CS206109B1 - Spósob mechanickej aktivácie horečnatých surovin - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU <6I> (23) Výstavná priorita (22) Přihlášené 13 08 7 9 (21) PV 5505-79 206 109 (11) (Bl) (51) Int. Cl? C 09 C 3/04

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY

(40) Zverejnené 29 08 80(45) Vydané q! £Q (75)

Autor vvnálezu

TKÁCOVÁ KLÁRA RNDr. CSc. a HOCMANOVÁ IRENA ing. CSc., KOSICE (54) Spdsob mechanickéj aktivácie horečnatých surovin 1

Vynález aa týká spčsobu mechanickéj aktivácie horečnatých surovin pre lúhovanie rozto-kom silných kyselin pri chemickéj úpravě.

Chemická úprava horečnatých surovin sa využívá na odstránenie železa a iných škod-livých nečistfit z prírodných materiálov. SpoloČným znakom jednotlivých technologií chemic-kej úpravy je převod rozpustných zložiek do roztoku, rafinácia roztoku a zrážanie horečna-té j substancie, jej odvodňovanie a následné termické spracovanie na oxid. KIúčový stupeňjednotlivých postupov chemickej úpravy je rozklad suroviny a převod úžitkovej zložky doroztoku. V pripade horečnatých surovin je rozklad založený na reakcii kationu Mg^+ a anion-mi kyseliny za tvorby rozpustných horečnatých solí, pozři literatúru: Kippe 0.: DAS č. pa-tentu 1000360, 1957, Najmr S. a kol.: Správy Výskumného ústavu anorganickej chémie tfstí nadLabem č. 790 r. 1976, č. 735 r. 1974 a č. 736 r. 1974, Najmr S.: Výroba MgO nitrátovým spfi-eobom s využitím vedlejších produktov a odpadných látok. Zborník konverencie "Horečnaté su-roviny a ich využitie v chemickom a hutníckom priemysle". Košice 1974. Handel J. F.: USč. patentu 2 754 175, 1956. Základné technologie chemickej úpravy napr. chloridová, nitrá-tová, sulfátová využívájú pre rozklad heterogénne reakcie prebiehajúce na rozhraní tuheja kvapalnej fázy, za priameho lúhovania horečnatého komponentu do roztoku. Priaznivý prie-beh lúhovania je podmienený aktiváciou tuhej fázy. Aktivácie magnezitu sa v súčasnej doběuskutočňuje termickou cestou, t.j. kaustifikáciou, pozři literatúru: Kahler F.: Radex Rund-schau Heft 3, 50 (1947), Cremer E., Gatt F.: Radex Rundschau Heft 4, 144 (1949)» Haas H., 206 109 208 108

Kahler P., Reischel K.: Radex Rundschau Heft 1, 47 (.1958)» Ho omanová I., Kupka J.: Rudy25, 9, 243 11977), δο předpokládá stavbu investičně náročných a ekologicky závadných zaria-dení pře výpal.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že horečnaté suroviny napr. magnezit, dolomit sa melúza sucha na měrný povrch s minimálnou hodnotou 8 m2 . g-1, pričom obsah kryštalickej fázykarbonátu horčíka je nižší než 50 percent oproti vsádzke. Přednostou vynálezu je, že umožňuje nahradit investičně náročný a ekologicky nepriaz-nivý postup aktívneho výpalu (kaustifikácie) karbonátových minerálov horčíka, jednoduchýmpostupom, t.j. mletím suroviny.

Vyššie popísáný postup je možné uplatnit pri mechanickéj aktivácii horečnatých suro-vin, napr. surového magnezitu alebo dolomitu, použitím zariadení intenzívneho mletia, napr.vibračných, planetérnych, alebo iných typov mlynov, v ktorých je mnohonásobné zvýšená in-tenzita mechanického pčsobenia na rozpojovaný materiál, oproti klasickým mlecím zariade-niam. Příklad 1

Vplyv mechanickej aktivácie na kinetiku lúhovania surového magnezitu kyselinou dusičnouPodmienky lúhovania

Do zmesi 128 ml vody a 140 g magnezitu, vyhriatej na 90 °C sa za stálého miešania po-stupné přidávalo 309 g 54 % (váhových) kyseliny dusičnéj. Po poslednom přídavku kyselinydusičnej sa odobralo 10 ml reakčnej zmesi v 10, 20, 40 a 60 minútových intervaloch narozbor. Po odbere 4. vzorky sa suspenzia ochladila na teplotu 30 °C, vodným roztokom čpav-ku sa upravilo pH a uskutečnili sa filtračně testy podle Kafařova.

Podmienky mechanickej aktivácie

Magnezit sa mechanicky aktivoval v laboratornom vibračnom mlýne pri konštantnom počteotáčok 22,33 s-1 a konštantnom stupni plnenia mlýna mlecími telesami 75 %· Příkon mlýnasa zvyšoval z 1,45 kW.. kg"1 na 3,6 kW . kg"1 zvgčšovením aplitúdy mlýna z 3,5 mm na 8 mm.Mletie sa uskutočnilo v dvoch časoch mletia. Podmienky mletia a charakteristika produktovmletia sú v tabulke 1 A. Výsledky lúhovacích a filtraČných testov sú zahrnuté v tabulke2 A.

Tabulka 1 A

Podmienky mletia a charakteristika produktov mletia

Vzorka č. Mletie Měrnýpovrch(m2 . g"1) Obsah kryštalickejfázy MgCO-j 1%) amplitúda (mm) čas (h) 1/A 3,5 0,25 0,78 91 2/A 8 0,25 8,57 50,6 3/A 8 2 9,95 26,9

206 100Tabulka 2 A Výsledky lúhovacích a filtrařných těstov Číslo vzorky 1/A 2/A 3/A Doba vnááania kyseliny’ duši dne j (min) 12,5 13 55 Stupen premeny kyseliny dusidnej i£)v čase po vnesení HNOy· 10 min. 29,8 96,9 99,9 20 min. 60,2 100 100 40 min. 90,5 ICO 100 60 min. 97,1 100 100 pH suspenzia (bez úpravy) 1 1 4,2 rozbor suspenzie: obsah vodonerozp. suáiny (hmot. %) 6,81 3,42 2,78 obsah v sušině MgO (hmot. %) 33,98 14,82 4,04 CaO (hmot. %) 0,47 0,17 0,17 stupeň vyluhovánia MgO (%) 97,06 94,97 98,88 CaO (%) 95,74 98,11 99,29 rozbor filtrátu: obsah MgCNOj)^ (hmot. %} 31,12 31,74 36,48 Ca(N0j)2 (hmot. %) 2,21 1,97 2,32 Výsledky filtradnáho testu pH filtrovanéj suspenzie 7,0 6,8 4,2 množstvo získaného filtrátu (ml) ·#· v čase 10 min. 9 8· 12 60 min. 24 20 28 90 min. 30 25 36 Závislost vyťaženosti magnesitu doroztoku na Sase 1 tíhovania roztokom kyseliny dtfsič-ne j je pre neaktivovaná a mechanicky aktivované vzorky mletím ne obr. 1. Příklad 2

Vplyv mechanickéj aktivácie na kinetiku lúhovania surového magnezitu kyselinou solnou.Podmienky lúhovania 160 mg navážky magnezitu sme rozpúáťali v 200 ml $ Jí roztoku kyseliny chlorovodíkovéjza stálého miešania. 5 ml reakdnej zmesi sa odobralo v 5, 10, 15, 30 a 60 minútových in-tervaloch na rozbor.

Podmienky mechanickéj aktivácie

Magnezit sa mechanicky aktivoval v laboratořnom vibračnom mlýne .pri konátantnom časemleti a 2 hod., konátantnom podte ctádok plyna 21,33 s“1 a stupni plněnia mlýna mlecími 206 109 telesami na 75 %. Příkon mlýna aa zvySoval z 1,45 kW . kg“1 na 3,6 kW . kg"1 zvBČSovanímamplitúdy mlýna z 3»5 mm na 8,5 mm. Základná nemletá vzorka magnezitu a vzorky mleté při Z r&amp;znych applitúdach sú cha-rakterizovaná tabulkou 1 B. Výsledky lúhovacich testov aú v tabulke 2 B a znázorněné naobr. 2.

Tabulka 1 B

Charakteristika drobnozrnnej neaktivovanéj vzorky a mechanicky aktivovanýchvzoriek magnezitu

Vzorka č. Mletie Měrný povrch ,_2 -1» km . g ) Obsah kryátalickej fázyMgCOj(») 1/B Nemletá 0,33 95 2/B Mletá pri amplitúde 3,5 mm 1,88 90 3/B Mletá pri amplitúde 8 mm 9,95 26,9

Tabulka 2 B Výsledky lúhovacich testov

Sas rozpúšťania R(min) Vyťaženosť Mg (%) pre vzorky č. 1/B 2/B 3/B 5 2,5 16,1 38,9 10 4,7 23,9 90,97 15 6,3 31,0 92,43 30 9.® 35,5 94,7 60 Í1,5 40,3 55,34

Popis obrázkov

Na obr. 1 je znázorněný vplyv mechanické.j aktiváeie surového magnezitu na kinetikulúhovania v kyselině dusičnej. Označenie kriv4íek je totožné s označením vzoriek v tabulka1 A, a na obr. 2 je znázorněný vplyv mcchanickej :aktřvé*cie surového magnezitu na kinetikulúhovania v kyse-line solné j. Označenie ta^vték je Wtet&amp;né « označením vzoriek v tabulke1 B.

Navrhovaný spfisob aktiváoie je moíné uplatnit podobným sp6sobom aj u iných, ňehoreč-natých minerálov pře optimalizáciu priebehu heterogénnych reakcií v chemickej úpravě rúd,v chemickom priemysle, v cemeritárstve a pod.

Claims (2)

1. PB IOHST Vinili ZU zoe »·· Spdsob mechanickéj ektivácie horečnatých surovin, vyznačujúci sa tým, že horečnatésuroviny napr. magnezit, dolomit sa melú za sucha na měrný povrch s minimálnou hodnotou8 m2 . g"1, pričom obsah kryštalickej fázy karbonátu horčíka je nižší než 50 percent oprotivsádzke.
2. 2 výkresy