RU2104935C1 - Method for processing dolomite - Google Patents
Method for processing dolomite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104935C1 RU2104935C1 RU96122914A RU96122914A RU2104935C1 RU 2104935 C1 RU2104935 C1 RU 2104935C1 RU 96122914 A RU96122914 A RU 96122914A RU 96122914 A RU96122914 A RU 96122914A RU 2104935 C1 RU2104935 C1 RU 2104935C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- solution
- cao
- heat treatment
- dolomite
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии переработки минерального сырья, преимущественно доломита, и может быть использовано для получения оксида магния или его производных, применяемых в производстве наполнителей бумаги и пластмасс, минеральных удобрений и др. The invention relates to a technology for processing mineral raw materials, mainly dolomite, and can be used to produce magnesium oxide or its derivatives used in the manufacture of paper and plastic fillers, mineral fertilizers, etc.
При получении соединений магния из низкосортного доломита возникает проблема чистоты продукта и энергоемкости процесса, поскольку существующая технология основана на высокотемпературном обжиге сырья с переводом оксида кальция в раствор, а оксида магния совместно с оксидами других элементов - в осадок. При этом зачастую используются дефицитные и дорогостоящие реагенты. When obtaining magnesium compounds from low-grade dolomite, the problem of product purity and energy intensity of the process arises, since the existing technology is based on high-temperature firing of raw materials with the conversion of calcium oxide into solution, and magnesium oxide together with oxides of other elements into a precipitate. In this case, scarce and expensive reagents are often used.
Известен способ переработки доломита [1], включающий приготовление шихты, ее термическую обработку при 950oC в течение 1 ч, измельчение продукта термообработки, его выщелачивание водой с постепенным добавлением 40% водного раствора нитрата аммония, кипячение полученной суспензии в течение 1 ч с выделением аммиака, фильтрацию горячей суспензии, промывку осадка водой и обжиг с получением продукта, содержащего 56,2% MgO и 43% CaO. Фильтрат, содержащий нитрат кальция, обрабатывают аммиаком и углекислым газом с получением карбоната кальция и нитрата аммония.A known method of processing dolomite [1], including the preparation of the mixture, its heat treatment at 950 o C for 1 h, grinding the heat treatment product, leaching it with water with the gradual addition of a 40% aqueous solution of ammonium nitrate, boiling the resulting suspension for 1 h with isolation ammonia, filtering the hot suspension, washing the precipitate with water and firing to obtain a product containing 56.2% MgO and 43% CaO. The filtrate containing calcium nitrate is treated with ammonia and carbon dioxide to produce calcium carbonate and ammonium nitrate.
Недостатками способа являются высокое содержание примеси кальция в продукте, относительно высокая энергоемкость процесса и его сложность. The disadvantages of the method are the high content of calcium impurities in the product, the relatively high energy intensity of the process and its complexity.
Известен также способ переработки доломита [2], согласно которому доломит, содержащий до 40% оксида магния, подвергают термической обработке при 950 - 1100oC, из продукта термообработки выщелачивают при 0 - 100oC окись кальция водным раствором, содержащим одно или несколько азотсодержащих соединений (моноэтаноламин, диэтаноламин, пиперидин или этилендиамин) и соли этих соединений с соляной, азотной, муравьиной и уксусной кислотами, а нерастворимый осадок, содержащий оксид магния с примесью оксида кальция до 7,7%, отделяют от маточного раствора, промывают и сушат. Маточный раствор регенерируют, обрабатывают диоксидом углерода при pH 7-12 и отделяют выпавший в осадок карбонат кальция. Оставшийся после отделения осадка раствор рециркулируют на стадию выщелачивания.There is also known a method for processing dolomite [2], according to which dolomite containing up to 40% magnesium oxide is subjected to heat treatment at 950 - 1100 o C, calcium oxide is leached from a heat treatment product at 0-100 o C with an aqueous solution containing one or more nitrogen-containing compounds (monoethanolamine, diethanolamine, piperidine or ethylenediamine) and salts of these compounds with hydrochloric, nitric, formic and acetic acids, and an insoluble precipitate containing magnesium oxide with an admixture of calcium oxide up to 7.7% is separated from the mother liquor, pro yvayut and dried. The mother liquor is regenerated, treated with carbon dioxide at pH 7-12 and the precipitated calcium carbonate is separated. The solution remaining after separation of the precipitate is recycled to the leaching stage.
Известный способ характеризуется недостаточно высокой чистотой конечного продукта (14,9% примесей, в том числе 7,7% CaO) при получении его из доломита с пониженным (до 20%) содержанием оксида магния. Способ является достаточно сложным, энергоемким, требует применения ценных и дефицитных реагентов, часть которых безвозвратно теряется. В доломитах отечественных месторождений содержание MgO составляет 18,34-22,5, SiO2 0,12-7,99, Al2O3 0,09-0,65 и Fe2O3 0,04-0,15 мас.% (см. Справочник химика, т.5.- М.-Л.: Химия, 1966, с. 74). Поскольку примеси, присутствующие в доломите, концентрируются в получаемом соединении магния, то с учетом используемого отечественного сырья их содержание в продукте существенно возрастет.The known method is characterized by insufficiently high purity of the final product (14.9% of impurities, including 7.7% CaO) upon receipt of it from dolomite with a low (up to 20%) content of magnesium oxide. The method is quite complex, energy-intensive, requires the use of valuable and scarce reagents, some of which are irretrievably lost. In the dolomites of domestic deposits, the MgO content is 18.34-22.5, SiO 2 0.12-7.99, Al 2 O 3 0.09-0.65 and Fe 2 O 3 0.04-0.15 wt. % (see the Handbook of a chemist, t.5.- M.-L .: Chemistry, 1966, p. 74). Since the impurities present in dolomite are concentrated in the resulting magnesium compound, taking into account the domestic raw materials used, their content in the product will increase significantly.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи повышения чистоты соединений магния, получаемых из низкосортного сырья, при снижении энергоемкости способа. The present invention is directed to solving the problem of increasing the purity of magnesium compounds obtained from low-grade raw materials, while reducing the energy intensity of the method.
Поставленная задача решается тем, что в способе переработки доломита, включающем приготовление шихты, ее термическую обработку, выщелачивание продукта термообработки, фильтрацию пульпы и выделение соединения магния известными приемами, согласно изобретению в шихту дополнительно вводят гидросиликат магния до обеспечения соотношения по массе CaO = 1,87 SiO2 + 0,55 Al2O3 + 0,35 Fe2O3, термическую обработку шихты осуществляют при температуре 800-900oC в течение 0,75-1,25 ч, выщелачивание продукта термообработки ведут раствором соли магния или сернистой кислоты с переводом оксида магния в раствор, а выделение соединения магния производят из фильтрата.The problem is solved in that in the method of processing dolomite, including the preparation of the charge, its heat treatment, leaching of the heat treatment product, filtering the pulp and the isolation of the magnesium compound by known methods, according to the invention, magnesium hydrosilicate is additionally added to the mixture to ensure a mass ratio of CaO = 1.87 SiO 2 + 0.55 Al 2 O 3 + 0.35 Fe 2 O 3 , the heat treatment of the mixture is carried out at a temperature of 800-900 o C for 0.75-1.25 hours, the leaching of the heat treatment product is carried out with a solution of magnesium salt or sulfur pussycat The notes with a magnesium oxide solution to transfer, and the selection of the magnesium compound is produced from the filtrate.
Поставленная задача решается также тем, что в качестве гидросиликата магния берут серпентинит или сунгулит. The problem is also solved by the fact that serpentinite or sungulite are taken as magnesium hydrosilicate.
Поставленная задача решается также и тем, что в качестве соли магния используют его хлорид или сульфат. The problem is also solved by the fact that as the magnesium salt use its chloride or sulfate.
На решение поставленной задачи направлено то, что в качестве раствора сернистой кислоты используют насыщенные сернистым газом воду или раствор, оставшийся после выделения соединения магния. The solution to this problem is directed to the fact that as a solution of sulfurous acid, water saturated with sulfur dioxide or a solution remaining after the isolation of a magnesium compound is used.
Решению поставленной задачи способствует то, что перед термической обработкой шихту брикетируют. The solution to the problem contributes to the fact that before heat treatment, the mixture is briquetted.
Введение в состав шихты гидросиликата магния в виде серпентинита или сунгулита необходимо для связывания оксида кальция в силикат с целью снижения его химической активности. Количество вводимого гидросиликата должно обеспечивать строго определенное соотношение оксидов кальция, кремния, алюминия и железа. При соотношении по массе CaO>1,87 SiO2 +0,55 Al2O3 + 0,35 Fe2O3 в продукте термообработки образуется свободный оксид кальция, который в процессе выщелачивания переходит в раствор, загрязняя выделяемое соединение магния. При соотношении по массе CaO<1,87 SiO2 + 0,55 Al2O3 + 0,35 Fe2O3 образуются смешанные силикаты кальция и магния, что ведет к снижению извлечения оксида магния в раствор.Introduction to the mixture of magnesium hydrosilicate in the form of serpentinite or sungulite is necessary for the binding of calcium oxide to silicate in order to reduce its chemical activity. The amount of introduced hydrosilicate should provide a strictly defined ratio of oxides of calcium, silicon, aluminum and iron. With a mass ratio of CaO> 1.87 SiO 2 +0.55 Al 2 O 3 + 0.35 Fe 2 O 3 , free calcium oxide is formed in the heat-treated product, which, during the leaching process, goes into solution, contaminating the released magnesium compound. With a mass ratio of CaO <1.87 SiO 2 + 0.55 Al 2 O 3 + 0.35 Fe 2 O 3 mixed silicates of calcium and magnesium are formed, which leads to a decrease in the extraction of magnesium oxide in solution.
Осуществление брикетирования шихты перед термической обработкой увеличивает скорость твердофазных реакций, в результате которых происходит связывание оксида кальция в силикат. The implementation of briquetting the mixture before heat treatment increases the rate of solid-phase reactions, resulting in the binding of calcium oxide to silicate.
При термической обработке шихты при температуре ниже 800oC и времени менее 0,75 ч в продукте термообработки сохраняется неразложившийся карбонат кальция и вследствие этого часть оксида магния остается в силикатной форме, а при термической обработке шихты при температуре выше 900oC и времени более 1,25 ч - начинается процесс кристаллизации оксида магния и снижается его активность, то есть способность выщелачиваться растворами солей магния и сернистой кислоты.When heat treatment of the charge at a temperature below 800 o C and a time of less than 0.75 hours, the undecomposed calcium carbonate is retained in the heat treatment product and, as a result, part of the magnesium oxide remains in silicate form, and during heat treatment of the charge at a temperature above 900 o C and time more than 1 25 h - the crystallization of magnesium oxide begins and its activity decreases, that is, the ability to leach out with solutions of magnesium salts and sulfurous acid.
Образовавшиеся в процессе термической обработки силикаты кальция обладают низкой химической стойкостью, вследствие чего выщелачивание продукта термообработки осуществляют "мягкими" реагентами - раствором хлорида или сульфата магния или раствором сернистой кислоты при Т:Ж=1:20-100. В качестве раствора сернистой кислоты могут быть использованы насыщенные сернистым газом вода или раствор, оставшийся после выделения соединения магния. Использование сильных минеральных кислот для выщелачивания оксида магния неприемлемо, так как они разлагают силикаты кальция. Calcium silicates formed during the heat treatment have low chemical resistance, as a result of which the heat treatment product is leached using “soft” reagents — a solution of magnesium chloride or sulfate or a solution of sulfur dioxide at T: W = 1: 20-100. As a solution of sulphurous acid, water saturated with sulphurous gas or a solution remaining after isolation of a magnesium compound can be used. The use of strong mineral acids for leaching magnesium oxide is unacceptable, since they decompose calcium silicates.
Выделение соединения магния из фильтрата, содержащего минимальное количество примесей, позволяет получить высокочистые соединения магния. Isolation of a magnesium compound from a filtrate containing a minimum amount of impurities allows high-purity magnesium compounds to be obtained.
Пример 1. 541 г тонкоизмельченного доломита, имеющего следующий химический состав, мас. % : MgO 17,0, CaO 26,66, SiO2 6,7, Al2O3 0,75, Fe2O3 0,62, CO2 38,95, примеси - остальное, смешивают со 100 г серпентиновых хвостов обогащения медно-никелевых руд, пропущенных через сито 0,063 мм и имеющих состав, мас.%: MgO 29,48, CaO 2,85, SiO2 36,29, Al2O3 3,05, Fe2O3 18,89, H2O 8,09, примеси - остальное, увлажняют до оптимальной влажности 0,5% раствором ССБ и брикетируют прессованием при удельном давлении 20 МПа. Полученная шихта имеет состав, мас.%: MgO 18,95, CaO 22,95, SiO2 11,30, Al2O3 1,11, Fe2O3 3,47, H2O, CO22 и примеси - остальное. Содержание компонентов шихты CaO, SiO2, Al2O3 и Fe2O3 отвечает соотношению: 22,95 = 1,87•11,30 + 0,55•1,11 + 0,35•3,47. Отпрессованные таблетки сушат и обжигают при температуре 850oC с изотермической выдержкой в течение 1 ч. Спек измельчают до крупности мельче 0,25 мм и обрабатывают насыщенным раствором хлорида магния при соотношении Т:Ж = 1:100. Выщелачивание ведут при температуре 60oC и постоянном перемешивании в течение 3 ч. После обработки пульпу фильтруют, осадок отделяют и промывают. Из полученного фильтрата осаждают соль оксихлорида магния. Извлечение оксида магния в раствор составляет 92,0%, содержание примесей 0,95%, в том числе CaO - 0,50%.Example 1. 541 g of finely divided dolomite having the following chemical composition, wt. %: MgO 17.0, CaO 26.66, SiO 2 6.7, Al 2 O 3 0.75, Fe 2 O 3 0.62, CO 2 38.95, impurities - the rest, mixed with 100 g of serpentine tails concentration of copper-Nickel ores, passed through a sieve of 0.063 mm and having a composition, wt.%: MgO 29.48, CaO 2.85, SiO 2 36.29, Al 2 O 3 3.05, Fe 2 O 3 18.89 , H 2 O 8.09, impurities - the rest, moisten to the optimum humidity with a 0.5% solution of CSP and briquetted by pressing at a specific pressure of 20 MPa. The resulting mixture has a composition, wt.%: MgO 18.95, CaO 22.95, SiO 2 11.30, Al 2 O 3 1.11, Fe 2 O 3 3.47, H 2 O,
Основные условия переработки доломита и полученные результаты по данному примеру и примерам 2-10 сведены в таблицу. В примерах 2-3 и 8-10 процесс ведут аналогично примеру 1. Отличие заключается в температуре и времени обжига. Примеры 8-10 иллюстрируют процесс при запредельных значениях параметров обжига. The main conditions for the processing of dolomite and the results obtained in this example and examples 2-10 are summarized in table. In examples 2-3 and 8-10, the process is carried out analogously to example 1. The difference lies in the temperature and firing time. Examples 8-10 illustrate the process with exorbitant firing parameters.
Пример 4. Шихту готовят по примеру 1. В качестве гидросиликата магния используют сунгулит, имеющий следующий химический состав, мас.%: MgO 24,79, CaO 7,28, SiO2 33,88, Al2O3 9,47, Fe2O3 8,16, H2O 12,29, примеси - остальное. Тонкоизмельченный доломит в количестве 475 г смешивают со 100 г сунгулита. Полученная шихта имеет состав, мас.%: MgO 18,35, CaO 23,29, SiO2 11,43, Al2O3 2,22, Fe2O3 1,93, H2O, CO2 и примеси - остальное. Содержание компонентов шихты CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 отвечает соотношению: 22,95 = 1,87•11,43 + 0,55 • 2,22 + 0,35•1,93. Далее процесс ведут согласно примеру 1. Из полученного фильтрата осаждают соль оксихлорида магния. Извлечение оксида магния в раствор составляет 92,6%, содержание примесей 0,85%, в том числе CaO - 0,45%.Example 4. The mixture is prepared according to example 1. As magnesium hydrosilicate, sungulite is used having the following chemical composition, wt.%: MgO 24.79, CaO 7.28, SiO 2 33.88, Al 2 O 3 9.47, Fe 2 O 3 8.16, H 2 O 12.29, impurities - the rest. Fine dolomite in the amount of 475 g is mixed with 100 g of sungulite. The resulting mixture has a composition, wt.%: MgO 18.35, CaO 23.29, SiO 2 11.43, Al 2 O 3 2.22, Fe 2 O 3 1.93, H 2 O, CO 2 and impurities - rest. The content of the charge components CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 corresponds to the ratio: 22.95 = 1.87 • 11.43 + 0.55 • 2.22 + 0.35 • 1.93. Next, the process is carried out according to example 1. Magnesium oxychloride salt is precipitated from the obtained filtrate. Extraction of magnesium oxide in solution is 92.6%, impurity content 0.85%, including CaO 0.45%.
Пример 5. Процесс ведут аналогично примеру 1. В качестве реагента при выщелачивании используют насыщенный раствор сульфата магния. Из полученного фильтрата осаждают соль оксисульфата магния. Извлечение оксида магния в раствор составляет 72,0%, содержание примесей 0,90%, в том числе CaO -0,47%. Example 5. The process is carried out analogously to example 1. As a reagent for leaching, a saturated solution of magnesium sulfate is used. The magnesium oxysulfate salt is precipitated from the obtained filtrate. Extraction of magnesium oxide in the solution is 72.0%, the content of impurities is 0.90%, including CaO -0.47%.
Пример 6. Процесс ведут аналогично примеру 1. В качестве реагента при выщелачивании используют 9% сернистую кислоту при Т:Ж=1:20. Из полученного фильтрата осаждают сульфит магния. Извлечение оксида магния в раствор составляет 81,3%, содержание примесей 2,30%, в том числе CaO - 0,65%. Example 6. The process is carried out analogously to example 1. As a reagent for leaching using 9% sulfuric acid at T: W = 1: 20. Magnesium sulfite is precipitated from the obtained filtrate. Extraction of magnesium oxide into the solution is 81.3%, the impurity content is 2.30%, including CaO - 0.65%.
Пример 7. Процесс ведут аналогично примеру 1. Брикеты после обжига измельчают, обрабатывают раствором, оставшимся после отделения соединения магния, до обеспечения Т:Ж = 1:50, пропуская через него сернистый газ до полного насыщения. Пульпу фильтруют, осадок отделяют и промывают. Фильтрат используют повторно до тех пор, пока концентрация солей магния в нем не достигнет предела растворимости, после чего осаждают сульфит магния. Извлечение оксида магния в раствор составляет 97,5%, содержание примесей 2,50%, в том числе CaO - 0,70%. Example 7. The process is carried out analogously to example 1. The briquettes after firing are crushed, treated with a solution remaining after separation of the magnesium compound, to ensure T: W = 1:50, passing sulfur dioxide gas through it until completely saturated. The pulp is filtered, the precipitate is separated and washed. The filtrate is reused until the concentration of magnesium salts in it reaches the solubility limit, after which magnesium sulfite is precipitated. Extraction of magnesium oxide in the solution is 97.5%, the content of impurities is 2.50%, including CaO - 0.70%.
Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что предлагаемый способ переработки доломита позволяет повысить чистоту конечного продукта до 97,5% при содержании примеси CaO 0,45-0,70%. По сравнению с прототипом температура процесса снижена на 50 - 300oC.Analysis of the data shown in the table shows that the proposed method for processing dolomite can increase the purity of the final product to 97.5% with a CaO impurity content of 0.45-0.70%. Compared with the prototype, the process temperature is reduced by 50 - 300 o C.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96122914A RU2104935C1 (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Method for processing dolomite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96122914A RU2104935C1 (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Method for processing dolomite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2104935C1 true RU2104935C1 (en) | 1998-02-20 |
| RU96122914A RU96122914A (en) | 1998-04-10 |
Family
ID=20187757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96122914A RU2104935C1 (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Method for processing dolomite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2104935C1 (en) |
-
1996
- 1996-12-03 RU RU96122914A patent/RU2104935C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2576314A (en) | Extracting of nickel values from nickeliferous sulfide material | |
| CN100542961C (en) | A kind of technology of processing bauxite to produce hydroted alumina with sodium hydroxide molten salt growth method | |
| CN102421707B (en) | Process for simultaneous production of potassium sulphate, ammonium sulfate, magnesium hydroxide and/or magnesium oxide from kainite mixed salt and ammonia | |
| US4298379A (en) | Production of high purity and high surface area magnesium oxide | |
| US2413644A (en) | Production of lithium compounds | |
| CN108821300B (en) | Preparation of CaSiO from waste silicon slag3Method (2) | |
| US4720375A (en) | Process for producing magnesium oxide | |
| CN101254935A (en) | Method for preparing calcium hydroxide with high purity and high activity | |
| EA018749B1 (en) | Method for treating nickel laterite ore | |
| US4668485A (en) | Recovery of sodium aluminate from Bayer process red mud | |
| US4548795A (en) | Treatment of aluminous materials | |
| EP0024131B1 (en) | A method of obtaining alumina from clay and other alumino-silicates and alumina obtained by this method | |
| US3776717A (en) | Method for processing of red mud | |
| CN101497453B (en) | Method for preparing ammonium magnesium sulfate hexahydrate from giobertite | |
| US3383166A (en) | Process for producing iron-free aluminum nitrate solutions | |
| RU2104935C1 (en) | Method for processing dolomite | |
| US2940820A (en) | Process for recovering alkali metal values from lepidolite | |
| US3836627A (en) | Process for making magnesium oxide and magnesium hydroxide from calcined dolomite and magnesium chloride | |
| CA1101636A (en) | Upgrading of magnesium containing materials | |
| US4618480A (en) | Recovery of alumina values from alunite ore | |
| US2951743A (en) | Process of making alumina | |
| CN101724748A (en) | Method for leaching magnesium-containing ores | |
| SU1470663A1 (en) | Method of producing dicalcium phosphate | |
| RU2287597C2 (en) | Method of reprocessing of the oxygenated nickel-cobalt ores | |
| CN110372016A (en) | A kind of technique synthesizing battery-level lithium carbonate from amblygonite using acidization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061204 |