RU2183584C1 - Method of producing magnesium oxide - Google Patents

Method of producing magnesium oxide Download PDF

Info

Publication number
RU2183584C1
RU2183584C1 RU2001105023A RU2001105023A RU2183584C1 RU 2183584 C1 RU2183584 C1 RU 2183584C1 RU 2001105023 A RU2001105023 A RU 2001105023A RU 2001105023 A RU2001105023 A RU 2001105023A RU 2183584 C1 RU2183584 C1 RU 2183584C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
solution
hydrochloric acid
carbonate
precipitate
Prior art date
Application number
RU2001105023A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.А. Поляков
А.Н. Татаринов
Ю.А. Монастырев
Л.Н. Изовская
Т.Г. Киселева
Л.А. Ситникова
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие комбинат "Электрохимприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие комбинат "Электрохимприбор" filed Critical Государственное унитарное предприятие комбинат "Электрохимприбор"
Priority to RU2001105023A priority Critical patent/RU2183584C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2183584C1 publication Critical patent/RU2183584C1/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: separation and purification of magnesium including magnesium enriched with isotopes. SUBSTANCE: method includes dissolving of magnesium-containing concentrate in hydrochloric acid and precipitation of magnesium with ammonium phosphate in ammonia medium in pressure of tartaric acid. Precipitate is separated, calcined and dissolved in hydrochloric acid. Magnesium is sorbed on cationite, washed with water for separation of phosphate ions, and magnesium is eluted with solution of hydrochloric acid. Basic magnesium carbonate is precipitated in purified solution by addition of ammonia solution saturated with ammonium carbonate in presence of ethyl alcohol. Basic magnesium carbonate is subjected to heat treatment in two stages: at 200-400 and 450-850 C. EFFECT: separated of 96.48% magnesium enriched with isotopes in the form of oxide of required degree of purification. 2 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области выделения и очистки магния, в том числе изотопнообогащенного, получаемого методом электромагнитной сепарации. The invention relates to the field of separation and purification of magnesium, including isotopically enriched obtained by electromagnetic separation.

Задачей выделения и очистки изотопнообогащенного магния является максимально полное извлечение его на всех стадиях химической переработки и получение оксида магния, содержащего минимальное количество примесей. The task of isolating and purifying isotopically enriched magnesium is to maximize its extraction at all stages of chemical processing and obtain magnesium oxide containing a minimum amount of impurities.

Известен способ получения оксида магния из хлоридного раствора (патент РФ 2097326, МПК6 C 01 F 5/08), включающий осаждение магния аммиаком с последующим доосаждением карбонатом аммония. Основным недостатком этого способа является невозможность получения чистого продукта, так как в растворах, содержащих изотопнообогащенный магний, присутствует значительное количество примесей, которые также осаждаются аммиаком и карбонатом аммония. Кроме этого, как показали экспериментальные данные, содержание магния в карбонатных фильтрах составляет ~ 70 мг/л, а такие потери при переработке изотопнообогащенного магния недопустимы.A known method of producing magnesium oxide from a chloride solution (RF patent 2097326, IPC 6 C 01 F 5/08), including the deposition of magnesium with ammonia, followed by the precipitation of ammonium carbonate. The main disadvantage of this method is the impossibility of obtaining a pure product, since in solutions containing isotopically enriched magnesium, there is a significant amount of impurities, which are also precipitated by ammonia and ammonium carbonate. In addition, as shown by experimental data, the magnesium content in carbonate filters is ~ 70 mg / l, and such losses during the processing of isotopically enriched magnesium are unacceptable.

Известен также способ получения оксида магния (патент РФ 1643463, MПK6 С 01 F 5/02, С 01 F 5/06), включающий обработку магнийсодержащего концентрата смесью соляной и фосфорной кислот, отделение примесей аммиаком и термическое разложение очищенного раствора. Однако при использовании этого способа в растворе останутся примеси, не осаждаемые аммиаком, следовательно, требуемая степень очистки оксида магния не будет достигнута.There is also known a method for producing magnesium oxide (RF patent 1643463, MPK 6 C 01 F 5/02, C 01 F 5/06), including treating the magnesium-containing concentrate with a mixture of hydrochloric and phosphoric acids, separating the impurities with ammonia and thermal decomposition of the purified solution. However, when using this method, impurities that are not precipitated by ammonia will remain in solution, therefore, the required degree of purification of magnesium oxide will not be achieved.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения оксида магния (патент РФ 2128626 МПК6 С 01 F 5/02), включающий растворение магнийсодержащего концентрата в серной кислоте, отделение нерастворившегося остатка от полученного сульфатного раствора путем охлаждения смеси до состояния кристаллизации с последующей промывкой закристаллизованной смеси водой; очистку сульфатного раствора от примесей осаждением их в виде гидроксидов при pH 5...7, отделение осадка, осаждение гидроксида магния из раствора обработкой его щелочным реагентом при pH 10...12, отделение осадка целевого продукта, его термообработку в две стадии: I - при 200...450oС, II - при 450...850oС и промывку прокаленного продукта водой.Closest to the claimed technical solution is a method for producing magnesium oxide (RF patent 2128626 IPC 6 C 01 F 5/02), comprising dissolving a magnesium-containing concentrate in sulfuric acid, separating the insoluble residue from the obtained sulfate solution by cooling the mixture to crystallization, followed by washing the crystallized mixtures of water; purification of the sulfate solution from impurities by precipitation in the form of hydroxides at pH 5 ... 7, separation of the precipitate, precipitation of magnesium hydroxide from the solution by treatment with an alkaline reagent at pH 10 ... 12, separation of the precipitate of the target product, its heat treatment in two stages: I - at 200 ... 450 o С, II - at 450 ... 850 o С and washing the calcined product with water.

Основным недостатком этого способа является невозможность полной очистки от кальция осаждением его в виде сульфата, так как СаSO4 достаточно растворим даже при низкой температуре. Кроме этого, используемая в этом способе очистка магнийсодержащего раствора осаждением гидроксидов примесных элементов и выделение магния в виде гидроксида приведут к значительным потерям магния. Как показали экспериментальные данные, объемный осадок гидроксидов примесей, общее содержание которых превышает содержание магния в 3...5 раз, захватывает до 10% магния, а потери магния с фильтратами при осаждении его гидроксида составляют ~ 3%.The main disadvantage of this method is the inability to completely purify calcium by precipitation in the form of sulfate, since CaSO 4 is quite soluble even at low temperature. In addition, the purification of a magnesium-containing solution used in this method by precipitation of hydroxides of impurity elements and the release of magnesium in the form of hydroxide will lead to significant losses of magnesium. As shown by experimental data, the volumetric precipitate of hydroxide impurities, the total content of which exceeds the magnesium content by 3 ... 5 times, captures up to 10% of magnesium, and the loss of magnesium with filtrates during the precipitation of its hydroxide is ~ 3%.

Технической задачей изобретения является получение чистого оксида магния, в том числе изотопнообогащенного, при минимальных потерях магния на всех стадиях химической переработки. An object of the invention is to obtain pure magnesium oxide, including isotopically enriched, with minimal loss of magnesium at all stages of chemical processing.

Поставленная задача достигается тем, что магнийсодержащий концентрат растворяют в соляной кислоте и осаждают магний фосфатом аммония в аммиачной среде в присутствии винной кислоты. Осадок отделяют, прокаливают и растворяют в соляной кислоте. Очистку раствора от оставшихся примесей проводят ионнообменным методом, для чего магний сорбируют на катионите, катионит промывают водой для отделения фосфатионов и элюируют магний раствором соляной кислоты с получением очищенного карбоната при использовании в качестве реагента раствора аммиака, насыщенного карбонатом аммония, в том числе в присутствии этилового спирта. Осадок основного карбоната магния отделяют и проводят его термообработку в две стадии: при 200...450oС и 450...850oC.The problem is achieved in that the magnesium-containing concentrate is dissolved in hydrochloric acid and magnesium is precipitated with ammonium phosphate in an ammonia medium in the presence of tartaric acid. The precipitate is separated, calcined and dissolved in hydrochloric acid. The solution is cleaned of the remaining impurities by the ion-exchange method, for which magnesium is sorbed on a cation exchange resin, the cation exchange resin is washed with water to separate phosphations and the magnesium is eluted with a hydrochloric acid solution to obtain purified carbonate when using ammonia saturated with ammonium carbonate as a reagent, including in the presence of ethyl alcohol. The precipitate of basic magnesium carbonate is separated and its heat treatment is carried out in two stages: at 200 ... 450 o С and 450 ... 850 o C.

В заявленном техническом решении предложенный способ очистки раствора способствует эффективному отделению примесей и получению чистого продукта, а использованный способ осаждения магния в виде основного карбоната, особенно в присутствии этилового спирта, позволяет выделить его из очищенного раствора практически без потерь. In the claimed technical solution, the proposed method for cleaning the solution contributes to the effective separation of impurities and obtaining a pure product, and the used method of precipitation of magnesium in the form of basic carbonate, especially in the presence of ethyl alcohol, allows it to be separated from the purified solution with almost no loss.

Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне техники не позволил выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т.е. соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию "новизна". The analysis of publicly available sources of information on the level of technology did not allow to identify a technical solution identical to the declared one, on the basis of which a conclusion is made about the unknownness of the latter, i.e. compliance presented in this application of the invention with the criterion of "novelty."

Сопоставительный анализ заявленного решения с известными техническими решениями позволил выявить, что представленная совокупность отличительных признаков неизвестна для специалиста в данной области и не следует явным образом из известного уровня техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию "изобретательский уровень". A comparative analysis of the claimed solution with known technical solutions revealed that the presented set of distinctive features is unknown to a person skilled in the art and does not follow explicitly from the prior art, on the basis of which it is concluded that the invention presented in this application meets the criterion of "inventive step".

Предложенный способ получения оксида магния реализовали следующим образом. The proposed method for producing magnesium oxide was implemented as follows.

Пример 1. Example 1

18 г концентрата, содержащего 1,4 г магния и значительное количество примесей, в том числе медь, железо и кальций, растворили в НСl (1:4) при нагревании, добавили аммиак до pH 10...11, двузамещенный фосфат аммония из расчета 5,5 г на 1 г Мg с избытком 10 г/л и винную кислоту из расчета 7 г/л. Раствор с осадком выстояли в течение 16...18 часов. Осадок отфильтровали и проанализировали фильтрат на содержание магния. Оно составило менее 0,1 мг/л. Осадок растворили в НСl (1:4) при нагревании, магний сорбировали на катионите КУ-2. Для отделения фосфат-ионов ионит промыли дистиллированной водой, а раствором 2N НСl элюировали 94,5% чистого магния; при этом допустимое содержание кальция в элюате контролировали атомно-адсорбционным методом. В полученный соляно-кислый раствор добавили NH4ОН (2:1), насыщенный карбонатом аммония, до pH 11...12. Раствор с осадком тщательно перемешали и выстояли в течение 16 часов. Осадок отфильтровали и проанализировали фильтраты на содержание магния. Потери магния при карбонатном осаждении составили 1,63%. Термообработку осадка провели в две стадии: сначала в течение 3-х часов при 200. . . 450oС, затем в течение 4-х часов при 450...850oС. Оксид магния проанализировали на содержание примесей. Оно составило 0,088%.18 g of a concentrate containing 1.4 g of magnesium and a significant amount of impurities, including copper, iron and calcium, were dissolved in HCl (1: 4) when heated, ammonia was added to pH 10 ... 11, disubstituted ammonium phosphate based 5.5 g per 1 g Mg with an excess of 10 g / l and tartaric acid at the rate of 7 g / l. The solution with the precipitate stood for 16 ... 18 hours. The precipitate was filtered off and the filtrate was analyzed for magnesium content. It was less than 0.1 mg / L. The precipitate was dissolved in HCl (1: 4) upon heating; magnesium was sorbed on KU-2 cation exchange resin. To separate the phosphate ions, the ion exchanger was washed with distilled water, and 94.5% pure magnesium was eluted with a 2N HCl solution; while the allowable calcium content in the eluate was controlled by the atomic adsorption method. NH 4 OH (2: 1) saturated with ammonium carbonate was added to the resulting hydrochloric acid solution to a pH of 11 ... 12. The solution with the precipitate was thoroughly mixed and stood for 16 hours. The precipitate was filtered off and the filtrates were analyzed for magnesium content. Loss of magnesium during carbonate deposition was 1.63%. The heat treatment of the precipitate was carried out in two stages: first, for 3 hours at 200.. . 450 o C, then for 4 hours at 450 ... 850 o C. Magnesium oxide was analyzed for impurities. It amounted to 0.088%.

Пример 2. Example 2

Оксид магния получали, как в примере 1, но при осаждении основного карбоната магния после добавления аммиака, насыщенного карбонатом аммония, в полученный раствор при тщательном перемешивании добавили этиловый спирт при соотношении V р-ра : Vcп, равном 1 : 1.Magnesium oxide was obtained as in Example 1, but when precipitating basic magnesium carbonate after adding ammonia saturated with ammonium carbonate, ethanol was added to the resulting solution with thorough stirring at a ratio of V r-ra: V cp equal to 1: 1.

Содержание магния в аммиачно-фосфатном фильтрате составило < 0,1 мг/л, после ионообменной очистки выделили 94,4% магния, потери магния при осаждении основного карбоната составили 0,13%, сумма примесей в оксиде магния - 0,076%. The magnesium content in the ammonia-phosphate filtrate was <0.1 mg / L; after ion-exchange purification, 94.4% of magnesium was isolated, the loss of magnesium during the precipitation of basic carbonate was 0.13%, and the amount of impurities in magnesium oxide was 0.076%.

Пример 3. Example 3

Растворение концентрата и очистку раствора от примесей провели, как в примере 1, но магний из очищенного раствора осадили в виде гидроксида добавлением КОН до pH 12. Полученный осадок термообработали и тщательно промыли водой, то есть выделение магния из раствора и получение MgO провели по патенту РФ 2128627 МПК6 C 01 F 5/02, выбранному в качестве наиболее близкого технического решения.Dissolution of the concentrate and purification of the solution from impurities was carried out as in Example 1, but magnesium from the purified solution was precipitated as hydroxide by adding KOH to pH 12. The obtained precipitate was heat treated and thoroughly washed with water, i.e., magnesium was extracted from the solution and MgO was prepared according to the RF patent 2128627 IPC 6 C 01 F 5/02, selected as the closest technical solution.

Содержание магния в аммиачно-фосфатном фильтрате составило 0,1 мг/л, после ионообменной очистки выделили 95,8% магния, потери при осаждении гидроксида магния составили 5,8%, сумма примесей в оксиде магния - 0,28%. The magnesium content in the ammonia-phosphate filtrate was 0.1 mg / L, 95.8% of magnesium was isolated after ion-exchange purification, losses during the precipitation of magnesium hydroxide were 5.8%, and the sum of impurities in magnesium oxide was 0.28%.

Полученные результаты показали, что при использовании известного технического решения по сравнению с предложенным не только увеличились потери магния при выделении его из раствора, но и произошло загрязнение гидроксида магния калием, что привело к увеличению содержания примесей в МgО. The results showed that when using the known technical solution, compared with the proposed one, not only increased magnesium losses during its separation from the solution, but magnesium potassium was also contaminated, which led to an increase in the content of impurities in MgO.

Предложенный способ получения оксида магния был опробован на производстве стабильных изотопов. Он позволил выделить 96,48% изотопнообогащенного магния в виде оксида со степенью очистки 0,09%, что удовлетворяет требованиям ТУ951234-84, согласно которым содержание суммы примесей не должно превышать 0,1%. The proposed method for producing magnesium oxide was tested in the production of stable isotopes. It made it possible to isolate 96.48% of isotopically enriched magnesium in the form of oxide with a purification degree of 0.09%, which meets the requirements of TU951234-84, according to which the content of the amount of impurities should not exceed 0.1%.

Предложенный способ позволяет использовать стандартное оборудование, дешевые и доступные реактивы, не требует большого расхода электроэнергии. Способ пригоден и с экологической точки зрения, так как образующиеся аммиачные фильтраты легко нейтрализуются кислыми растворами, использованными для регенерации ионообменных колонок. The proposed method allows the use of standard equipment, cheap and affordable reagents, does not require large energy consumption. The method is also suitable from an environmental point of view, since the formed ammonia filtrates are easily neutralized by acidic solutions used to regenerate ion-exchange columns.

Claims (2)

1. Способ получения оксида магния из концентрата, включающий растворение его в кислоте, осаждение магния из очищенного раствора обработкой щелочным реагентом при рН 10-12, отделение осадка и его термообработку в две стадии: при 200-450 и 450-850oС, отличающийся тем, что концентрат растворяют в соляной кислоте и осаждают магний фосфатом аммония в аммиачной среде в присутствии винной кислоты, осадок отделяют, прокаливают, растворяют в соляной кислоте, из раствора магний сорбируют на катионите, катионит промывают водой для отделения фосфатов-ионов и элюируют магний раствором соляной кислоты с получением очищенного раствора, из которого магний осаждают в виде основного карбоната при использовании в качестве щелочного реагента раствора аммиака, насыщенного карбонатом аммония.1. A method of producing magnesium oxide from a concentrate, including dissolving it in acid, precipitating magnesium from a purified solution by treatment with an alkaline reagent at pH 10-12, separating the precipitate and its heat treatment in two stages: at 200-450 and 450-850 o C, characterized the fact that the concentrate is dissolved in hydrochloric acid and magnesium ammonium phosphate is precipitated in ammonia in the presence of tartaric acid, the precipitate is separated, calcined, dissolved in hydrochloric acid, magnesium is sorbed from the solution on cation exchange resin, the cation exchange resin is washed with water to separate phosphate ions and Luiren magnesium hydrochloric acid solution to obtain a purified solution from which magnesium is precipitated as basic carbonate when used as alkaline reagent ammonia solution saturated with ammonium carbonate. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осаждение основного карбоната аммония проводят в присутствии этилового спирта. 2. The method according to p. 1, characterized in that the deposition of basic ammonium carbonate is carried out in the presence of ethyl alcohol.
RU2001105023A 2001-02-21 2001-02-21 Method of producing magnesium oxide RU2183584C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105023A RU2183584C1 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Method of producing magnesium oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105023A RU2183584C1 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Method of producing magnesium oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2183584C1 true RU2183584C1 (en) 2002-06-20

Family

ID=20246375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001105023A RU2183584C1 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Method of producing magnesium oxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183584C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1299992C (en) * 2005-09-06 2007-02-14 山东大学 High purity magnesium oxide cleaning production method
CN101353176B (en) * 2007-07-26 2010-10-06 郑州大学 Novel method for preparing nano-magnesia
CN115893883A (en) * 2022-09-09 2023-04-04 中国科学院青海盐湖研究所 Method for preparing magnesium oxide for magnesium cement from bischofite-calcium-based solid waste

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1299992C (en) * 2005-09-06 2007-02-14 山东大学 High purity magnesium oxide cleaning production method
CN101353176B (en) * 2007-07-26 2010-10-06 郑州大学 Novel method for preparing nano-magnesia
CN115893883A (en) * 2022-09-09 2023-04-04 中国科学院青海盐湖研究所 Method for preparing magnesium oxide for magnesium cement from bischofite-calcium-based solid waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7057819B2 (en) Preparation method and system of high-purity taurine and salt
EA019279B1 (en) Method for purifying lithium bicarbonate
US5356611A (en) Method of recovering iodine
RU2300496C2 (en) Method of production of phosphoric acid
CN113429282A (en) Preparation method of high-purity lithium salt
RU2201988C2 (en) Method of extraction of scandium in processing bauxites for alumina
RU2183584C1 (en) Method of producing magnesium oxide
US8658122B2 (en) Process to produce sodium sulfate and magnesium hydroxide
CN113355538A (en) Terbium oxide extraction process for treating ion ore by combining hydrochloric acid and organic extractant
JPH0220575B2 (en)
JPS61286220A (en) Recovery of gallium component using adsorbent
RU2210609C1 (en) Method of production of metallic palladium
RU2205153C1 (en) Calcium carbonate production process
US5171887A (en) Process for the preparation of oxalic acid and sodium hydrogen oxalate from crude sodium oxalate
RU2254296C1 (en) Method of production of strontium carbonate
RU2545337C2 (en) Method of extracting rare-earth elements from wet-process phosphoric acid
CN108046298B (en) Method for purifying concentrated magnesium isotope oxide
RU2756599C1 (en) Method for complex processing of red sludge by heap leaching
RU2171785C1 (en) Method of preparing isotope-enricuid metallic rhenium
RU2310003C2 (en) Vanadium extraction method from vanadium-containing material
RU2348716C1 (en) Method of vanadium extraction
RU2759979C1 (en) Method for removing copper from acid solutions
RU2214966C1 (en) Method for preparing calcium oxide
RU2195428C1 (en) Method of production of barium carbonate
RU2049824C1 (en) Method for extraction of gallium from alkali aluminum-containing solutions