PT86045B

PT86045B - Processo para a producao de sulfatos de magnesio

Info

Publication number: PT86045B
Application number: PT86045A
Authority: PT
Original assignee: Kali And Salz Aktiengesellscha
Priority date: 1986-11-03
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1990-07-31
Also published as: NO874553L; FI874850A; PT86045A; DK563087D0; EP0266601A2; DE3637225A1; FI874850A0; EP0266601B1; DD266560A5; DK563087A; EP0266601A3; NO874553D0; ATE75700T1; DE3637225C2

Description

Descrição do objecto do invento que

KALI UND SALZ AKTIENGESELLSCHAFT, ale mã, industrial, com sede em Friedrich-Ebert-Strasse 160, 3500 KASSEL, Republica Federal da Alemanha, pretende obter em Portugal, para:PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE SULFATOS DE MAGNÉSIO.

presente invento refere-se a um processo para a extracção de sulfatos de magésio a partir de misturas de sais em bruto, principalmente sais duros.

processo clássico da extracção de MgSO4, principalmente do mineral quíeserite (MgSOzj.HgO) consiste em tratar com água fria o resíduo do processo de dissolução a quente, o qual se compõe essencialmente de sal-gema e quíeserite e dissolver completamente o sal-gema (Ullmanns Encyklopadie der Technischen Chemie, 4Ê Edição, Vol.13, pagina 483).São assim obtidas, por cada tonelada de quíeserite produzida, pelo menos 15 m^ de solução de sal-gema, cuja eliminação apresenta cada vez maiores di ficuldades. Aliás a velocidade de dissolução da quíeserite é muito diferente da do NaCl; consequentemente dissolvem-se quantidades consideráveis de MgSO/p de forma que, na totalidade, do processo de dissolução a quente e a frio só se possam assinalar rendimentos em MgSO4 de aproximadamente 60%.

Mas como outros componentes do sal em bruto também possuem uma velocidade de dissolução em água bastante reduzida, encontram-se pra ticamente na constituição total da quíeserite, minerais, como anidrite (CaS04), polialite (MgSO4.K.SO4.2CaSO4.2H2O) e langbeinite (K2S04.2MgS04) e influenciam a possibilidade de utilização.

Isto manifesta-se sobretudo pelo facto de cada vez mais terem de ser também decompostos sais em bruto que apresentam teores de quieseri te moderados e componentes nítidos dos minerais secundários mencionados, bem como de cainite (KCl.MgS04·2,75 H2O).

Nestas condições tem-se mostrado extremamente difícil produzir produtos vendáveis com alto rendimento de MgSO4·

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Sao conhecidos vários processos para a preparação electrostãtica de sais potãssicos em bruto, principalmente sais duros, nos quais são obtidos sulfatos de magnésio como quieserite altamente pura, mas em que ocorrem materiais residuais, que contem em quantidade outros minerais

MgSO^ e quieserite residual, que não são para desprezar.

A partir dos materiais residuais a quieserite só podia até agora ser extraída por via electrostãtica, usando-se quantidades relativamente grandes de agentes de condicionamento como concentrado aproveita vel.

Assim, por exemplo, pela DE-PS 10 78 961 é conhecido um processo, segundo o qual estes materiais residuais que provem da extracção electrostãtica de concentrados potãssicos, são condicionados com ácido 2,4 diclorofenoxiacético. A quantidade de agentes de condicionamento a usar no âmbito deste processo é considerável, com 150 a 600 g/t; além diss so, o produto separador tem de ser mantido a uma temperatura de 120 a 150 2C durante a separação.

Para mais, é conhecida, a utilização na preparação electrostã tica de misturas de sais em bruto, como agentes de condicionamento, ácidos gordos com C3 - C18 e isso em quantidades de 100 a 300 gramas de agen tes de condiconamento por tonelada de sais potãssicos em bruto.

Daqui resulta que no processo usado atê agora para a preparação electrostãtica de sais potãssicos em bruto eram necessárias enormes quantidades de agentes de condicionamento, para se extraírem dos materiais residuais as substâncias úteis que naqueles ficavam, que se retira das faces de purificação precedentes.

Hã ainda a acrescentar que os materiais residuais contem quan tidades consideráveis de agentes de condicionamento, com o que e prejudi cada a continuação da laboração dessas substâncias úteis.

Aliãs, a partir destes materiais residuais, igualmente com ba no processo clássico, podem extrair-se resíduos de quieserite logo a ;uir ã extracção de potássio com água e desta maneira aumentar o rendiito total de MgSO^ mas, nesse caso perdem-se enormes quantidades de O4, principalmente as partículas finas e continua a haver a existência consideráveis quantidades de água residual.

invento tem por objecto criar um processo para a extracção

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de sulfato de magnésio que evite a existência de grandes quantidades de água residuais no qual possam ser aproveitados os materiais residuais que contém magnésio, não aproveitáveis em si, que aliás ocorrem na separação electrostática de sais em bruto, sem terem de ser usados muitos agentes de condicionamento e ainda em que, graças a mais características do processo, possa ser extraído um máximo de sulfato de magnésio do sal em bruto num processo de trabalho contínuo.

De acordo com o invento, o processo é caracterizado pelos seguintes passos:

a) a mistura de sal em bruto é submetida a um primeiro tratamento electrostático, no qual sedimenta NaCl como detrito, após o que o material principal é submetido a mais fases de separação ele£ trostáticas, nas quais precipita um concentrado de sulfato de magnésio de alta pureza como quieserite, após o que é reunido o material residual contendo sulfato de magnésio existente em cada um dos passos;

b) o material residual contendo sulfato de magnésio reunido, é sub metido a mais um tratamento electrostático com o emprego concomitante do agente de condicionamento proveniente do passo a), do que resulta um concentrado contendo sulfato de magnésio de pouca pureza;

c) 0 concentrado contendo sulfato de magnésio proveniente do passo b) é purificado quimicamente em húmido, isto é, cristaliza um heptahidrato de sulfato de magnésio puro, o qual é de preferencia apropriado para a reacçao em sulfato alcalino.

material principal extraído da fase a) contem, pelo menos, 92% de monohidrato de sulfato de magnésio. Fica assim o rendimento obtenível, no caso de um sal em bruto com 7 a 10% de sulfato de mágnésio, em aproximadamente 60%.

material residual proveniente da fase a) contem ainda MgSO₄, o qual era considerado como perdido no processo conhecido da técnica anterior. Graças ao método de trabalho indicado no passo b), pode ser extraído, na sua maioria, o MgSO₄ contido no material residual, quan do este material residual é misturado com a poeira do ciclone, o que re. sulta na separação electrostática das misturas de sais, e esta mistura é

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CE-N/ri P3637225-65 condicionada com 0 a 50g de ácido gordo C5 - C18 por tonelada de material residual e no máximo 100 g/t de acetato de amónio e depois de carga triboeléctrica a uma humidade relativa de 5 a 10% do ar ambiente é separado electrostaticamente, precipitando a quieserite perto do eléctrodo negati vo; facultativamente também pode ser totalmente suprimida a adição de ácido gordo.

Consequentemente no passo b) só se tornam necessárias quanti dades relativamente pequenas de agentes de condicionamento para se extrair o MgSO^ contido no material residual.

Além disso, de acordo com o invento é ainda vantajoso que ao material residual conforme o passo b) seja adicionado, além da poeira do ciclone, sal potãssico em bruto, moído e isto num tamanho de grão de até aproximadamente 1,5 mm.

De preferencia, o material residual que contém sulfato de magnésio, conforme o passo b) é misturado com 0,2 - 2,0 partes em peso de sal potãssico em bruto e 0,1 - 0,4 partes em peso de poeira do ciclone, por partes em peso do material residual.

No passo b) podem ser extraídos do material residual alimentado, aprox. 90 - 95% do MgS04 aí contido. Conforme o passo b) efectua-se de preferencia a separação electrostática num separador de tubos em queda livre, no qual é mantido um campo elêctrico de aproximadamente 4KV/cm.

concentrado contendo sulfato de magnésio, proveniente do passo b), que consiste essencialmente em minerais contendo sulfato de mag nésio e quieserite residuais, contem além de componentes de sulfato de magnésio ainda componentes de impurezas em forma de KC1, NaCl e CaSO^.Mas estes componentes de sulfato de magnésio também podem ser ainda extraídas, se o concentrado fór tratado quimicamente em húmido. 0 componente de sulfato de magnésio e o componente de impurezas sao então dissolvidos numa lexfvia de solução, na qual se dissolvem as componentes de impurezas com excepção de CaSO/,.. Uma quantidade de NaCl eventualmente ainda existen te pode ser eliminada por dissolução em água fria.

A componente de sulfato de magnésio assim recuperada é depois recristalizada em água quente ou numa solução de MgSO4 quen te com arrefecimento subsequente em PgSO4.7H2O (sal amargo) com uma pureza de 99,9%.

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A quantidade de água residual proveniente da fase c) é compreensivelmente mínima e fica abaixo de 0,5 m^/t do produto final de hejj tahidrato de sulfato de magnésio. Do concentrado contendo magnésio alimentado ã fase c) são recuperados, merce deste método de trabalho, aproximadamente 95% de sulfato de magnésio.

invento vai ser agora melhor explicado perante os exemplos seguintes. 0 diagrama de fluxo oferece uma visão geral detalhada.

Exemplo

100 t dum sal duro com a composição:

8,1 % de minerais contendo sulfato de magnésio

11,2 % de silvina

19.6 % de carnalite

1,5 % de anidrite

59.6 % de sal gema são triturados, e a seguir é efectuada uma separação dos grãos com uma granulometria de 1,6 mm. Estes grãos de sal em bruto inferiores a 1,6 mm são submetidos a uma separação electrostática, sendo usados 40 g/t de ácido salicílico e 60 g/t de ácido láctico como agentes de condicionamen to e uma temperatura de 482C e uma humidade de 10%.

Com este processo de separação electrostática resultam 40,5 t de resíduos de NaCl como detritos. No outro eléctrodo aparece como material principal uma fracção potássica de quieserite. Esta fracção potássi ca de quieserite é submetida a mais uma separação electrostática, na qual é usado como agente de condicionamento, ácido gordo C5 a C18 em quan tidades de 50 g/t e é escolhida uma temperatura de 622C e uma humidade de ar de 5%. Resulta então num dos eléctrodos quieserite em bruto e no outro, potássio em bruto.

Segue-se depois uma purificação da fracção de quieserite em bruto e isto de novo com a ajuda dum processo de separação electrostática usando-se 30 g/t de ácido gordo e 60 g/t de acetato de amónio como agente de condicionamento e uma temperatura de 522C e uma humidade de 8%, resulta então quieserite de alta percentagem com 60% de rendimento e um material residual.

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O potássio em bruto obtido também é submetido a mais uma sepa ração electrostática, na qual são usados 14 g/t de ácido salicilico e 35 g/t de ácido gordo como agente condicionantes, com uma temperatura de 532C e uma humidade de 7,5%. Daqui são obtidos 18,7 t de concentrado potássico e um material residual. Com a produção de potássio puro e quieserite pura termina o passo a) do processo.

material residual proveniente da separação electrostática do potássio em bruto e da quieserite em bruto é reunido (35,8 t) e de acordo com o passo b) é misturado com a poeira do ciclone e esta mistura é submetida a uma separação electrostática, usando como agentes de condicionamento 70 g/t de acetato de amónio e 5 g/t de ácido gordo C5 - C18 a uma temperatura de 522C e uma humidade relativa de 8%. Obtém-se um concen trado contendo sulfato de magnésio (2,5 t) de pouca pureza qua ainda contém como impurezas 8% de NaCl, 4% de KC1 e 2% de CaSO/p sendo separados por dissolução, de acordo com o passo c), por meio duma lexívia de disso lução, KC1 e NaCl. Empregando-se água fria é dissolvido um resíduo de NaCl, com o que resulta uma água residual no montante de 0,2 m^/t.

concentrado de MgSO4, agora altamente liberto de cloreto é dissolvido numa solução de MgSO^ reconduzida a 752C, o insolúvel (essencialmente anidrite) separado e a solução arrefecida para 252C, com o que cristalizam 3,2 t de heptahidrato de sulfato de magnésio; a lexívia-mãe é reconduzida para a nova dissolução.

Depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito, foi efectuado na República Federal da Alemanha em 3 de Novembro de 1986 sob o n2.P 36 37 225.0.

Claims

REIVINDICAÇÕES lâ.- Processo para a produção de sulfatos de magésio, a partir de sais em bruto, principalmente de sais duros, caracterizado por:

a) a mistura de sais em bruto ser submetida a um primeiro tratamento electroestãtico, no qual precipita NaCl como detrito, após o que o material principal é submetido a mais passos de tratamento para sepa ração electroestática nos quais precipita um concentrado de sulfato

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CE-N/ri P3637225-65 de magnésio de alta pureza, e em seguida ser recolhido o material residual contendo sulfato de magnésio, que precipitou em cada uma das fases;

b) o material residual contendo sulfato de magnésio recolhido ser subm£ tido a mais um tratamento electroestático com o emprego concomitante do meio de condicionamento proveniente do passo a) do processo, precipitando um concentrado contendo sulfato de magnésio com pouca pure za;

c) o concentrado contendo sulfato de magnésio que precipitou seco da fa se b) ser purificado quimicamente, a húmido.
2â.- Processo de acordo com a reivindicação 1, principalmente para a pro dução de MgSC>4 do material residual de acordo com o passo b), carac terízado por o material residual ser misturado com a poeira do ciclone, que precipita na separação electroestática das misturas de sais e esta mistura ser condicionada com 0 a 50 gramas de ácido gordo C5 - C18 e no máximo 100 g/t de acetato de amónio por tonelada de material residual e ser separado electroestaticamente do ar ambiente após carga triboeléctri ca com uma humidade relativa de 5 - 10%, com o que precipita o MgSO^ per to do eléctrodo negativo.
3â.- Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por se adicionar ao material residual além da poeira do ciclone também sal de potássio em bruto, triturado.
4â.- Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o sal de potássio em bruto adicionado ou a poeira do ciclone adicionada apresentar um tamanho de grão de 0,05 a 1,5 mm.
5â.- Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o material residual contendo sulfato de magnésio ser misturado com 0,2 a 2,0 partes em peso de sal de potássio em bruto e 0,1 a 0,4 partes em bru to de poeira de ciclone por parte em peso de material residual.
6ã.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o concentrado contendo sulfato de magnésio que precipita do passo b) ser dissolvido em água quente de modo conhecido em si e depois arrefecido,com o que precipita hepta-hidrato de sulfato de magnésio.
7§.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o hepta-hídrato de sulfato de magnésio recuperado no passo c) do processo