CS206110B1 - Hydrometalurgický sposob výroby kysličníka horečnatého z magnezitových surovin - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 206110 (11) (Bl) (51) Int. Cl3 C 01 F 5/02 . R E P U B 1 1 (19) K A (22) Přihlášené 13 08 79(21) (PV 5511—79) (40) Zverejnené 29 08 80 (45) Vydané 31 03 83 URAĎ PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (75)

Autor vynálezu IBARRA GRANDA OSVALDO ing., HAVANA (KUBA) aKMETOVA DAGMAR doc. ing. CSc., KOŠICE 54 (54) Hydrometalurgický sposob výroby kysličníka horečnatéhoz magnezitových surovin \

Vynález sa týká hydrometalurgického spó-sobu výroby kysličníka horečnatého z mag-nezitových surovin za použitia kyseliny uhli-čité].

Je znám spósob výroby kysličníka horeč-natého (Dori M. a kol.; Pokusné obohacova-nie jelšaVského dolomitického magnezitu vlaboratórnom a prevádzkovom měřítku; vý-skumná správa, Budápešť-Veszprém /1976/)z magnezitových surovin otosahujúcich akonečistoty železo, vápník a křemík, za použi-tia kyseliny uhličitej. Podl'a uvedenej tech-nológie hrubá magnezitová surovina (pod20 mm s obsahom 42,84 % MgO, 2,54 % CaO,3,46 % Fe2O3 a 0,84 % S1O2, sa praží v oxi-dačně] atmosféře pri 750 až 800 °C počas 3až 4 hodin. Ochladený praženec Sa zmiešas vodou pri pomere kvapalnej a pevnej fázyrmutu 0,5 pri luhovaní za tvorby Mg (OH)2a po hydratácii sa připraví vodný rmut ob-sahujúci 24 až 26 g/1 MgO. Hrubé částicev rmute sa melú v gulovom mlýne (pod0,035 až 0,05 mm) a potom sa Mg (OH )2 roz-pusta pri 18 až 20 °C pod tlakom CO2 0,981MPa. Po luhovaní sa rmut filturuje pod tla-kom CO2. Zo získaného roztoku dihydrokar-bonátu horečnatého, s obsahom 20 až 24 g/1MgO sa vylučuje MgCO3.3H2O. Vylúčenie saíW&flsa při teplote 10 až 20 °c počas 15 až50 hodin fúkaním vzduchu do hladiny roz- toku. Získaná· zrazenina karbonátu horečna-tého sa nechá sedimentovať, filtruje sa vovákuu a filtračný koláč sa kausticky pražína MgO pri 600 až 900 °C. Uvedená techno-lógia má však rad nedostatkov, medzi ktorépatří dlhá doba praženia 3 až 4,5 hodiny,,potřeba zaradenia operácie hydratácie MgO,ktorá má níziku účinnost (50 % ) a thvá 24až 30 hodin. Při hydratácii sa zvyšuje teplo-ta praženca až na 120 až 160 °C, čo vyžadu-je připravit vhodné zásobníky. Ďalšou nevý-hodou je, že rmut ostává dlhú dobu 4 až 6hodin v autokláve, čo je spósobené okolnos-ťou, že nutná tlaková filtrácia po luhovaníje o mnoho pomalšia ako samotné lúhova-nie, ktoré trvá len 1 až 2 hodiny, pričom zní-ženie parciálneho tlaku CO2 nad roztokotnna atmosferický tlak před filtráciou by za-příčinilo nežiadúce zrazenie MgCO?. ŠH2O,ktorý upcháva filtračně látky a znižuje vý-těžnost MgO. Uvedenou technológiou sa zís-kává surovina s vyšším obsahom nečistot,ako by sa dalo očekávat zo selektívnostiprocesu lúhovania kyselinou uhličitou, pri-čom je aj dlhá doba, 15 až 30 hodin, vylúče-nia MgCO3.3H2O s nízkou účinnosťou vylú-čenia (90 %). Dlhé doby procesov praženia,lúhovania a vylúčenia zapríčiňujú zváčšova-nie kapacity používaných zariadení a .zvý-šenia výrobných nákladov, týkajúce sa hlav- 206110 ne spotřeby energie.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje hyd-rometalurgický spůsob výroby kysličníka ho-rečnatého. z magnezitových surovin pódiavynálezu, kterého podstata spočívá v tom,že magnezitoyá surovinla rozdrvená na vel'-kolsť častíc 1 až 2 mm sa praží v oxidačně]'atmosféře pri 700 až 750 °C počas 0,75 až 1hodiny. V ďalšom mletie vo vodnom rmutepri pomeíre kvapalnej a pevnej fázy rmutu2 až 3 prebieha na velkost častíc 0,05 až0,08 mm. Rmut praženca po riedení vodouna koncentráciu 10 až 13 g/l kysličníka ho-rečnatého sa luhuje pod tlakom CO2 0,784až 0,081 MPa pri 20 až 30 °C počas 1,5 až 2hodin a vákuove filtruje. Vylučovanie ba-zického karbonátu horečnatého prebieha priteplote 90 až 95 °C počas 0,5 až 1 hodiny. Výhody hydrometalurgického sposobu vý-roby kysličníka horečnatého z magnezito-vých surolvín podl'a vynálezu spočívajú vtom, že sa značné skráti doba praženia aodpadá potřeba zvláštnej operácie pre hyd-ratáciu. Mokrým mletím praženca sa dosa-huje zvýšenie rozpúšťania kysličníka horeč-natého o 3 až 4 °/o, tj. na 98 %. Luhovánímrmutu s koncentráciou 11 až 13 g/l sa skrá-ti celková doba pobytu v autokláve přibliž-né trojnásobné a uiahčí sa filtrácia, ktorása může previesť vo vákuu bez nebezpečen-stva zrážania MgCOs . 3H2O. Lepšie podmien-ky filtrácie dovolujú získat kysličník horeč-natý s nižším obsahom nečistot a to maxi-málně s 0,10 % Fe2Os, 0/15 S1O2 a 0,30 %CaO. Zohrieivanie roztoku dihydrokarbonátuhorečnatého pri teplote 90 až 95 °C skracujeproces vylučovania bazického karbonátu ho-rečnatého přibližné 30 až 60 krát a dovolujezískat vyššiu ako 98%-nú účinnost vylúčenia.P r ífk 1 a d 1

Magnezitový koncentrát pod 1 mm s ob-sahom 40,15 % MgO, 1,92 %/Fe celkové(= dvoj a trojmocné železo) obsahujúce 1,91Fe2+, 1,34 CaO a 0,63 % SioO2 sa pražil pri730 °C počas 1 hodiny a ochladený praženecsa miešál s vodou pri pomere kvapalnej apevnej fázy rmutu 2,5. Získaný rmut sa mlelpod zrnitost čalstíc pod 0,08 mm a neskorsa zriedii s vodou na koncentráciu 11,31 g/lMOg. Priprávený rmut sa lúhoval v antoklá-ve pri 25 °C pod tlakom CO2 0,883 MPa. Vý-ťažnosť olstatných zložiek z magnezitovéhokoncentrátu bol-a 1,02 % Fe, 8,57 % S1O2 a7,71 % Ca. Roztok dihydrokarbonátu horeč-natého po vákuoivej filtrácii obsahoval 6,692g/l Mg, 0,0055 g/l Fe, 0,0152 g/l S1O2 a 0,0208g/l Ca. Po kvantitatívnom vylúčení kovov zroztoku a pražení bázického karbonátu ho-rečnatého sa získá MgO s obsahom 0,07 %Fe203, 0,26 % CaO a 0,14 S1O2 ako nečistSt.P r í k 1 a d 2

Magnezitový koncentrát uvedený v příkla- de 1 sa před použitím na sucho mlel pod0,08 mm. Podmienky procesu praženia súrovnaké ako v příklade 1. Ochladený praže-nec sa miešal s vodou na koncentrát 11,31g/l MgO a previedlo sa lúhovanie pri pod-mienkach, ako sú v příklade 1. VýťažnoisťMgO po 1,5 h bola 94,95 % a po 2 hodináchtiež 94,95 %.

Hydrometalurgický spůsob výroby kyslič-níka horečnatého z magnezitových surovinpodlá vynálezu sa dá realizovat ako konti-nuálny technologický cyklus, pozostávajúciz deisiatich dielčich etáp. Drvenie magnezi-tovej suroviny sa uskutočňuje v běžných po-užívaných zariadeniach, oxidačně praženiev peci s fluidnou vrstvou, alebo v inýchvhodných zariadeniach a ochladenie pra-ženca za využitia jeho fyzického- teplana predohrievanie vsádzky alebo spalb-vacieho vzduchu. Mokré mletie pražen-ca sa može úskutočniť v gufovom mlýne,alebo v inom vhodnom zariadení. Ďalšiaetapa je příprava vodného rmutu s po-třebnou koncentráciou MgO. Vylúhqvaniepod tlakom CO2 sa može uskutečnit v reak-torech typu „papučka“, kde sa plynná zmesCO2 a N2 (připadne vzduchu) používá aj namiešanie rmutu alebo v konvenčných auto-klávoch s mechanickým miešaním. Vákuováfiltrácia rmutu cez vrstvu inertného mate-riálu prebieha pod ochranou plynnej zmelsi,ktorá získává Uvolňováním lúžiaceho plynupri znížení jeho tlaku na atmosferický. Vďalšom vylučovanie bázického karbonátu ho-rečnatého prebieha priamou injekciou níz-kotlakovej vodnej páry pri protiprúdnompohybe roztoku a páry, pričom injekcie vod-nej páry zaisťuje dostatečné miešanie rmu-tu bázického karbonátu. Roztok dihydrokar-bonátu sa pre vylúčením predohrieva na 50až 55 °C výměnou tepla s vychádzajúcim rmu-tom bázického karbonátu. Zhustenie rmutubázického karbonátu horečnatého sa usku-tečňuje usadzovaním alebo iným spůsobom,vákuoVá filtracia na běžných zariadeniacha sušenie a praženie filtračného koláča bá-zického karbonátu horečnatého v rotačnej,fluidnej alebo v inej vhodnej peci. Obměnutechnologického postupu výroby bázickéhokarbonátu horečnatého je možné uskutočniťtak, že rmUt sa suší vo vznose alebo filtrač-ný koláč sa suší v inom vhodnom zariadení.Produkt získaný vylúčením z roztoku dihyd-rokarbonátu horečnatého o zložení (3 MgCO3. . Mg(OH)2.420) má poměr MgO ku celko-vému obsahu vody v molekule ( (H2O)c) 4/5,čo v porovnaní s produktom získaným vylú-čením z roztoku MgCO3.3H2O podlá predoš-lej, v úvode uvedenej) technologie, za vylú-čenia MgO s pomerom celkovej vody v mo-lekule ( (H2O)C) 1/3, znamená úsporu palivav procese praženia.

Claims (1)

1. Předmět vynálezu Hydrometalurgický spfisob výroby kyslič-níka horečnatého- z magnézitových surovino-bsahujúcich nečistét ako železo·, vápník,hliník za přítomnosti kyseliny uhličitej roz-drívením suroviny, oxidačným pražením, mle-tím praženca na mokro- vo vodnom rmute,riedením praženca vodou luhováním s ná-sledným filtroivaním, zahrievaním získaného-roztoku dihydrokarbo-nátu horečnatého se-dimentáciou získanej zrazeniny, jej filtrá-ciou s kaustiokým. pražením vyznaču júci satým, že velkost rozdrcených častíc je 1 až 2 mm, praženie v oxidačnej atmosféře prebie-iha pri 700 až 750 °C počas 0,75 až 1 h, vel-kost častíc po mletí vo vodnom rmute je0,05 až 0,08 mm s pomero-m kvapalnej apevnej fázý pri mletí 2 a-ž 3, rmuť pražencapo ried-ení vodou na koncentráciu 11 až 13g/l MgO sa lúhuje pod tlakom CO2 0,784 až0,981 MPa pri 20 až 30 θθ počas 1,5 až 2 ho-din a filtruje vákuovou filtraciou a vyluč-o-vanie báizického- karbonátu horečnatého pre-bieha pri teplotě 90 až 95 °C počas 0,5 až1 hodiny.