PT86046B

PT86046B - Processo para a producao de sulfatos de magnesio

Info

Publication number: PT86046B
Application number: PT86046A
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: FI874851A0; DK562887D0; DD266561A5; DE3637226C2; EP0266599B1; NO874554L; NO874554D0; PT86046A; DE3637226A1; EP0266599A2; ATE75701T1; DK562887A; FI874851A7; FI874851L; EP0266599A3

Description

DE SULFATOS DE MAGNÉSIO» presente invento refere-se a um processo para a produção de sulfatos de magnésio.

processo clássico da preparação de MgSO^ consiste em tratar com água fria, o resíduo do processo de dissolução a quente, o qual se compõe essencialmente de sal-gema e quieserite (monoidrato de sulfato de magnésio) e dissolver completamente o sal-gema, (»Ullmanns Encyklopadie der Technischen Chemie», Edição, Vol, 13, página 483).

São assim obtidos, por cada tonelada de quieserite produzida, pelo menos, 15 m3 de solução de sal-gema, cuja eliminação provoca desde logo dificuldades e estorva progressivamente a produção. Â medida que o teor de MgSO^ desce no sal em bruto, estes volumes tornam-se ainda maiores.

Aliás a velocidade de dissolução da quieserite é mui to diferente da do NaCl; consequentemente dissolvem-se quantidades consideráveis de /MgSO^, de forma que, na sua totalidade, no processo de dissolução a quente e a frio só se podem assinalar rendimentos de MgSO^ de aproximadamente 60%,

Mas como outros componentes do sal em bruto também possuem uma velocidade de dissolução em água bastante reduzida, voltam a encontrar-se de novo praticamente na to58704

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talidade na quieserite, minerais como anidrite, polialite e langbeinite, os quais prejudicam a possibilidade de utilização.

Isto manifesta-se sobretudo pelo facto de terem de ser também decompostos cada vez mais sais em bruto que apresentam teores de quieserite moderados e componentes nítidos dos minerais secundários mencionados.

Nestas condiçSes tem-se mostrado extremamente difícil obter produtos puros com altos rendimentos de MgSO^·

Graças à introdução da separação electrostática,foi possível pela primeira vez, preparar concentrados de quieserite secos e reduzir drasticamente a ocorrência de águas residuais.

As patentes DE 12 83 772, 17 92 120, 19 53 534

19 026, 31 46 295 visam a separação de NaCl, cora acumulação dos componentes de quieserite e ptássio no electrodo positivo.

Na DE-PS 31 46 295, colunas 5 e 6, mostra-se que basta separar uma parte da anidrite do sal-gema. Nas esta separação fica sempre muito incompleta, de forma que a anidrite, que permanece pode influenciar a qualidade da quieserite.

As patentes DE 10 78 961, 12 61 453, 16 67 817 visam a preparação de um produto de quieserite vendável. È da natureza da separação electrostática, que num dos lados seja depositada uma substância útil e no outro lado, que tem de existir devido à carga oposta, também seja depositado um pouco de substância útil pelo que se verificam perdas de rendimento de NgSO^.

produto que é produzido por via seca deve conter no máximo 1,5$ d® cloreto e pelo menos 81$ de MgSO^ (isto é - expresso em quieserite - pelo menos 93 $ de MgSO^.HgO).

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Têm-se verificado que apenas una parte do ?*gSO^ existente pode ser produzido sob a forma de quieserite, como produto vendável. A restante parte não era, até agora aproveitada pela via electrostática ou não é aproveitada ou entra no processo de dissolução a quente.

Aliás é possivel, depois da extracção do KC1 do residuo da dissolução a quente agora porém fortemente empobrecido, realizar outra vez uma chamada lavagem de quieserite, no entanto, tem aqui lugar uma hidratação considerável do monoidrato de sulfato de magnésio e consequentemente do processo de dissolução, nos quais o sulfato de magnésio, em conjunto com o sal-gema,desaparece em volumes consideráveis de soluções ricas em cloreto de sódio.

Também já foi proposto, a partir dum residuo de dissolução a quente da preparação de sais duros, portanto duma mistura de quieserite-NaCl, recuperar a quieserite por flutuação (Bergakademis”, 165. aniv., caddeno 6, Junho 1964).

Mas como o grande excedente de sal-gema existente e consequentemente os necessariamente elevados períodos de permanência do produto húmido e das elevadas perdas de solução, provocadas pelo acima exposto, os rendimentos de MgSO^ foram pouco satisfatórios e os concentrados de MgSO^ de qualidade moderada (Tab. pág. 360).

Os processos de recuperação que consistem apenas dum processo de separação electrostático ou dum tratamento quimico a húmido, principalmente duma flutuação dão pelas razões expostas, perdas de rendimento relativamente elevadas.

Por consequência, o invento baseia-se na tarefa e visa extrair a partir de sais duros, principalmente daqueles que so possuem teores de quieserite moderados a paralelamente possuem teores nitidos de anidrite, cainite, polialite e langbeinite, extrair MgSO^ com elevado rendimento e ocorrência minima de águas residuais.

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Segundo o invento, isto obtem-se através dos passos conforme a reivindicação 1, que são a seguir indicadas em mais pormenor.

a) uma mistura de sais em bruto, principalmente um sal duro que contem o sulfato de magnésio essencialmente em forma de quieserite (KgSO^.HgO) mas também era forma de polialite, langbeinite e cainite é submetida a uma série de preparações electrostáticas, em que primeiramente o sal-gem precipita como detrito (e é amontoado) e além disso uma fracção de potássio-quieserite, que são separados a seguir em potássio em bruto e quieserite em bruto, que con tinuam por sua vez a ser laborados em passos separados numa quieserite pura e num potássio puro. Depositam-se então nos elêctrodos opostos, fracções residuais além disso em todas as faces de separação, poeiras dos filtros e do ciclone que são reunidas com as fracções residuais.

b) estes materiais residuais contendo sulfato de magnésio são postos a macerar numa solução fria, saturada de KCl e NaCl, que pode conter ainda 10 a 250 g/1 de MgClg e 10 a 100 g/1 de MgSO^, e são submetidos a uma flutuação de espuma por meio dos agentes de condicionamento já existentes da fase a), principalmente ácidos gordos, com a adição de quantidades mínimas de mais reagentes acumuladores específicos, tais como, sulfato de alquilo, sulfònato de alquilo e/ou ácidos gordos sulfatizados (por ex., prestaminol), flutuando os minerais contendo MgSO^ e ficando no resíduo NaCl e KClj

c) o residuo-KCl/NaCl, que depois da separação dos componentes de MgSO^ pela flutuação de espuma corresponde agora a uma quase-silvinite, é submetido a um processo convencional de solução a quente, que se apresenta mais simples contanto que deixem de existir as ”condições de sal

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CE - N/ri - P 3637226-65 duro” nas quais há tanto MgSO^ que é difícil obter-se uma qualidade de 60$« Como no material de adição já só existem poucos sais-NgSO^ também já não se pode dissolver tanto MgSO^ nas lexivias de circulação. No baixo nível de MgSO^, resultante nas lexivias de circulação, è suprimido o perigo da formação dupla de sais. A carnalite eventualmente existente já se decompos na maceração para a flutuação e o MgClg resultante dissolve-se nas lexivias de flutuação, de forma que só pode haver um teor mínimo de MgClg nas lexivias do processo de dissolução a quentej uma condição prévia para um processo de dissolução a quente da silvinite. Este facto tem como consequência que para ser obtido um produto de KC1 com 60$ de K^O tem de ser usada pouca ou nenhuma água fresca o que tem uma importância especial para a manutenção da água do processo de dissolução. 0 processo de dissolução não produz portanto praticamente quaisquer lexivias repulsivas.

d) 0 concentrado de espuma proveniente do passo b),que contem todos os minerais de MgSO^, como cainite, langbeinite e polialite, além da quieserite restante, que não poude ser extraída na separação electrostática, é submetido a mais depuração, eventualmente duma pós-flutuação e lavado com pouca água para eliminar sal-gema eventualmente arrastado.

concentrado de HgSO^ praticamente isento de NaCl que contem ainda anidrido que emigrou durante a separação electrostática e também sobrenadou durante a flutuação é tratado com uma solução de MgSO^ reciclada de 75^δ a 802, dissolvendo-se o MgSO^. 0 residuo que se compõe essencialmente de anidrido, é eliminado e a solução quente, pratica mente saturada de MgSO^ é arrefecida, cristalizando o heptahidrato de MgSO^ (sal amargo). A lexivia-mãe remanescente é reciclada para nova dissolução de MgSO^.

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O sal amargo pode ser usado, em forma seca, como produto de venda ou filtrado em húmido para a transformação em sulfato alcalino.

No processo conforme o invento são obtidos, portanto, dois produtos MgSO^, por um lado, o monoidrato de sulfato de magnésio (quieserite), por via seca, que contem tuna quantidade tolerável de cloreto ( 1,5% de 01) e por outro lado, um heptahidrato de MgSO^ cristalizado, que con tem muito pouco cloreto ( < 0,1% 01), como tal, é de emprego muito versátil e também pode continuar a ser preparado em forma de produtos quimicos isentos de cloreto e adubos·

As quantidades do invento garantem um alto rendimento na extracção de MgSO^ - o que é verdadeiramente o objec tivo do invento - mas criam ainda, para mais, condições fa· voráveis para a produção de potássio.

Perante o exemplo seguinte o invento é explicado mais em pormenor. 0 esquema I oferece uma visão geral por menorizada.

Exemplot

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 moídos a menos de 1,6 mm e submetidos a uma separação electrostática no separador de queda livre, usando-se como agentes de condicionamento, uma mistura de 40 g/t de ácid^fcalicílico e 6θ g/t de ácido láctico, uma temperatura de 48SC e uma humidade relativa de 10%.

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40,5 t de residuos de sal-gema precipitam no electrodo negativo e são recolhidas. O concentrado que precipita no electrodo positivo, que contem o potássio e os componentes de sulfato de magnésio é dissociado em mais um passo electrostática a 6220 e 5^ de humidade num potássio em bruto e numa quieserite em bruto.

potássio em bruto com a adição de 14 g/t de ácido salicilico e 36 g/t de ácido gordo como agentes de condicionamento a 53®C e 7,5^ de humidade é transformado numa substancia potássica pura (18,7 t) e numa fracção residual. Da quieserite em bruto são obtidos, em mais uma separação electrostática, com a adição de 3θ g/t de ácido gordo e 60 g/t de acetato de amónio como agentes de condicionamento, 5, 0 t de quieserite pura e 1,57* de Cl e uma fracção residual.

Ambas as fracçães residuais são então reunidas, misturadas com as poeiras do filtro e poeiras do ciclone provenientes das separaçães prévias (no total 35,8 t) e postas a macerar em 80 t de lexivia de suporte, que contem 200 g/1 de MgClg e 5° g/1 de MgSO^ e além disso está saturada com KC1 e NaCl.

Com a adição de 70 g/1 de prestaminol, 20 g/t de óleo de alcatrão e 10 g/t de poliacrilamida são postas a flutuar 3 t do concentrado de flutuação de MgSO^, separadas da lexivia de flutuação por centrifugação e lavadas com um pouco de água.

A 75⁵C este concentrado de sulfato de magnésio é dissolvido numa solução de MgSO^ reciclada e a solução arrefecida para 25-C, com o que cristalizam 4 t de hepta-hidrato de sulfato de magnésio; a lexivia mãe é reciclada.

sedimento (residuo) da flutuação é igualmente filtrado e submetido a um processo de dissolução a quente, convencional, sendo produzidos como produto final 6,1 t

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30.0U[í987^ de cloreto de potássio. 0 resíduo de NaCl é usado como desperdício .

sulfato de magnésio existente no sal em bruto é transformado em 82 $ em produto de MgSO

com alta percentagem.

depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado na República Federal da Alemanha em 3 de Novembro de 1986 sob o N®. P 36 37 226.9.

Claims

-REIVINDICAÇÕES1® - Processo para a produção de sulfatos de magnésio a partir de misturas de sais em bruto, principalmente de sais duros, caracterizado por:

a) a mistura de sais em bruto ser submetida a um primeiro tratamento electrostático no qual precipita NaCl como detrito, após o que o material principal é submetido a mais passos electrostáticos para o tratamento de separação, nos quaos precipita um concentrado de mono-hidrato (quieserite) de sulfato de magnésio de alta pureza, e a seguir serem reunidos os materiais residuais contendo sul fato de magnésio que precipitaram em cada uma das fases;

b) os materiais residuais contendo sulfato de magnésio, reunidos, serem postos a macerar numa solução fria, saturada de NaCl e KC1 e qual flutuam conjunto com (concentrado KC1 e NaCl;

os submetidos a uma flutuação de espuma na restantes componentes de quieserite em outros minerais contendo M SOi. e anidrite g * os contendo MgSO^) ficando um resíduo contendo

c) o resíduo contendo KC1 e NaCl ser submetido a um processo de solução a quente,no qual é extraído um produto

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-KC1 e sendo ainda obtido como detrito um resíduo contendo-NaCl.
2*. - Processo de acordo com a reivindicação .1, caracterizado por haver um passo d) adicionais

d) o concentrado contendo sulfato de magnésio proveniente da fase b) é liberto de NaCl por lavagem e continua a ser laborado por dissolução a quente e a seguir cristalização em hepta-hidrato de sulfato de magnésio.
3*. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por na flutuação de espuma como se descreveu no passo b) do processo ser usado como reagente de flutuação os agentes de condicionamento provenientes da fase a)·
4». - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por serem adicionados sulfato de alquilo ou sulfonato de alquilo como reagentes adicionais de flutuação e/ou prestaminol como reagentes acumuladores, de preferência, numa quantidade de 5θ ~ 80 g/t.
5*, - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser adicionado ao material residual conten do sulfato de magnésio, como material de partida, para a flutuação de espuma, poeira do ciclone que precipita na separação electrostático.
6*. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ao material residual contendo sulfato de magnésio como material de partida para a flutuação de espuma serem ainda misturados sais em bruto ou elementos de sais em bruto.
7*. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ao material residual contendo sulfato de magnésio como material de partida para a flutuação de es-930. (Μ 1987

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CE - N/ri - P 3637226-65 puma serem ainda adicionadas fracções finíssimas, principalmente poeiras contendo sulfato de magnésio que precipitaram na preparação do sal em bruto antes do tratamento electrostático.
8S. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por como substâncias de partida serem também utilizados materiais contendo sulfato de magnésio que além de quieserite são também ainda cainite e/ou langbeinite, polialite, schõnite” e leonite.
9-. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o passo d), o hepta-hidrato de sulfato de magnésio ser transformado em sulfato alcalino com cloreto alcalino.