |
| MgO (rozdíl) | 44,97% |
| ztráta žíháním | 49,30 % |
Claims (3)
1. Způsob úpravy přírodních, ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku, vybraných ze skupiny zahrnující brucit, dolomitický magnesit, magnesitický dolomit, dolomit a zejména magnesit, v rozemleté formě chlorovodíkem, vyznačující se tím, že se přírodní, ve vodě nerozpustné sloučeniny hořčíku, popřípadě v kausticky vypálené formě, rozemelou ,na velikost zrna do 0,3 milimetry, s výhodou do 0,1 mm, v prvním stupni úpravy se rozplavují ve vodě až do dosažení hodnoty pH 3, s výhodou 1, působením plynného chlorovodíku nebo kyseliny chlorovodíkové, která obsahuje 12 až 37,5 procenta hmotnostních, s výhodou 20 % hmotnostních chlorovodíku, při teplotě mezi teplotou místnosti a teplotou varu směsi voda — kyselina chlorovodíková, s výhodou při teplotě nad 70 °C, potom se popřípadě přítomný chlorid železnatý převede oxidací peroxidem vodíku, kyslíkem, vzduchem, peroxodvojsíranem amonným nebo s výhodou chlorem na chlorid železitý, potom se zvýší hodnota pH na 4 až
YNÁLEZU
9 a zvláště 7 až 8, s výhodou pomocí aktivního kysličníku hořečnatého, k vysrážení a oddělení hydroxidů železa a hliníku, popřípadě kysličníku železitého a kysličníku hlinitého, a popřípadě se též vysráží a oddělí vápenaté sloučeniny přídavkem síranu hořečnatého nebo kyseliny sírové a potom se chlorid hořečnatý přítomný ve zbývajícím roztoku převede při teplotě 500 až 1000 stupňů Celsia tepelným štěpením na kysličník hořečnatý a chlorovodík, který se použije k úpravě dalšího výchozího materiálu v prvním stupni úpravy.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se •tím, že se hydroxid železitý, popřípadě kysličník železitý a hydroxid hlinitý, popřípadě kysličník hlinitý a vápenaté sloučeniny oddělují současně.
3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se pro horečnaté-sloučeniny s obsahem aktivního kysličníku hořečnatého používá menšího množství chlorovodíku, než je množství stechiometrické.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT1147869A AT298415B (de) | 1969-12-10 | 1969-12-10 | Verfahren zur Aufbereitung von natürlichen, wasserunlöslichen Magnesiumverbindungen, insbesondere Magnesit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS199228B2 true CS199228B2 (cs) | 1980-07-31 |
Family
ID=3628944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS708303A CS199228B2 (cs) | 1969-12-10 | 1970-12-09 | Způsob úpravy přírodních, ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT298415B (cs) |
| CA (1) | CA939117A (cs) |
| CS (1) | CS199228B2 (cs) |
| ES (1) | ES386090A1 (cs) |
| YU (1) | YU33843B (cs) |
| ZA (1) | ZA707996B (cs) |
-
1969
- 1969-12-10 AT AT1147869A patent/AT298415B/de not_active IP Right Cessation
-
1970
- 1970-11-25 ZA ZA707996A patent/ZA707996B/xx unknown
- 1970-12-02 ES ES386090A patent/ES386090A1/es not_active Expired
- 1970-12-02 YU YU2919/70A patent/YU33843B/xx unknown
- 1970-12-09 CS CS708303A patent/CS199228B2/cs unknown
- 1970-12-10 CA CA100,266A patent/CA939117A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT298415B (de) | 1972-05-10 |
| YU291970A (en) | 1977-12-31 |
| CA939117A (en) | 1974-01-01 |
| ZA707996B (en) | 1971-08-25 |
| ES386090A1 (es) | 1973-03-16 |
| YU33843B (en) | 1978-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1097247B1 (en) | A method for isolation and production of magnesium based products | |
| US3980753A (en) | Industrial process of preparing magnesia of high purity | |
| GB2099410A (en) | Treatment for aluminous materials | |
| CA1074528A (en) | Manufacture of magnesium carbonate and calcium sulphate | |
| US3095266A (en) | Production of sodium chromate from chromite ores | |
| CS199228B2 (cs) | Způsob úpravy přírodních, ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku | |
| US4532113A (en) | Iron chloride waste treatment in molten salt | |
| US2204454A (en) | Process for decomposing zirconium ore | |
| DE2107844B2 (de) | Verfahren zur großtechnischen Herstellung von Magnesiumoxyd hoher Reinheit | |
| RU2690820C1 (ru) | Способ получения кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств | |
| FI65218B (fi) | Foerfarande foer att tillvarataga cr203 ur en kromhaltig loesning | |
| CA1093280A (en) | Removal of iron from magnesite ore | |
| CS232711B2 (en) | Parting method of ferrous,clayey and manganous impurities from magnesium chloride solution in hydrogen chloride | |
| US2176444A (en) | Process of preparing aluminates | |
| US1537479A (en) | Method of making magnesium chloride | |
| US1282222A (en) | Method of treating aluminous materials of high silica content. | |
| US1895580A (en) | Treatment of bauxite, alunite, and like aluminous material | |
| CA1093277A (en) | Process of producing aqueous solution of magnesium chloride | |
| DE2137573A1 (de) | Verfahren zur aufbereitung von magnesiumverbindungen | |
| US1631170A (en) | Process for the manufacture of chromium compounds | |
| US1857844A (en) | Process for production of aluminum oxide and other aluminum combinations | |
| US2039653A (en) | Manufacture of the oxide and the chloride of magnesium | |
| AU728854B2 (en) | The production of calcium carbonate and of magnesium oxide from impure sources of calcium and magnesium | |
| US1071290A (en) | Process of extracting metals from minerals, rocks, and other materials. | |
| US2363572A (en) | Treatment of zinc carbonate ores |