PL160683B1

PL160683B1 - Sposób wytwarzania rozpuszczalnych zwiazków magnezu z odpadów przemyslowych PL

Info

Publication number: PL160683B1
Application number: PL27882689A
Authority: PL
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1993-04-30

Abstract

Sposób wytwarzania rozpuszczalnych zwiazków magnezu z odpadów przemyslowych zawierajacych metaliczny magnez, polegajacy na lugowaniu surowca rozgrzanym roztworem kwasu mineralnego, znamienny tym, ze do roztworu kwasu mineralnego, ogrzanego korzystnie do temperatury 333K- 343K, dozuje sie surowiec i calosc pozostawia w stanie statycznym do calkowitego rozpuszczenia sie odpadów, po czym z roztworu wytwarza sie znanymi sposobami zadany zwiazek magnezu. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania rozpuszczalnych związków magnezu z odpadów przemysłowych zawierających metaliczny magnez. Związki te znajdują zastosowanie jako nawozy mineralne oraz jako surowce dla przemysłu chemicznego, farmaceutycznego i paszowego.

Znane sposoby wytwarzania rozpuszczalnych związków magnezu z odpadów zawierających metaliczny magnez polegają na ich ługowaniu roztworami kwasów mineralnych. W celu przyspieszenia ługowania stosuje się roztwory kwasów o temperaturze 373K, odpady rozdrabnia się oraz pulpę reakcyjną miesza się w trakcie procesu ługowania. W wyniku tego proces jet energochłonny, kłopotliwy, a przede wszystkim zagrożony powstawaniem wybuchowej mieszaniny wodorotlenowej, zwłaszcza przy stosowaniu mieszadeł mechanicznych.

W sposobie według polskiego opisu patentowego nr 145 226 stosuje się mieszanie pulpy reakcyjnej parą wodną, co w początkowym okresie ługowania zapobiega powstawaniu mieszaniny wybuchowej wodoru z tlenem, a następnie dodaje się prażony magnezyt, który rozkładając się z wydzieleniem dwutlenku węgla, skutecznie zabezpiecza proces przed tworzeniem się mieszaniny wybuchowej. Zasadniczą niedogodnością tego sposobu jest niecałkowite rozpuszczanie się dużych ziarn metalicznego magnezu, powodowane zneutralizowaniem roztworu ługującego przez prażony magnezyt. Nierozpuszczone części metaliczne zatykają przewody i uszkadzają elementy instalacji, w której prowadzony jest proces wytwarzania związków magnezu. Ponadto nierozpuszczone części metalicznego magnezu kontaktując się ze świeżą partią roztworu ługującego stwarzają zagrożenie wybuchowe.

Sposób wytwarzania rozpuszczalnych związków magnezu z odpadów przemysłowych zawierających metaliczny magnez według wynalazku polega na ługowaniu surowca ogrzanym roztworem kwasu mineralnego. Istota wynalazku polega na tym, że do roztworu kwasu mineralnego, ogrzanego korzystnie do temperatury 333K - 343K, dozuje się odpady i całość pozostawia w stanie statycznym do całkowitego rozpuszczenia się surowca, po czym z roztworu w znany sposób wydziela się żądany związek magnezu.

W sposobie według wynalazku odpady zawierające metaliczny magnez utrzymują się pod powierzchnią roztworu ługującego, a egzotermiczna reakcja rozpuszczania się metalicznego magnezu powoduje intensywne wrzenie statycznej warstwy powierzchniowej roztworu, a w wyniku tego wytwarzająca się para wodna tworzy warstwę skutecznie odcinającą powstający wodór od tlenu atmosferyczngo. Dzięki temu uzyskuje się całkowite wyeliminowanie niebezpieczeństwa wybuchu, co w warunkach przemysłowego prowadzenia procesu nie jet możliwe przy stosowaniu któregokolwiek ze znanych sposobów. Okazało się, że mimo wyeliminowania wysokiej temperatury oraz procesu mieszania pulpy reakcyjnej uzyskuje się szybkie i całkowite rozpuszczanie ziarn magnezowych niezależnie od ich wielkości, co pozwala na stosowanie odpadów o dowolnych gabarytach, a równocześnie zapewnia całkowicie bezpieczne warunki prowadzenia procesu.

160 683

Sposób wytwarzania rozpuszczalnych związków magnezu z odpadów przemysłowych zawierających metaliczny magnez według wynalazku jest objaśniony w przykładach wytwarzania siedmiowodnego siarczanu magnezu ze zgarów magnezowych.

Przykład I. W reaktorze przemysłowym umieszcza się 20m³ elektrolitu odpadowego, zawierającego 130 kg/m3 kwasu siarkowego, 10kg/m³ magnezu i 21 kg/m³ cynku, który ogrzewa się parą wodną do temperatury 333K. Po włączeniu ogrzewania do elektrolitu dodaje się 2000 kg zgarów magnezowych, z szybkością 1000 kg na godzinę, złożonych z frakcji sypkiej i metalicznej o skrzepach średnicy do 400 mm, zawierających średnio 35% wagowych magnezu. Po czterech godzinach kontaktowania się zgarów magnezowych z elektrolitem, roztwór przepompowuje się do drugiego reaktora i poddaje procesowi odcynkowania. W tym celu dodaje się 40 kg kwaśnego węglanu amonu, po czym gęstwę poddaje się filtracji. Otrzymany filtrat zawiera 40 kg/m3 magnezu. Następnie roztwór podgęszcza się i oziębia, w wyniku czego wytrąca się siedmiowodny siarczan magnezu o zawartości 9,7% wagowych magnezu.

Przykładu. W reaktorze przemysłowym umieszcza się 25m3 elektrolitu odpadowego, zawierającego 100 kg/m3 kwasu siarkowego, 8 kg/m3 magnezu i 20 kg/m3 cynku, oraz dodaje się do niego stężony kwas siarkowy w ilości zapewniającej stężenie kwasu w roztworze ługującym 130 kg/m3. Roztwór ogrzewa się parą wodną do temperatury 343K, a po wyłączeniu ogrzewania dodaje się 1800 kg odpadów magnezowych, zawierających zgary, odpady odlewnicze i niewielkie ilości wiórów magnezowych. Średnia zawartość magnezu w odpadach wynosi 45% wagowych. Zgary magnezowe składają się z 90% masowych frakcji sypkiej, utlenionej i 10% masowych frakcji skrzepowej, metalicznej. Odpady odlewnicze stanowią gąski odlewnicze o wymiarach 500 mm X 400 mm X 200 mm. Po ośmiu godzinach kontaktowania się odpadów z roztworem następuje ich rozpuszczenie, a w reaktorze pozostaje około 4,5% wagowych szlamu o zawartości 7,2% wagowych magnezu. Następnie roztwór przepompowuje się do drugiego reaktora, dodaje 40 kg kwaśnego węglanu amonowego, w celu odcynkowania roztworu. Po filtracji otrzymuje się roztwór o zawartości magnezu 41 kg/m3. Po zagęszczeniu i ochłodzeniu filtratu otrzymuje się 10 ton siedmiowodnego siarczanu magnezu o zawartości 9,68% wagowych magnezu.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania rozpuszczalnych związków magnezu z odpadów przemysłowych zawierających metaliczny magnez, polegający na ługowaniu surowca rozgrzanym roztworem kwasu mineralnego, znamienny tym, że do roztworu kwasu mineralnego, ogrzanego korzystnie do temperatury 333K-343K, dozuje się surowiec i całość pozostawia w stanie statycznym do całkowitego rozpuszczenia się odpadów, po czym z roztworu wytwarza się znanymi sposobami żądany związek magnezu.