RU1768514C - Способ получени сульфата магни - Google Patents

Abstract

Использование: извлечение магни  из фосфатно-карбонатного сырь . Сущность способа заключаетс  в том, что фосфатно- карбонатное сырье обрабатывают серной кислотой или диоксидом серы при ,5 с последующим введением в полученный раствор аммиака или аммиачной воды, или гидроксида кальци  до ,0-8,5. После этого суспензию фильтруют и из фильтрата кристаллизацией при упаривании получают целевой продукт. Производительность фильтрации составл ет 800-900 кг/м ч,по- тери магни  2-5%. Содержание примесей в растворе сульфата магни  следующее, мас.%: PzOs 0,01-0,008; СаО 0,04-0,07; Рв20з 0,01-0,005. Содержание основного вещества в продукте 98-99,5 мас.%, MgS04 HaO. 1 табл.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к способам получени  сульфата магни  из фосфатно-карбонатного сырь .

Известен способ, согласно которому сульфат магни  получают обработкой водной суспензии () тонкоизмельченного серпентина концентрированной серной кислотой. Полученную массу разбавл ют водой и фильтруют. Образовавшийс  раствор сульфата магни  подвергают выпарке, кристаллизации и сушке. Недостатком этого метода  вл етс  то, что при использовании фосфатно-карбонатного сырь , содержащиес  в нем различные примеси, в частности железо, фосфор, алюминий частично переход т в раствор и загр зн ют готовый продукт . Кроме того, недостатком этого способа  вл етс  и то, что в технологическую схему

процесса включены стадии, преследующие противоположные цели (разбавление и выпарка ).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  сульфата магни  из маг- нийсодержащего сырь  путем смешени  сырь  с серной кислотой или с 10-25%-ным раствором сульфата магни  при Т:Ж 1:2-4 и обработки суспензии газом, содержащим 0,05-1 % S02 и 8-20% кислорода при температуре 70-90°С в течение 5-30 мин. Недостатком этого способа  вл етс  загр знение готового продукта примес ми, переход щими из сырь  в процессе разложени  доломита диоксидом серы. Этот процесс протекает в данных услови х при величине рН 3,0-3,5. При такой величине рН в раствор, нар ду с

XI

О 00

ел

магнием частично переходит фосфор, железо , алюминий и кальций. При циркул ции раствора количество примесей будет накапливатьс  до состо ни  равновеси . При в.ы- паривании раствора эти примеси будут осаждатьс  вместе с сульфатом магни  и снижать качество продукта. По данным увеличение содержани  сульфата магни  в растворе не вли ет на растворимость этих примесей. Содержание примесей в 25%-м растворе сульфате Магни  может достигать при 80°С следующих величин,: 0,33% P20s, 0,25% Ре20з, 0, 05% , 0,07-0,1% СаО. При выпаривании и сушке осаждение примесей приведет к снижению содержани  сульфата магни  до 85-96%.

Целью изобретени   вл етс  повышение содержани  основного вещества в продукте .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе получени  сульфата магни  из фосфатно-карбонатного сырь , включающем извлечение магни  серной кислотой или диоксидом серы, фильтрацию, выпарку и сушку готового продукта, в суспензию, образующуюс  при кислотном извлечении магни , ввод т щелочной агент до величины рН 7-8,5 и после этого фильтруют. В качестве щелочного агента можно использовать аммиак, аммиачную воду или гидроксид кальци .

Сущность процесса состоит в том, что в указанном интервале рН происходит осаждение сульфата и фосфата кальци , фосфатов и гидроксидов железа и алюмини , а присутствие твердой фазы в виде неразложенной части руды (фосфата, кремнезема) и гипса в количестве 0,5-0,8 ч на 1 ч расУвора

„,,,-,,- РТ„.-.,,,,-.г , f, f.....-. ,- -

v liv -wV vyOiL Jwi JO t /. iik-lii, I I Jj V Ц Ww О

лизации и более полному осаждению при- месей, а фильтраци  раствора через слой твердой фазы приводит к практически полному освобождению раствора от таких трудноосаждаемых соединений как фосфаты и гидроксиды железа и алюмини  и кремйеге- л . Остаточное содержание примесей в растворе составит не более 0,002-0,005% P20s; 0,005-0,01% Ре20з; 0,04-0,07% СаО; алюмини  следы. Это позволит получить продукт , содержащий не менее 98,5-99% сульфата магни .

Малорастворимые соли фосфорной кислоты осаждаютс  в широком интервале величин рН. По исследовани м начало осаждени  дикальцийфосфата в данных растворах происходит уже в слабокислой среде при рН 2,7-2,9. Однако осаждение в данных услови х происходит не полностью и больша  часть кальци  и фосфора попадает в готовый продукт, загр зн   его.

Железо и алюминий в виде гидроксидов и фосфатов образуют пересыщенные растворы , из которых осаждение происходит за очень длительный период времени. Поэтому при указанных величинах рН полного осаждени  соединений железа и алюмини  не происходит. Низкое значение рН при очистке растворов приводит к увеличению длительности процесса до 10 час и более, что отрицательно сказываетс  на технологичности процесса (резкое увеличение объемов реакторов, образование мелкодисперсного плохо фильтрующегос  осадка, неполное осаждение).

Повышение величины рН до 7-8,5 приводит к достаточно полному осаждению примесей (фосфатов железа, алюмини  и кальци ) в технологически приемлемых услови х (врем  осаждени  менее часа, более крупнодисперсный осадок).

Выбор верхнего предела величины рН 8,5 обусловлен не только осаждением гид- роксида магни , но и изменением количества щелочного агента, который уже не будет полностью выводитьс  из-системы и попадает в продукт, загр зн   его и понижа  качество.

П р и м е р 1.100 кг фосфатно-карбонатного сырь  (кингисеппского месторождени ), содержащего 8% МдО; 5% P20s; 2% Ре20з; 1 % , обрабатываетс  серной кислотой в количестве 32,6 кг мнг (35 кг 93%-ной кислоты) при 80°С, и рН 3 в течение 30 мин. При этом образуетс  раствор , содержащий 3,33% МдО; 0,1% СаО; 0,2% РеаОз; 0,2% Р205; 0,007% . Затем в суспензию ввод т газообразный аммиак до величины рН 7,0. Суспензи  фильтруетс . Конечный раствор имеет состав 3,25% МдО; 0,05% P20s; 0,05% Ре20з; А120з следы. После упарки, кристаллизации и сушки готовый продукт содержит 98% MgS04 7H20 в количестве 23 кг.

Пример2.100кг отходов обогащени  фосфорита месторождени  Каратау, содержащего 6,5% МдО; 9% P20s; 1,9% Ре20з; 0,9% , обрабатываетс  в 10%-ном растворе сульфата магни  серной кислотой в количестве 28,4 кг мнг (30,5 кг 93%-ной кислоты ) при 80°С, , ,5. При этом образуетс  раствор, содержащий 6,0% МдО; 0,1% СаО; 0,2% Ре20з; 0,25% P20s; 0,006% . Затем в суспензию ввод т аммиачную воду до величины рН 7,7. Суспензию фильтруют. Конечный раствор имеет следующий состав: 5,9% МдО; 0,03% P20s; 0,03% Ре20з; 0,05% СаО. После упарки , кристаллизации и сушки готовый продукт в количестве 36,5 кг содержит 98,5% MgS04 7Н20.

ПримерЗ. 100 кг фосфатно-карбонат- ного сырь  состава, указанного в примере 1, обрабатывают газом, содержащим 1 % диоксида серы в количестве 21,1 кг S02 при 80°С, , в течение 30 мин. Обработку ведут в 10%-ном растворе сульфата магни . В суспензию затем ввод т гидро- ксид кальци  до величины рН 8,5. Суспензию фильтруют. Конечный раствор имеет состав 6,8% МдО; 0,005% РаОв; 0,003% Рв20з; 0,08% СаО, После упарки, кристаллизации и сушки готовый продукт в количестве 46 кг содержит 99,5% MgSCM 7H20.

В таблице приведены примеры ведени  процесса получени  сульфата магни  в за вл емых пределах (примеры 1-3) и при значени хтехнологических параметров, выход щих за нижний и верхний пределы (примеры 4 и 5), и по известному способу (пример 6).

Проведение процесса при более низкой величине рН (пример 4) не позвол ет осадить при предварительной очистке часть примесей, а при более высокой величине рН

0

5

0

5

(пример 5) в готовый продукт попадает большое количество непрореагировавшего щелочного агента, что разубоживает продукт. Кроме того, при высокой величине рН возможно осаждение гидроксида магни , что влечет за собой уменьшение выхода готового продукта. По сравнению с известным (пример 6) предлагаемый способ позвол ет повысить качество продукта до 98,0-99,5%.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  сульфата магни  из фосфатно-карбонатного сырь , включающий обработку последнего серной кислотой или диоксидом серы в оборотном маточном растворе, фильтрацию полученной суспензии , кристаллизацию продукта из фильтрата упариванием его и сушку, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  содержани  основного вещества в продукте, в суспензию перед фильтрацией ввод т аммиак, или аммиачную воду, или гидроксид кальци  в количестве, обеспечивающем повышение рН среды до 7,0-8,5.