PL229861B1

PL229861B1 - Method for simultaneous obtaining of sodium nitrite and magnesium carbonate solutions

Info

Publication number: PL229861B1
Application number: PL409814A
Authority: PL
Inventors: Jacek Szczerba; Leszek Urbańczyk; Wiesław Wantuch; Jerzy Lis; Marcin Figura; Dominika Madej; Maria Majka-Wantuch; Agnieszka Kurzańska
Original assignee: Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie; Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie; Alwernia Spolka Akcyjna; Alwernia Spólka Akcyjna; Zakl Magnezytowe Ropczyce Spolka Akcyjna; Zaklady Magnezytowe Ropczyce Spólka Akcyjna
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2018-08-31
Also published as: PL409814A1

Abstract

Sposób równoczesnego otrzymywania roztworu azotanu sodu i zasadowego węglanu magnezu, realizowanego w reakcji wymiany pomiędzy węglanem sodu i azotanem magnezu, otrzymywanym w znanym procesie rozkładu magnezytów w formie węglanowej lub tlenkowej kwasem azotowym charakteryzuje się tym, że stężony wodny roztwór azotanu magnezu, zawierający 37 do 42% masowych Mg(NO3)2 i o pH wynoszącym 5,5 do 6,5, rozcieńcza się do stężenia 17 do 21% masowych Mg(NO3)2, a wytrącone w trakcie rozcieńczania zanieczyszczenia oddziela się od roztworu w drodze filtracji. Następnie do oczyszczonego roztworu azotanu magnezu poddawanego mieszaniu wprowadza się stałym strumieniem przez okres 30 do 120 minut zawiesinę sody kalcynowanej, a otrzymaną zawiesinę od momentu zakończenia dozowania sody miesza się jeszcze przez okres 60 do 120 minut, po czym zawiesinę poddaje się procesowi filtracji, otrzymując czysty roztwór azotanu sodu oraz osad w postaci zasadowego węglanu magnezu, który poddaje się przemywaniu, przy czym filtrat stanowi czysty roztwór azotanu sodu. Operacje rozcieńczania, strącania i filtracji przeprowadza się w temperaturze otoczenia.The method of simultaneous preparation of a solution of sodium nitrate and basic magnesium carbonate, carried out by the exchange reaction between sodium carbonate and magnesium nitrate, obtained by the known process of decomposition of magnesites in the carbonate or oxide form with nitric acid, is characterized by the fact that a concentrated aqueous solution of magnesium nitrate containing 37 to 42 % by mass of Mg (NO3) 2 and with a pH of 5.5 to 6.5, are diluted to a concentration of 17 to 21% by mass of Mg (NO3) 2, and the impurities precipitated during the dilution are separated from the solution by filtration. Then, a suspension of soda ash is introduced into the purified solution of magnesium nitrate under stirring for a period of 30 to 120 minutes, and the obtained suspension from the end of dosing of soda is stirred for a period of 60 to 120 minutes, and then the suspension is subjected to the filtration process, obtaining a pure sodium nitrate solution; and a precipitate in the form of basic magnesium carbonate, which is washed, the filtrate being a pure sodium nitrate solution. The dilution, precipitation and filtration operations are carried out at ambient temperature.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób równoczesnego otrzymywania roztworu azotanu sodu, przeznaczonego głównie do produkcji saletry potasowej oraz zasadowego węglanu magnezu o obniżonej zawartości związków wapnia, przeznaczonego głównie dla przemysłu materiałów ogniotrwałych.The subject of the invention is a method of simultaneous preparation of sodium nitrate solution, intended mainly for the production of potassium nitrate and basic magnesium carbonate with a reduced content of calcium compounds, intended mainly for the refractory industry.

Krajowa produkcja saletry potasowej oparta była głównie o uboczny azotan sodu, powstający przy produkcji kwasu azotowego w procesie alkalicznej końcowej absorpcji tlenków azotu. Po unowocześnieniu technologii, odlotowe tlenki azotu są katalitycznie redukowane do azotu eliminując podstawowy półprodukt do wytwarzania KNO3, a alternatywą jest bezpośrednia synteza NaNO3 z kwasu azotowego i sody kalcynowanej, co znacznie podraża koszty produkcji. W polskim opisie patentowym nr 45 895 opisany jest sposób otrzymywania saletry potasowej w drodze reakcji podwójnej wymiany pomiędzy azotanem sodu i chlorkiem potasowym. Zgodnie z przedmiotowym wynalazkiem wysokiej jakości saletrę potasową otrzymuje się w drodze głębokiego zatężenia wodnego roztworu NaNO3 i KCI i oddzieleniu wytrąconego chlorku sodu w temperaturze bliskiej 115°C. Otrzymany filtrat poddaje się niewielkiemu rozcieńczeniu, a następnie wykrystalizowuje saletrę potasową w temperaturze 25°C. Dobry i wydajny rozdział soli od saletry uzyskuje się dzięki bardzo dużej zależności rozpuszczalności azotanu potasowego od temperatury i prawie stałej rozpuszczalności chlorku sodu w wodzie w szerokim zakresie temperatury. Znane są także inne podobne metody polegające na reakcji wymiany azotanów wapnia lub magnezu z chlorkiem potasu prowadzące odpowiednio do otrzymania azotanu potasu i chlorku wapnia lub magnezu. W metodach tych wykorzystuje się najniższą rozpuszczalność azo tanu potasowego w niskich temperaturach, jednakże wydzielenie z takich układów z dobrą wydajnością czystych soli jest trudniejsze niż w metodzie z azotanem sodu i chlorkiem potasu.The domestic production of potassium nitrate was based mainly on by-product sodium nitrate, produced in the production of nitric acid in the process of final alkaline absorption of nitrogen oxides. After modernizing the technology, exhaust nitrogen oxides are catalytically reduced to nitrogen, eliminating the basic intermediate for the production of KNO3, and an alternative is the direct synthesis of NaNO3 from nitric acid and soda ash, which significantly increases production costs. The Polish patent no. 45 895 describes a method of obtaining potassium nitrate by the metathesis reaction between sodium nitrate and potassium chloride. According to the present invention, high-quality potassium nitrate is obtained by deep concentration of an aqueous solution of NaNO3 and KCl and separation of the precipitated sodium chloride at a temperature close to 115 ° C. The obtained filtrate is slightly diluted, and then potassium nitrate crystallizes at the temperature of 25 ° C. Good and efficient separation of salt from nitrate is achieved due to the very high dependence of the solubility of potassium nitrate on temperature and the almost constant solubility of sodium chloride in water over a wide temperature range. Other similar methods are known, relying on the reaction of the exchange of calcium or magnesium nitrates with potassium chloride to obtain potassium nitrate and calcium or magnesium chloride, respectively. These methods use the lowest solubility of potassium nitrate at low temperatures, but the separation of pure salts from such systems with good yields is more difficult than the sodium nitrate and potassium chloride method.

Podstawowym surowcem dla przemysłu materiałów ogniotrwałych jest tlenek magnezu po spiekaniu lub topieniu, który dodatkowo spiekany z tlenkiem glinu, tlenkiem chromu lub w innych kombinacjach, pozwala uzyskać związki spinelowe wykazujące wysoką odporność na temperaturę i czynniki chemiczne przy zachowaniu wytrzymałości mechanicznej. Tlenkowy surowiec magnezu przeznaczony do wytwarzania takich wyrobów powinien być odpowiedniej jakości, a zwłaszcza zawartość tlenku wapnia nie powinna przekraczać w nim 2,5% masowych, ponieważ większe zawartości wpływają na zdecydowane pogorszenie jakości wyrobów. W amerykańskim opisie patentowym US 4370422 ujawniono chemiczny sposób produkcji tlenku magnezu, polegający na wytrąceniu z wody morskiej wodorotlenku magnezu przy użyciu kalcynowanego dolomitu, przy zachowaniu proporcji (MgO + CaO): MgCl w zakresie od 0,66:1 do 0,05:1 i w temperaturze poniżej 90°C. Wytrącony wodorotlenek poddaje się operacji filtracji, suszenia w temperaturze nie wyższej niż 200°C, a następnie kalcynacji w temperaturze 1200°C i uzyskuje tlenek magnezu zawierający 98% masowych MgO. Kolejny sposób otrzymywania wysokiej czystości tlenku magnezu przedstawiony jest w amerykańskim opisie patentowym US 4100254, który polega na rozpuszczeniu zanieczyszczonych magnezytów w kwasie solnym i oddzieleniu zanieczyszczeń z otrzymanego roztworu chlorku magnezu. Oczyszczone roztwory poddaje się procesowi zatężania połączonego z odzyskiem HCl, a następnie po wytrąceniu z nich związków wapnia w postaci gipsu, kieruje do procesu suszenia rozpyłowego i kalcynacji, otrzymując tlenek magnezu. Opisane metody wytwarzania tlenku magnezu wymagają dużego wkładu energetycznego, a gotowy produkt uzyskuje się w drodze realizacji wielu operacji jednostkowych. W polskim opisie patentowym nr 162 421 przedstawiono sposób otrzymywania zasadowego węglanu magnezu przy użyciu takich surowców, jak prażony dolomit, wodorowęglan sodu i dwutlenek węgla. W pierwszym etapie w rozcieńczonej zawiesinie prażonego dolomitu działaniem wodorowęglanu wytwarza się wodorotlenek i węglan sodu i oddziela w postaci klarownego roztworu od osadu, który po sporządzeniu rozcieńczonej zawiesiny poddaje się karbonizacji z dodatkiem wodorowęglanu sodu i otrzymuje po rozdzieleniu osad, głównie węglanu wapnia i roztwór, głównie wodorowęglanu magnezu i pozostałego wodorowęglanu sodu. Tak otrzymany roztwór łączy się z roztworem otrzymanym w pierwszym etapie procesu i wytrąca zasadowy węglan magnezu, przy czym oddzielone od osadu roztwory zawraca się w równych częściach do sporządzania zawiesiny prażonego dolomitu i zawiesiny osadu do karbonizacji uzupełniając przed rozdziałem wodorowęglanem sodu w ilości pokrywającej straty. Proces prowadzony jest na bardzo rozcieńczonych mediach. W przytoczonym w opisie przykładzie uzyskanie około 100 kg zasadowego węglanu magnezu wymaga przefiltrowania około 6 m³ zawiesiny, co znacząco wpływa na koszty uzyskania produktu. Znane są z literatury przykłady otrzymywania zasadowego węglanu magnezu z mocno rozcieńczonych roztworów wodnych, zwłaszcza chlorku magnezu i azotanu magnezu, pozwalające przy użyciuThe basic raw material for the refractory industry is magnesium oxide after sintering or melting, which, additionally sintered with aluminum oxide, chromium oxide or in other combinations, allows to obtain spinel compounds showing high resistance to temperature and chemical factors while maintaining mechanical strength. The magnesium oxide raw material intended for the production of such products should be of appropriate quality, and in particular the content of calcium oxide should not exceed 2.5% by mass, because higher contents significantly deteriorate the quality of the products. U.S. Patent No. 4,370,422 discloses a chemical method of producing magnesium oxide by precipitating magnesium hydroxide from seawater with calcined dolomite while maintaining the ratio (MgO + CaO): MgCl in the range from 0.66: 1 to 0.05: 1 and at a temperature below 90 ° C. The precipitated hydroxide is subjected to filtration, drying at a temperature of not more than 200 ° C and then calcination at 1200 ° C to obtain magnesium oxide containing 98% by weight of MgO. Another method of obtaining high-purity magnesium oxide is disclosed in US Patent 4,100,254, which consists in dissolving contaminated magnesites in hydrochloric acid and separating the impurities from the obtained magnesium chloride solution. The purified solutions are subjected to the process of concentration combined with the recovery of HCl, and then, after precipitation of calcium compounds in the form of gypsum, sent to the process of spray drying and calcination to obtain magnesium oxide. The described methods of producing magnesium oxide require a large energy input, and the finished product is obtained in a number of unit operations. Polish patent description No. 162 421 describes a method of obtaining basic magnesium carbonate using such raw materials as calcined dolomite, sodium bicarbonate and carbon dioxide. In the first stage, in the diluted suspension of calcined dolomite, the action of bicarbonate produces sodium hydroxide and carbonate and separates it in the form of a clear solution from the sediment, which, after preparing the diluted suspension, is subjected to carbonization with the addition of sodium bicarbonate and after separation, the sediment is obtained, mainly calcium carbonate, and a solution, mainly magnesium bicarbonate and residual sodium bicarbonate. The solution obtained in this way is combined with the solution obtained in the first stage of the process and the basic magnesium carbonate is precipitated, the solutions separated from the sediment are returned in equal parts to prepare a calcined dolomite suspension and a sediment suspension for carbonization, and make up the losses with sodium bicarbonate before separation. The process is conducted in very diluted media. In the example cited in the specification to obtain about 100 kg of basic magnesium carbonate requires a filter about 6 m ^{3 of} slurry, which considerably affect the costs of the product. There are known from the literature examples of obtaining basic magnesium carbonate from highly diluted aqueous solutions, especially magnesium chloride and magnesium nitrate, allowing the use of

PL 229 861 B1 węglanu sodu i wysokiej czystości surowców otrzymać farmaceutycznej lub odczynnikowej jakości zasadowy węglan sodu. Problem stanowią uboczne bardzo rozcieńczone roztwory azotanu sodu i chlorku sodu.Using sodium carbonate and high-purity raw materials to obtain a pharmaceutical or reagent-grade basic sodium carbonate. The byproducts of very dilute sodium nitrate and sodium chloride solutions are a problem.

Istota sposobu równoczesnego otrzymywania roztworu azotanu sodu i zasadowego węglanu magnezu, realizowanego w reakcji wymiany pomiędzy węglanem sodu i azotanem magnezu, otrzymywanym w znanym procesie rozkładu magnezytów w formie węglanowej lub tlenkowej kwasem azotowym polega na tym, że stężony wodny roztwór azotanu magnezu, zawierający 37 do 42% masowych Mg(NO3)2 i o pH wynoszącym 5,5 do 6,5, rozcieńcza się do stężenia 17 do 21% masowych Mg(NO3)2, a wytrącone w trakcie rozcieńczania zanieczyszczenia oddziela się od roztworu w drodze filtracji. Następnie do oczyszczonego roztworu azotanu magnezu poddawanego mieszaniu wprowadza się stałym strumieniem przez okres 30 do 120 minut zawiesinę sody kalcynowanej, a otrzymaną zawiesinę od momentu zakończenia dozowania sody miesza się jeszcze przez okres 60 do 120 minut, po czym zawiesinę poddaje się procesowi filtracji, otrzymując czysty roztwór azotanu sodu oraz osad w postaci zasadowego węglanu magnezu, który poddaje się przemywaniu, przy czym filtrat stanowi czysty roztwór azotanu sodu. Operacje rozcieńczania, strącania i filtracji przeprowadza się w temperaturze otoczenia.The essence of the method of simultaneous preparation of a solution of sodium nitrate and basic magnesium carbonate, carried out in the exchange reaction between sodium carbonate and magnesium nitrate, obtained in the known process of the decomposition of magnesites in the carbonate or oxide form with nitric acid consists in the fact that a concentrated aqueous solution of magnesium nitrate containing 37 to 42% by mass of Mg (NO3) 2 and with a pH of 5.5 to 6.5, are diluted to a concentration of 17 to 21% by mass of Mg (NO3) 2, and the precipitated impurities during the dilution are separated from the solution by filtration. Then, a suspension of soda ash is introduced into the purified solution of magnesium nitrate under stirring for a period of 30 to 120 minutes, and the obtained suspension is mixed for a period of 60 to 120 minutes from the end of soda dosing, and then the suspension is subjected to the filtration process, obtaining a pure sodium nitrate solution; and a precipitate in the form of basic magnesium carbonate which is washed, the filtrate being a pure sodium nitrate solution. The dilution, precipitation and filtration operations are carried out at ambient temperature.

Korzystnie odfiltrowany osad zasadowego węglanu magnezu przemywa się trzykrotnie, używając: do pierwszego przemycia popłuczyny z drugiego mycia osadu, do drugiego przemycia popłuczyny z pierwszego przemycia, a do trzeciego ostatniego przemycia czystą wodę, korzystnie zdemineralizowaną. Korzystnie do rozcieńczania wyjściowego stężonego roztworu azotanu magnezu stosuje się niezbędną ilość popłuczyn otrzymanych z pierwszego przemycia zasadowego węglanu magnezu oddzielonego w procesie filtracji.Preferably, the filtered precipitate of basic magnesium carbonate is washed three times using: the second wash of the sediment for the first wash, the wash of the first wash for the second wash, and clean water, preferably demineralized water, for the third and last wash. Preferably, the necessary amount of backwash obtained from the first basic magnesium carbonate wash separated in the filtration process is used to dilute the concentrated starting magnesium nitrate solution.

Korzystnie do sporządzania zawiesiny sody kalcynowanej używa się pozostałej ilości popłuczyn z pierwszego przemycia osadu zasadowego węglanu magnezu, a sporządzona zawiesina zawiera 3 do 5% stechiometrycznego nadmiaru węglanu sodu w odniesieniu do strącanych jonów magnezu.Preferably, the remaining amount of washings from the first washing of the sludge with basic magnesium carbonate is used to prepare the soda ash suspension, and the prepared suspension contains a 3 to 5% stoichiometric excess of sodium carbonate with respect to the precipitated magnesium ions.

Korzystnie do rozcieńczonego roztworu azotanu magnezu przed filtracją wprowadza się taką ilość sody kalcynowanej lub wodorotlenku sodu, aby pH = 8,0-8,2.Preferably, such an amount of soda ash or sodium hydroxide is introduced into the dilute magnesium nitrate solution prior to filtration so that the pH = 8.0-8.2.

Niniejszy wynalazek pozwala przy zachowaniu zbliżonych ilości kwasu azotowego i sody kalcynowanej uzyskać w sposób pośredni azotan sodu o stężeniu 25 do 30% masowych i jednocześnie wytworzyć z zanieczyszczonych naturalnych lub palonych magnezytów wysokiej czystości zasadowy węglan magnezu, zwłaszcza dla przemysłu materiałów ogniotrwałych. Kwas azotowy według przedstawianego rozwiązania zastosowany jest, zamiast do bezpośredniej reakcji wymiany z sodą, do procesu rozkładu magnezytów z wytworzeniem rozpuszczalnego w wodzie azotanu magnezu, co umożliwia uzyskanie w procesie filtracji czystych stężonych roztworów azotanu magnezu i usunięcia większości zanieczyszczeń występujących w naturalnych magnezytach w postaci stałego osadu filtracyjnego, który stanowi doskonały nośnik związków magnezu, żelaza i manganu i wykorzystany jest w produkcji granulowanych wieloskładnikowych nawozów mineralnych typu PK i NPK. Głównym zanieczyszczeniem naturalnych magnezytów są związki wapnia, które niestety w procesie trawienia kwasem azotowym przechodzą do roztworu w postaci azotanu wapnia. Tlenek magnezu przeznaczony do produkcji wysokiej jakości zasadowych materiałów ogniotrwałych nie może zawierać więcej niż 2,5% wagowych CaO, większe zawartości prowadzą do tworzenia się w procesie spiekania związków obniżających jakość wyrobów. W trakcie badań i prób nieoczekiwanie stwierdzono, że podczas rozcieńczania wyjściowych stężonych roztworów azotanu magnezu wodą następuje gwałtowne podwyższenie pH roztworu i wytrącenie większości jonów wapnia w postaci wodorotlenku wapniowego. Odfiltrowane od wytrąconego osadu roztwory pozwalają na uzyskanie zasadowego węglanu magnezu, który po wyprażeniu w temperaturze 900-1000°C zawiera 1,5-2,0% masowych CaO i 97-98% masowych MgO. Odfiltrowany osad zasadowego węglanu sodu wymaga skutecznego odmycia od jonów azotanowych i sodu, co w niniejszym wynalazku realizowane jest poprzez trzykrotne przemywanie. W trzecim ostatnim przemyciu używana jest czysta, najkorzystniej zdemineralizowana woda, a otrzymane popłuczyny kierowane są do drugiego przemycia wytrąconego zasadowego węglanu sodu, natomiast popłuczyny z drugiego przemycia kieruję się do pierwszego przemycia, a otrzymane popłuczyny pierwsze służą do rozcieńczania stężonych wyjściowych roztworów azotanu magnezu w celu wytrącenia związków wapnia i do sporządzenia zawiesiny sody kalcynowanej niezbędnej do strącenia zasadowego węglanu sodu. Sposób według wynalazku pozwala na równoczesne uzyskanie dwóch produktów, przy czym wiodącym produktem jest roztwór azotanu sodu o optymalnym stężeniu do wytworzenia saletry potasowej w drodze konwersji ze stałym chlorkiem potasu, natomiast zasadowy węglan magnezu jako pełnowartościowy produkt pozwala na znaczące obniżenie kosztów wytworzenia KNO3.The present invention allows, while maintaining similar amounts of nitric acid and soda ash, to indirectly obtain sodium nitrate with a concentration of 25 to 30% by mass, and at the same time to produce high purity basic magnesium carbonate from contaminated natural or burnt magnesites, especially for the refractory industry. Nitric acid according to the presented solution is used, instead of the direct reaction of the exchange with sodium, in the process of magnesite decomposition to form water-soluble magnesium nitrate, which allows for obtaining pure concentrated solutions of magnesium nitrate in the filtration process and removing most of the impurities present in natural magnesites in the form of a solid filter sludge, which is an excellent carrier of magnesium, iron and manganese compounds and is used in the production of granulated multi-component mineral fertilizers of the PK and NPK type. The main impurity of natural magnesites are calcium compounds, which unfortunately pass into solution in the form of calcium nitrate in the process of digestion with nitric acid. Magnesium oxide intended for the production of high-quality basic refractory materials must not contain more than 2.5% by weight of CaO, higher contents lead to the formation of compounds that reduce the quality of products in the sintering process. In the course of research and trials, it was surprisingly found that when diluting the starting concentrated solutions of magnesium nitrate with water, the pH of the solution suddenly increased and most of the calcium ions precipitated in the form of calcium hydroxide. The solutions filtered off from the precipitate make it possible to obtain basic magnesium carbonate, which, after calcination at the temperature of 900-1000 ° C, contains 1.5-2.0% by weight of CaO and 97-98% by weight of MgO. The filtered precipitate of basic sodium carbonate requires effective washing from nitrate and sodium ions, which in the present invention is achieved by washing three times. In the third last wash, clean, preferably demineralized water is used, and the washings obtained are sent to the second wash of the precipitated basic sodium carbonate, while the washings from the second wash are sent to the first wash, and the first washings obtained are used to dilute the concentrated starting magnesium nitrate solutions in order to the precipitation of calcium compounds and to prepare a soda ash suspension necessary for the precipitation of basic sodium carbonate. The method according to the invention allows for the simultaneous production of two products, the leading product being a sodium nitrate solution of optimal concentration for the production of potassium nitrate by conversion with solid potassium chloride, while basic magnesium carbonate as a complete product allows for a significant reduction in the production costs of KNO3.

PL 229 861 B1PL 229 861 B1

P r z y k ł a d kg wodnego roztworu azotanu magnezu o pH = 6,2, zawierającego 22,3 kg Mg(NO3)2, pochodzącego z procesu rozkładu magnezytów kwasem azotowym, wprowadza się do pierwszego mieszalnika, w którym znajduje się 75 kg popłuczyn z pierwszego przemycia osadu zasadowego węglanu magnezu otrzymanego w poprzedniej szarży produkcyjnej. Całość miesza się 50 minut, a następnie na drodze filtracji oddziela się 0,7 kg mokrego osadu wytrąconego wodorotlenku wapnia, a otrzymany klarowny roztwór wykazujący pH równe 8,1 kieruje się do reaktora strącania zasadowego węglanu magnezu. Z kolei do drugiego mieszalnika wprowadza się 23 kg sody kalcynowanej o zawartości 98% masowych Na2NO3, w którym znajduje się pozostała ilość popłuczyn z pierwszego przemycia w ilości 107 kg i miesza się do uzyskania jednorodnej zawiesiny. Otrzymaną zawiesinę w ilości 130 kg dozuje się stałym strumieniem w czasie 90 minut do roztworu azotanu magnezu, znajdującego się w reaktorze strącania, miesza się jeszcze przez 120 minut, a następnie filtruje otrzymując klarowny czysty roztwór azotanu sodu w ilości 118 kg, który zawiera 33,5 kg NaNO3 i niewielką ilość związków magnezu oraz mokry osad zasadowego węglanu magnezu, który następnie poddaje się trzykrotnemu przemyciu. Do pierwszego przemycia kieruje się popłuczyny w ilości 144 kg powstałe z drugiego mycia placka, do drugiego przemycia stosuje się popłuczyny w ilości 142 kg otrzymane z trzeciego przemycia osadu, a do trzeciego, ostatniego przemycia używa się czystej zdemineralizowanej wody w ilości 100 kg. Popłuczyny pierwsze w ilości 208 kg pozostawia się do rozcieńczania wyjściowych roztworów azotanu magnezu i sporządzenia zawiesiny sody w następnej szarży produkcyjnej. Po trzykrotnym przemyciu otrzymuje się 68 kg wilgotnego osadu w postaci placka, z którego po wyprażeniu w temperaturze 950-1000°C otrzymuje się 7,9 kg tlenku magnezu z udziałem: 2,2% związków wapnia w przeliczeniu na CaO, 357 ppm związków sodu w przeliczeniu na Na, 82 ppm związków manganu w przeliczeniu na Mn, 38,3 ppm związków żelaza w przeliczeniu na Fe.Example of kg of an aqueous solution of magnesium nitrate pH = 6.2, containing 22.3 kg of Mg (NO3) 2, resulting from the process of decomposition of magnesites with nitric acid, is introduced into a first mixer containing 75 kg of washings from the first washing the sludge of basic magnesium carbonate obtained in the previous production batch. The mixture is stirred for 50 minutes, then 0.7 kg of wet precipitate of calcium hydroxide is separated by filtration, and the clear solution obtained, having a pH of 8.1, is passed to the basic magnesium carbonate precipitation reactor. On the other hand, 23 kg of soda ash with 98% mass of Na2NO3, containing 107 kg of the remaining washings from the first wash, is introduced into the second mixer and mixed until a homogeneous suspension is obtained. The resulting slurry of 130 kg is dosed in a steady stream over 90 minutes into the magnesium nitrate solution in the precipitation reactor, stirred for another 120 minutes, and then filtered to obtain a clear 118 kg of sodium nitrate solution containing 33, 5 kg of NaNO3 and a small amount of magnesium compounds, and a wet precipitate of basic magnesium carbonate, which is then washed three times. For the first wash, 144 kg of washings from the second cake wash are used, for the second wash, 142 kg of washings from the third sediment wash are used, and for the third, last wash, 100 kg of pure demineralized water is used. The first rinse of 208 kg is allowed to dilute the stock magnesium nitrate solutions and prepare a soda slurry in the next production batch. After washing three times, 68 kg of wet sludge is obtained in the form of a cake, from which, after calcination at a temperature of 950-1000 ° C, 7.9 kg of magnesium oxide are obtained with: 2.2% of calcium compounds as CaO, 357 ppm of sodium compounds based on Na, 82 ppm of manganese compounds based on Mn, 38.3 ppm of iron compounds based on Fe.

Claims

Patent claims

Method of simultaneous preparation of a solution of sodium nitrate and basic magnesium carbonate, carried out by the exchange reaction between sodium carbonate and magnesium nitrate, obtained by the known process of decomposition of magnesites in the carbonate or oxide form with nitric acid, characterized in that a concentrated aqueous solution of magnesium nitrate containing 37 up to 42% by mass of Mg (NO3) 2 and with a pH of 5.5 to 6.5, diluted to a concentration of 17 to 21% by mass of Mg (NO3) 2, and the precipitated impurities during the dilution are separated from the solution by filtration, and then, a suspension of soda ash is introduced into the purified solution of magnesium nitrate under stirring for a period of 30 to 120 minutes, and the obtained suspension is mixed for a period of 60 to 120 minutes from the end of the dosing of soda, and then the suspension is subjected to the filtration process, obtaining a pure sodium nitrate solution and a precipitate in the form of basic magnesium carbonate which is washed, whereby the dilution, precipitation and filtration operations are carried out at ambient temperature.

2. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the filtered precipitate of basic magnesium carbonate is washed three times using: the second wash of the sediment for the first wash, the second wash of the sediment for the second wash, and clean water, preferably demineralized, for the third and last wash.

3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the necessary amount of the washings obtained from the first basic magnesium carbonate wash separated in the filtration process are used to dilute the starting concentrated magnesium nitrate solution.

4. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the remaining amount of washing water from the first washing of the alkaline magnesium carbonate sludge is used to prepare the soda ash suspension, and the prepared suspension contains a 3 to 5% stoichiometric excess of sodium carbonate with respect to the precipitated magnesium ions.

5. The method according to p. The process of claim 1, wherein a sufficient amount of soda ash or sodium hydroxide is introduced into the diluted magnesium nitrate solution prior to filtration so that the pH = 8.0-8.2.