RU2209780C2 - Method for preparing pure magnesium oxide - Google Patents
Method for preparing pure magnesium oxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2209780C2 RU2209780C2 RU2000126921/12A RU2000126921A RU2209780C2 RU 2209780 C2 RU2209780 C2 RU 2209780C2 RU 2000126921/12 A RU2000126921/12 A RU 2000126921/12A RU 2000126921 A RU2000126921 A RU 2000126921A RU 2209780 C2 RU2209780 C2 RU 2209780C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- concentration
- water
- magnesium
- precipitate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам получения чистого оксида магния из природного сырья, в частности, из серпентинита. The invention relates to the chemical industry, and in particular to methods for producing pure magnesium oxide from natural raw materials, in particular from serpentinite.
Известен способ получения оксида магния из серпентинита [1], включающий сплавление его с сульфатом аммония при 250 - 400oС, выщелачивание продукта сплавления водой, очистку полученного раствора сульфата магния от примесей металлов осаждением их в виде гидроксидов фракционной нейтрализацией, осаждение гидроксида магния аммиаком при рН 10-10,5, осаждение карбоната магния карбонатом аммония при рН 11-11,5, отмывку полученных осадков от сульфат иона и последующую термообработку при 750oС.A known method of producing magnesium oxide from serpentinite [1], including fusing it with ammonium sulfate at 250 - 400 o C, leaching the fusion product with water, purification of the resulting solution of magnesium sulfate from metal impurities by precipitation of them in the form of hydroxides by fractional neutralization, precipitation of magnesium hydroxide with ammonia at pH 10-10.5, precipitation of magnesium carbonate with ammonium carbonate at pH 11-11.5, washing the precipitation obtained from sulfate ion and subsequent heat treatment at 750 o C.
Данный способ является экономичным, так как обеспечивает возможность рециркуляции побочных продуктов реакции в технологическом процессе получения целевого продукта. This method is economical, as it provides the possibility of recycling by-products of the reaction in the technological process of obtaining the target product.
Однако, согласно данному способу трудно получить продукт с высоким содержанием основного вещества. При сплавлении серпентинита с сульфатом аммония атомы кремния, которые в большом количестве присутствуют в серпентините, экранируют ионы металлов кристаллической решетке образующегося сплава, что затрудняет извлечение их в виде солей из кристаллической решетки. Кроме того, гидроксид магния обладает способностью хорошо сорбировать сульфат ионы, поэтому отмывка магнийсодержащих осадков от сульфат ионов, производимая на стадии их термообработки, не обеспечивает высокую химическую чистоту целевого продукта. However, according to this method, it is difficult to obtain a product with a high content of basic substance. When fused serpentinite with ammonium sulfate, silicon atoms, which are present in large quantities in serpentinite, shield metal ions in the crystal lattice of the resulting alloy, which makes it difficult to extract them in the form of salts from the crystal lattice. In addition, magnesium hydroxide has the ability to adsorb sulfate ions well, therefore, the washing of magnesium-containing precipitates from sulfate ions, carried out at the stage of their heat treatment, does not provide high chemical purity of the target product.
Известен способ получения оксида магния из природного магнийсодержащего сырья [2], наиболее близкий по технической сущности к заявляемому способу и выбранный автором за прототип. A known method of producing magnesium oxide from natural magnesium-containing raw materials [2], the closest in technical essence to the claimed method and selected by the author for the prototype.
Способ включает растворение природного магнийсодержащего сырья - серпентинита в серной кислоте концентрацией не менее 20%, отделение не растворившегося остатка от раствора проводят путем охлаждения образующейся на стадии растворения сырья в кислой смеси до состояния кристаллизации с последующей промывкой закристаллизованной смеси водой, осаждение примесных металлов в виде гидроокисей осуществляют при рН 5-7, гидроксид магния из сульфатного раствора осаждают при рН 10-12, а термообработку проводят в две стадии при 200 - 450oС и при 450 - 850oC, после чего промывают полученный продукт водой.The method includes dissolving natural magnesium-containing raw materials - serpentinite in sulfuric acid with a concentration of not less than 20%, separation of the insoluble residue from the solution is carried out by cooling formed at the stage of dissolving the raw material in the acid mixture to a crystallization state, followed by washing the crystallized mixture with water, precipitation of impurity metals in the form of hydroxides is carried out at pH 5-7, the magnesium hydroxide was precipitated from a sulphate solution at pH 10-12, and heat treatment is performed in two steps at 200 - 450 o C and at 450 - 850 o C, by le then the resulting product was washed with water.
Данный способ является экономичным и обеспечивает значительную степень химической очистки целевого продукта. This method is economical and provides a significant degree of chemical purification of the target product.
Однако, согласно иллюстрирующим осуществление способа примерам, осаждение примесных металлов в виде гидроокисей осуществляли при добавлении раствора щелочи концентрацией 8%, при этом в осадок выпадали соединения примесных металлов. Осаждение гидроксида магния также осуществляли раствором щелочи с концентрацией 8% без подогрева раствора. However, according to examples illustrating the implementation of the method, the deposition of impurity metals in the form of hydroxides was carried out by adding an alkali solution of 8% concentration, and impurity metal compounds precipitated. Precipitation of magnesium hydroxide was also carried out with an alkali solution with a concentration of 8% without heating the solution.
При использовании раствора щелочи с концентрацией 8% для осаждения примесных металлов с последующем отделением осадка и осаждением в оставшемся растворе гидроксида магния после отфильтровывания осадка гидроксида магния образуется значительное количество сточных вод, содержащих сульфаты щелочных металлов, требующих очистки и утилизации. When using an alkali solution with a concentration of 8% for the deposition of impurity metals, followed by separation of the precipitate and precipitation in the remaining magnesium hydroxide solution, after filtering off the magnesium hydroxide precipitate, a significant amount of wastewater containing alkali metal sulfates is formed, which requires treatment and disposal.
Например, если в процессе используют раствор едкого натра с концентрацией 8%, то при получении целевого продукта согласно примеру 1 данного способа в конце процесса образуется 13,25 л сточных вод, содержащих растворенный сульфат натрия с концентрацией 94 г/л. Одним из способов утилизации сточных вод является сушка распылением с получением сухого сульфата натрия. Однако в данном случае на получение 1 кг сухого сульфата натрия требуется испарить 10,64 л воды, что снижает экономичность всего процесса в целом. Очистка сточных вод, содержащих сульфаты щелочных металлов другими способами, требует значительных капитальных затрат и дорогостоящего оборудования. For example, if a sodium hydroxide solution with a concentration of 8% is used in the process, then upon receipt of the target product according to Example 1 of this method, 13.25 l of wastewater containing dissolved sodium sulfate with a concentration of 94 g / l is formed at the end of the process. One way to dispose of wastewater is by spray drying to produce dry sodium sulfate. However, in this case, to obtain 1 kg of dry sodium sulfate, you need to evaporate 10.64 liters of water, which reduces the efficiency of the whole process. The treatment of wastewater containing alkali metal sulfates by other methods requires significant capital costs and expensive equipment.
Согласно данному способу для получения конечного продукта - чистого оксида магния с содержанием основного вещества не менее 95% термообработанный при 450-850o оксид магния с содержанием основного вещества 60% промывали водой для отмывки от остатков сульфатов щелочных металлов. В процессе термообработки оксида магния с содержанием основного вещества 60% могут образовываться эвтектические смеси с окислами щелочных металлов с температурой плавления в интервале 450-850o, что затрудняет эффективную отмывку и получение конечного продукта требуемого химического состава.According to this method, to obtain the final product - pure magnesium oxide with a basic substance content of at least 95%, heat-treated at 450-850 o magnesium oxide with a basic substance content of 60% was washed with water to wash off residues of alkali metal sulfates. In the process of heat treatment of magnesium oxide with a basic substance content of 60%, eutectic mixtures with alkali metal oxides with a melting point in the range of 450-850 o can form, which makes it difficult to efficiently wash and obtain the final product of the required chemical composition.
Для повышения эффективности осуществляемого способа природное магнийсодержащее сырье необходимо измельчать до определенной крупности частиц для более эффективного растворения измельченного сырья в серной кислоте. Кроме увеличения удельной поверхности частиц при измельчении раскрываются сростки магнийсодержащего сырья с другими сопутствующими минералами, что повышает извлечение оксида магния из кристаллической решетки магнийсодержащего сырья, например, серпентинита при растворении в серной кислоте. To increase the efficiency of the ongoing method, natural magnesium-containing raw materials must be crushed to a certain particle size to more efficiently dissolve the crushed raw materials in sulfuric acid. In addition to increasing the specific surface area of the particles during grinding, intergrowths of magnesium-containing raw materials with other associated minerals are revealed, which increases the extraction of magnesium oxide from the crystal lattice of magnesium-containing raw materials, for example, serpentinite, when dissolved in sulfuric acid.
Предлагаемый способ решает задачу создания экономичного и экологически чистого способа получения оксида магния высокой чистоты из природного магнийсодержащего сырья, в котором присутствует большое количество соединений кремния, в частности, из серпентинита. The proposed method solves the problem of creating an economical and environmentally friendly method for producing high purity magnesium oxide from natural magnesium-containing raw materials, in which a large number of silicon compounds are present, in particular, from serpentinite.
Сущность способа заключается в том, что природное магнийсодержащее сырье, например, серпентинит, предварительно измельчают до крупности не более 0,5 мм. Измельченное магнийсодержащее сырье растворяют в серной кислоте концентрацией не менее 20%, отделяют нерастворившийся остаток от раствора, очищают раствор от примесных металлов, осаждают магнийсодержащее соединение, промывают осадок водой до концентрации солей сульфатов щелочных металлов в промывных водах 0,5-4 г/л, подвергают полученный осадок термообработке, причем отделение не растворившегося остатка от раствора проводят путем охлаждения образующейся на стадии растворения сырья смеси до состояния кристаллизации с последующей промывкой закристаллизованной смеси в таком количестве воды, чтобы концентрация соли сульфата магния в растворе была 290-330 г/л, очистку раствора от примесных металлов осуществляют осаждением их в виде гидроокисей при рН 5-7 и отделением полученного осадка от раствора, магнийсодержащее соединение осаждают в виде гидроксида магния при рН 10-12 при температуре раствора 30-40oС, причем в качестве щелочи используют раствор едкого натра с концентрацией 40-50%, осадок гидроксида магния промывают водой до концентрации растворенных в промывных водах сульфата натрия 0,5-4 г/л, термообработку промытого осадка гидроксида магния проводят в две стадии: при 200 - 450oС и при 450 - 850oС, после чего окончательно промывают полученный продукт водой.The essence of the method lies in the fact that natural magnesium-containing raw materials, for example, serpentinite, are pre-crushed to a particle size of not more than 0.5 mm. The crushed magnesium-containing raw materials are dissolved in sulfuric acid with a concentration of not less than 20%, the insoluble residue is separated from the solution, the solution is purified from impurity metals, the magnesium-containing compound is precipitated, the precipitate is washed with water until the concentration of alkali metal sulfate salts in the washings is 0.5-4 g / l, the resulting precipitate is subjected to heat treatment, and the separation of the insoluble residue from the solution is carried out by cooling the mixture formed at the stage of dissolution of the raw material to a crystallization state, followed by washing a crystallized mixture in such an amount of water that the magnesium sulfate salt concentration in the solution is 290-330 g / l, the solution is cleaned of impurity metals by precipitation in the form of hydroxides at pH 5-7 and the precipitate obtained is separated from the solution, the magnesium-containing compound is precipitated in in the form of magnesium hydroxide at a pH of 10-12 at a solution temperature of 30-40 o C, moreover, a caustic soda solution with a concentration of 40-50% is used as alkali, the precipitate of magnesium hydroxide is washed with water to a concentration of sulfate dissolved in the washings sodium 0.5-4 g / l, heat treatment of the washed precipitate of magnesium hydroxide is carried out in two stages: at 200 - 450 o C and at 450 - 850 o C, after which the resulting product is finally washed with water.
Новым в способе является то, что исходное магнийсодержащее сырье перед растворением в серной кислоте измельчают до крупности не более 0,5 мм, отделение не растворившегося остатка от раствора проводят путем охлаждения образующейся на стадии растворения сырья в кислоте смеси до состояния кристаллизации с последующей промывкой закристаллизованной смеси в таком количестве воды, чтобы концентрация соли сульфата магния в растворе была 290-330 г/л, для осаждения примесных металлов в виде гидроксидов при рН 5-7 и для осаждения гидроксида магния из сульфатного раствора при рН 10-12 используют раствор только едкого натра с концентрацией 40-50%, причем осаждение гидроксида магния ведет при нагревании раствора до температуры 30-40oС, промывку целевого продукта ведут в две стадии с отмывкой осажденного гидроксида магния от сульфата натрия при концентрации сульфата натрия в промывных водах 0,5- 4 г/л, а окончательную промывку оксида магния ведут в конце процесса после термообработки предварительно отмытого гидроксида магния.New in the method is that the initial magnesium-containing raw material is ground to a particle size of not more than 0.5 mm before being dissolved in sulfuric acid, the insoluble residue from the solution is separated by cooling the mixture formed at the stage of dissolving the raw material in acid to crystallization followed by washing the crystallized mixture in such an amount of water that the concentration of the magnesium sulfate salt in the solution is 290-330 g / l, for the precipitation of impurity metals in the form of hydroxides at pH 5-7 and for the precipitation of magnesium hydroxide from ultrafate solution at pH 10-12 use a solution of only caustic soda with a concentration of 40-50%, and the precipitation of magnesium hydroxide is carried out by heating the solution to a temperature of 30-40 o C, washing of the target product is carried out in two stages with washing the precipitated magnesium hydroxide from sodium sulfate when the concentration of sodium sulfate in the wash water is 0.5-4 g / l, and the final washing of magnesium oxide is carried out at the end of the process after heat treatment of the pre-washed magnesium hydroxide.
Предварительное измельчение исходного магнийсодержащего сырья, например, серпентинита до крупности менее 0,5 мм позволяет в процессе растворения измельченного сырья в серной кислоте наиболее полно извлечь ионы магния в раствор из кристаллической решетки серпентинита. При измельчении серпентинита до крупности частиц более 0,5 мм не происходит полного растворения частиц серпентинита в серной кислоте из-за недостаточной поверхности контакта частиц серпентинита с кислотой. При измельчении частиц серпентинита до крупности более 0,5 мм не происходит полного раскрытия сростков частиц серпентинита с частицами сопутствующих минералов, например, кварца, кальцита, доломита, магнезита, что затрудняет эффективное растворения частиц серпентинита в серной кислоте, так как нерастворимые в серной кислоте частицы сопутствующих минералов в сростках экранируют частицы серпентинита от контакта с серной кислотой. Preliminary grinding of the initial magnesium-containing raw material, for example, serpentinite to a particle size of less than 0.5 mm, allows the magnesium ions to be most completely extracted from the crystal lattice of serpentinite in the process of dissolving the crushed raw material in sulfuric acid. When grinding serpentinite to a particle size of more than 0.5 mm does not completely dissolve the particles of serpentinite in sulfuric acid due to the insufficient contact surface of the particles of serpentinite with acid. When grinding particles of serpentinite to a particle size greater than 0.5 mm, there is no full disclosure of the splices of particles of serpentinite with particles of related minerals, for example, quartz, calcite, dolomite, magnesite, which complicates the effective dissolution of particles of serpentinite in sulfuric acid, since the particles are insoluble in sulfuric acid associated minerals in the splices shield serpentinite particles from contact with sulfuric acid.
При промывке закристаллизованной смеси в объеме воды с концентрацией сульфата магния в растворе менее 290 г/л, например, объем промывной воды более 3,5 л, процесс протекает неэкономично из-за образования на стадии осаждения гидроксида магния раствором едкого натра с концентрацией 40-50% повышенного количества раствора, содержащего сульфат натрия с концентрацией менее 220 г/л. Одним из возможных способов утилизации сточных вод после осаждения гидроксида магния является получение сухого сульфата натрия при сушке раствора, содержащего сульфат натрия, в распылительной сушилке с получением дополнительного продукта, что повышает экономичность процесса. When washing a crystallized mixture in a volume of water with a magnesium sulfate concentration in a solution of less than 290 g / l, for example, a washing water volume of more than 3.5 l, the process is uneconomical due to the formation of magnesium hydroxide solution with a concentration of 40-50 at the precipitation stage of magnesium hydroxide % increased amount of a solution containing sodium sulfate with a concentration of less than 220 g / l. One of the possible ways to dispose of wastewater after precipitation of magnesium hydroxide is to obtain dry sodium sulfate by drying a solution containing sodium sulfate in a spray dryer to obtain an additional product, which increases the efficiency of the process.
Сухой сульфат натрия используется, например, в стекольной промышленности и в химической промышленности. Процесс сушки раствора сульфата натрия протекает с меньшими энергозатратами при концентрации сульфата натрия в растворе 220-260 г/л, что близко к концентрации насыщенного раствора сульфата натрия при температуре раствора 30-40oС. При промывке закристаллизованной смеси в объеме воды с концентрацией сульфата магния в растворе более 330 г/л, например, в объеме воды менее 3,1 л, концентрация сульфата магния в растворе близка к насыщению, в результате чего уменьшается выход целевого продукта из-за частичного осаждения сульфата магния в осадок. Нагревать раствор при промывке закристаллизованной смеси для повышения предела растворимости сульфата магния более 20oС нецелесообразно, так как при этом снижается полнота осаждения частиц кремневой кислоты, образующих твердый осадок и возможно загрязнение конечного продукта двуокисью кремния, что не допустимо для качества конечного продукта.Dry sodium sulfate is used, for example, in the glass industry and in the chemical industry. The drying process of the sodium sulfate solution proceeds with less energy when the concentration of sodium sulfate in the solution is 220-260 g / l, which is close to the concentration of a saturated sodium sulfate solution at a solution temperature of 30-40 o C. When washing the crystallized mixture in a volume of water with a concentration of magnesium sulfate in a solution of more than 330 g / l, for example, in a volume of water less than 3.1 l, the concentration of magnesium sulfate in the solution is close to saturation, resulting in a decrease in the yield of the target product due to the partial precipitation of magnesium sulfate in the precipitate. It is not advisable to heat the solution while washing the crystallized mixture to increase the solubility limit of magnesium sulfate to more than 20 o С, since this reduces the deposition rate of silicic acid particles forming a solid precipitate and contamination of the final product with silicon dioxide is possible, which is not acceptable for the quality of the final product.
При использовании раствора едкого натра с концентрацией менее 40% процесс получения конечного продукта протекает менее экономично из-за повышенного содержания раствора, содержащего сульфат натрия с концентрацией менее 220 г/л. When using a caustic soda solution with a concentration of less than 40%, the process of obtaining the final product is less economical due to the high content of the solution containing sodium sulfate with a concentration of less than 220 g / l.
При использовании раствора едкого натра с концентрацией более 50 мас.% концентрация сульфата натрия в растворе при осаждении гидроксида магния будет более 260 г/л, процесс освящения гидроксида магния необходимо проводить с нагреванием раствора до температуры более 50-60oС для того, чтобы сульфат натрия не кристаллизовался в растворе, в противном случае снизится эффективность отмывки гидроксида магния от частично осажденного дополнительного количества сульфата натрия. В этом случае подогрев раствора сульфата натрия при осаждении гидроксида магния до 50-60oС потребует значительных дополнительных затрат электроэнергии и снизит экономичность процесса.When using a caustic soda solution with a concentration of more than 50 wt.%, The concentration of sodium sulfate in the solution during precipitation of magnesium hydroxide will be more than 260 g / l, the process of consecration of magnesium hydroxide must be carried out with heating the solution to a temperature of more than 50-60 o In order to sulfate sodium did not crystallize in the solution; otherwise, the washing efficiency of magnesium hydroxide from the partially precipitated additional amount of sodium sulfate will decrease. In this case, heating the sodium sulfate solution during the precipitation of magnesium hydroxide to 50-60 o With will require significant additional energy costs and reduce the efficiency of the process.
При экономичном способе проведения процесса с концентрацией сульфата щелочного металла в промывных водах, близкой к насыщению, нецелесообразно для осаждения примесных металлов и гидроксида магния использовать раствор едкого кали. При одинаковых условиях осуществления способа растворимость сульфата калия значительно ниже растворимости соли сульфата натрия. При вышеперечисленных условиях проведения процесса при осаждении гидроксида магния раствором едкого кали с концентрацией 40-50% при температуре раствора 20oС в растворе будет содержаться 220-260 г/л сульфата калия, значительная часть которой при температуре раствора 20oС выпадет в осадок, значительно снизив содержание гидроксида магния в осадке, так как концентрация сульфата калия при данных условиях значительно выше предела растворимости. Для исключения кристаллизации сульфата калия в растворе, снижающей эффективность последующей отмывки гидроксида магния от сульфата калия, раствор необходимо нагревать свыше до 60-100oС для повышения предела растворимости сульфата калия, что потребует значительных дополнительных затрат электроэнергии и снизит экономичность процесса.With an economical method of carrying out the process with an alkali metal sulfate concentration in the wash water close to saturation, it is not practical to use a solution of caustic potassium to precipitate impurity metals and magnesium hydroxide. Under the same process conditions, the solubility of potassium sulfate is significantly lower than the solubility of the sodium sulfate salt. Under the above process conditions, when magnesium hydroxide is precipitated with a solution of potassium hydroxide with a concentration of 40-50% at a solution temperature of 20 o С, the solution will contain 220-260 g / l potassium sulfate, a significant part of which will precipitate at a solution temperature of 20 o С, significantly reducing the content of magnesium hydroxide in the precipitate, since the concentration of potassium sulfate under these conditions is much higher than the solubility limit. To prevent crystallization of potassium sulfate in the solution, which reduces the effectiveness of the subsequent washing of magnesium hydroxide from potassium sulfate, the solution must be heated above 60-100 o C to increase the solubility limit of potassium sulfate, which will require significant additional energy costs and reduce the efficiency of the process.
Гидрооксид магния обладает сорбирующими свойствами, поэтому при осаждении гидроксида магния раствором едкого натра с концентрацией 40-50% в осадок выпадает некоторая часть сульфата натрия. Magnesium hydroxide has sorbing properties, therefore, when magnesium hydroxide is precipitated with a solution of sodium hydroxide with a concentration of 40-50%, a certain part of sodium sulfate precipitates.
При вышеперечисленных условиях экономичного проведения процесса отмывку осадка гидроксида магния с содержанием основного вещества 60-65% от остатков сульфата натрия ведут до содержания сульфата натрия в промывных водах 0,5-4 г/л. При содержании сульфата натрия в промывных водах менее 0,5 г/л эффективность отмывки уже не влияет на качество конечного продукта. При содержании соли сульфата натрия в промывных водах более 4 г/л не удается эффективно провести окончательную отмывку термообработанного продукта на второй стадии отмывки, так как в процессе термообработки некоторая часть соли сульфата натрия сплавляется с оксидом магния, что затрудняет эффективную окончательную отмывку с получением чистого продукта. Примеры осуществления способа. Under the above conditions for the economic process, washing the precipitate of magnesium hydroxide with a basic substance content of 60-65% of the residues of sodium sulfate is carried out to the content of sodium sulfate in wash water 0.5-4 g / l. When the sodium sulfate content in the washings is less than 0.5 g / l, the washing efficiency no longer affects the quality of the final product. When the sodium sulfate salt content in the washings is more than 4 g / l, it is not possible to effectively finish the final washing of the heat-treated product in the second stage of washing, since during the heat treatment, some of the sodium sulfate salt is fused with magnesium oxide, which makes it difficult to effectively finish washing to obtain a pure product . Examples of the method.
Пример 1
В качестве сырья для получения оксида магния использовали водную суспензию серпентизированного ультрабазита с содержанием, мас.%: двуокись кремния - 36, оксид магния - 34, оксиды железа двухвалентного и трехвалентного и других металлов: марганца, алюминия, титана, никеля, хрома - 6, вода - 13, примеси, удаляемые при прокаливании, 11.Example 1
As a raw material for the production of magnesium oxide, an aqueous suspension of serpentized ultrabasite was used with a content, wt.%: Silicon dioxide - 36, magnesium oxide - 34, iron oxides of divalent and trivalent and other metals: manganese, aluminum, titanium, nickel, chromium - 6, water - 13, impurities removed by calcination, 11.
1 кг сырья растворяли в технической серной кислоте концентрацией 40%. Процесс сопровождался выделением тепла с нагревом смеси до 80-90oС. Растворение осуществляли в течение 2 ч.1 kg of raw material was dissolved in technical sulfuric acid at a concentration of 40%. The process was accompanied by heat release with heating of the mixture to 80-90 o C. the Dissolution was carried out for 2 hours
Спустя один час от начала процесса растворения в раствор добавляли окислитель -15 мл раствора перекиси водорода с концентрацией 36%. Добавление окислителя осуществляли с целью перевода присутствующего в сырье двухвалентного железа Fe+2 в трехвалентное Fe+3, способное образовывать выпадающее в осадок соединение на стадии очистки от примесей металлов магнийсодержащего соединения.After one hour from the start of the dissolution process, an oxidizing agent of -15 ml of a hydrogen peroxide solution with a concentration of 36% was added to the solution. The addition of an oxidizing agent was carried out with the aim of converting the Fe + 2 ferric iron present in the feed to the Fe 3 ferric, capable of forming a precipitated compound at the stage of purification from metal impurities of the magnesium-containing compound.
Добавление указанного окислителя обеспечивает также изменение валентности некоторых прочих примесных металлов для образования выпадающих в осадок соединений, например, перевод двухвалентного марганца Мn+2 в четырехвалентный Мn+4. Введение перекиси водорода ранее одного часа от начала растворения сырья в кислоте нежелательно, так как это может нарушить процесс выщелачивания.The addition of this oxidizing agent also provides a change in the valency of some other impurity metals to form precipitated compounds, for example, the conversion of divalent manganese Mn +2 to tetravalent Mn +4 . The introduction of hydrogen peroxide earlier than one hour from the beginning of the dissolution of the feedstock in acid is undesirable, as this can disrupt the leaching process.
Охлаждали полученную на стадии растворения смесь до температуры кристаллизации 5oС, после чего промывали закристаллизованную смесь водой. Воду для промывки закристаллизованной смеси брали в количестве 3,5 л для получения концентрации соли сульфата магния в водном растворе 290 г/л.The mixture obtained in the dissolution step was cooled to a crystallization temperature of 5 ° C. , after which the crystallized mixture was washed with water. Water for washing the crystallized mixture was taken in an amount of 3.5 l to obtain a concentration of magnesium sulfate salt in an aqueous solution of 290 g / l.
Отделяли не растворившийся остаток фильтрованием. Отделенный остаток представлял собой побочный продукт, получаемый в результате осуществления способа - силикагель. The insoluble residue was filtered off. The separated residue was a by-product resulting from the implementation of the method - silica gel.
Отделенный фильтрат представлял собой раствор сульфата магния и сульфатов примесных металлов. The separated filtrate was a solution of magnesium sulfate and impurity metal sulfates.
В фильтрат добавляли 300 мл раствора едкого натра с концентрацией 40% до рН 5-7, при этом в осадок выпадали соединения примесных металлов в виде их гидроксидов. 300 ml of a sodium hydroxide solution with a concentration of 40% was added to the filtrate to a pH of 5-7, while impurity metal compounds precipitated as their hydroxides.
Осуществляли фильтрацию образовавшегося осадка, после чего в фильтрат добавляли 1650 мл раствора едкого натра с концентрацией 40% до рН 10-12, при этом в осадок выпадал гидроксид магния. Осаждение гидроксида магния вели при подогреве раствора до 30oС.Filtration of the precipitate formed was carried out, after which 1650 ml of sodium hydroxide solution with a concentration of 40% to pH 10-12 was added to the filtrate, and magnesium hydroxide precipitated. Precipitation of magnesium hydroxide was carried out by heating the solution to 30 o C.
Осадок фильтровали. Фильтрат, содержащий сульфат натрия с концентрацией 220 г/л, направляли на сушку в распылительную сушилку с получением дополнительного продукта - сухого сульфата натрия с содержанием основного вещества не менее 97%. The precipitate was filtered. The filtrate containing sodium sulfate with a concentration of 220 g / l was sent for drying to a spray dryer to obtain an additional product - dry sodium sulfate with a basic substance content of at least 97%.
Отфильтрованный осадок промывали водой до концентрации сульфата натрия в сточных водах 4 г/л. The filtered precipitate was washed with water to a concentration of sodium sulfate in wastewater 4 g / L.
Осуществляли термосушку осадка при температуре 350oС. Подсушивание осадка осуществляли до значения влажности материала не более 2%. Получали продукт с содержанием оксида магния не менее 90 мас.%.Thermal drying of the precipitate was carried out at a temperature of 350 o C. Drying of the precipitate was carried out to a moisture content of not more than 2%. Received a product with a content of magnesium oxide of at least 90 wt.%.
После этого осуществляли термообработку подсушенного материала при 800oС в течение 40 мин. Указанное время достаточно для процесса полного термического разложения обрабатываемого материала.After that, the heat treatment of the dried material was carried out at 800 o C for 40 minutes The indicated time is sufficient for the process of complete thermal decomposition of the processed material.
Осуществляли окончательную промывку полученного продукта водой и фильтрацию осадка. Отфильтрованный раствор направляли на регенерацию серной кислоты. The final product was washed with water and the precipitate was filtered. The filtered solution was sent to the regeneration of sulfuric acid.
В итоге получали целевой продукт с содержанием, мас.%: оксид магния - не менее 97%, Fe 0,254, MnO 0,085 (всего оксидов железа и других металлов, кроме оксида магния - 0,339). As a result, the target product was obtained with a content, wt.%: Magnesium oxide — not less than 97%, Fe 0.254, MnO 0.085 (total iron oxides and other metals, except magnesium oxide — 0.339).
Пример 2
Осуществляли получение оксида магния, как описано в примере 1.Example 2
Magnesium oxide was prepared as described in Example 1.
Растворение сырья осуществляли в серной кислоте концентрацией 50%. Охлаждали полученную на стадии растворения смесь до температуры ее кристаллизации 5oС, после чего промывали закристаллизованную смесь водой.Dissolution of the feed was carried out in sulfuric acid at a concentration of 50%. The mixture obtained in the dissolution step was cooled to its crystallization temperature of 5 ° C. , after which the crystallized mixture was washed with water.
Воду для промывки закристаллизованной смеси брали в количестве 3,1 л для получения концентрации соли сульфата магния в водном растворе 330 г/л. Water for washing the crystallized mixture was taken in an amount of 3.1 l to obtain a concentration of magnesium sulfate in an aqueous solution of 330 g / l.
После отделения не растворившегося осадка в фильтрат добавляли 240 мл раствора едкого натра с концентрацией 50% до рН 5-7, при этом в осадок выпадали соединения примесных металлов в виде их гидроксидов. After separation of the insoluble precipitate, 240 ml of sodium hydroxide solution with a concentration of 50% was added to the filtrate to a pH of 5-7, and the impurity metal compounds precipitated in the form of their hydroxides.
Осуществляли фильтрацию образовавшегося осадка, после чего в фильтрат добавляли 1300 мл раствора едкого натра с концентрацией 50% до рН 10-12, при этом в осадок выпадал гидроксид магния. Осаждение гидроксида магния вели при подогреве раствора до 40oС.The precipitate formed was filtered, after which 1300 ml of sodium hydroxide solution with a concentration of 50% to pH 10-12 was added to the filtrate, and magnesium hydroxide precipitated. The precipitation of magnesium hydroxide was carried out by heating the solution to 40 o C.
Осадок отфильтровывали. Фильтрат, содержащий сульфат натрия с концентрацией 260 г/л, направляли в распылительную сушилку с получением дополнительного продукта - сухого сульфата натрия с концентрацией не менее 97%. The precipitate was filtered off. The filtrate containing sodium sulfate with a concentration of 260 g / l was sent to a spray dryer to obtain an additional product - dry sodium sulfate with a concentration of at least 97%.
Отфильтрованный осадок промывали водой до концентрации сульфата натрия в сточных водах 3 г/л. The filtered precipitate was washed with water to a concentration of sodium sulfate in wastewater of 3 g / L.
Осуществляли термосушку осадка при 400oС. Подсушивание осадка осуществляли до значения влажности материала не более 2%. Получали продукт с содержанием оксида магния не менее 90%.Thermal drying of the precipitate was carried out at 400 o C. Drying of the precipitate was carried out to a moisture content of not more than 2%. Received a product with a content of magnesium oxide of at least 90%.
После этого осуществляли термообработку подсушенного материала при 850oС в течение 40 мин. Указанное время достаточно для процесса полного термического разложения обрабатываемого материала.After that, the heat treatment of the dried material was carried out at 850 o C for 40 minutes The indicated time is sufficient for the process of complete thermal decomposition of the processed material.
Осуществляли окончательную промывку полученного продукта водой и фильтрацию осадка. Отфильтрованный раствор направляли на регенерацию серной кислоты. The final product was washed with water and the precipitate was filtered. The filtered solution was sent to the regeneration of sulfuric acid.
В итоге получали целевой продукт с содержанием, мас.%: оксид магния - не менее 97%, Fe 0,115, MnO 0,059 (всего оксидов железа и других металлов, кроме оксида магния - 0,174). As a result, the target product was obtained with a content, wt.%: Magnesium oxide — not less than 97%, Fe 0.115, MnO 0.059 (total oxides of iron and other metals, except magnesium oxide — 0.174).
Пример 3
Осуществляли получение оксида магния, как описано в примерах 1 и 2.Example 3
The magnesium oxide was prepared as described in examples 1 and 2.
Растворение сырья осуществляли в серной кислоте концентрацией 20%. Процесс сопровождался выделением тепла с нагревом смеси до 60oС. В ходе растворения пульпу дополнительно нагревали до 80oС. Охлаждали полученную на стадии растворения смесь до температуры ее кристаллизации 5oС, после чего промывали закристаллизованную смесь водой.The dissolution of the feed was carried out in sulfuric acid with a concentration of 20%. The process was accompanied by heat evolution with heating of the mixture to 60 ° C. During dissolution, the pulp was additionally heated to 80 ° C. The mixture obtained at the dissolution stage was cooled to its crystallization temperature of 5 ° C. , after which the crystallized mixture was washed with water.
Воду для промывки закристаллизованной смеси брали в количестве 3,25 л для получения концентрации соли сульфата магния в водном растворе 310 г/л. Water for washing the crystallized mixture was taken in an amount of 3.25 L to obtain a concentration of magnesium sulfate salt in an aqueous solution of 310 g / L.
После отделения не растворившегося осадка в фильтрат добавляли 266 мл раствора едкого натра с концентрацией 45% до рН 5-7, при этом в осадок выпадали соединения примесных металлов в виде их гидроксидов. After separation of the insoluble precipitate, 266 ml of caustic soda solution with a concentration of 45% to a pH of 5-7 was added to the filtrate, while impurity metal compounds precipitated in the form of their hydroxides.
Осуществляли фильтрацию образовавшегося осадка, после чего в фильтрат добавляли 1444 мл раствора едкого натра с концентрацией 45% до рН 10-12, при этом в осадок выпадал гидроксид магния. Осаждение гидроксида магния вели при подогреве раствора до 40oС.Filtration of the precipitate formed was carried out, after which 1444 ml of sodium hydroxide solution with a concentration of 45% to a pH of 10-12 was added to the filtrate, and magnesium hydroxide precipitated. The precipitation of magnesium hydroxide was carried out by heating the solution to 40 o C.
Осадок отфильтровывали. Фильтрат, содержащий сульфат натрия с концентрацией 240 г/л, направляли в распылительную сушилку с получением дополнительного продукта - сухого сульфата натрия с концентрацией не менее 97%. The precipitate was filtered off. The filtrate containing sodium sulfate with a concentration of 240 g / l was sent to a spray dryer to obtain an additional product - dry sodium sulfate with a concentration of at least 97%.
Отфильтрованный осадок домывали водой до концентрации сульфата натрия в сточных водах не более 0,5 г/л. The filtered precipitate was washed with water to a concentration of sodium sulfate in wastewater of not more than 0.5 g / l.
Осуществляли термосушку осадка при температуре 400oС. Подсушивание осадка осуществляли до значения влажности материала не более 2%. Получали продукт с содержанием оксида магния не менее 90%.Thermal drying of the precipitate was carried out at a temperature of 400 o C. Drying of the precipitate was carried out to a moisture content of not more than 2%. Received a product with a content of magnesium oxide of at least 90%.
После этого осуществляли термообработку подсушенного материала при 800oC в течение 40 мин. Указанное время достаточно для процесса полного термического разложения обрабатываемого материала.After that, the dried material was heat treated at 800 ° C for 40 minutes. The indicated time is sufficient for the process of complete thermal decomposition of the processed material.
Осуществляли окончательную промывку полученного продукта водой и фильтрацию осадка. Отфильтрованный раствор направляли на регенерацию серной кислоты. The final product was washed with water and the precipitate was filtered. The filtered solution was sent to the regeneration of sulfuric acid.
В итоге получали целевой продукт с содержанием, мас.%: оксид магния - не менее 97%, Fe 0,1, MnO 0,14 (всего оксидов железа и других металлов, кроме оксида магния - 0,24). As a result, the target product was obtained with a content, wt.%: Magnesium oxide — not less than 97%, Fe 0.1, MnO 0.14 (total oxides of iron and other metals, except magnesium oxide — 0.24).
Источники информации
1. Патент РФ 2011638, C 01 F 5/06, публ. 1994 г.Sources of information
1. RF patent 2011638, C 01 F 5/06, publ. 1994
2. Патент РФ 2128626, C 01 F 5/02, публ. 1999 г. 2. RF patent 2128626, C 01 F 5/02, publ. 1999 year
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000126921/12A RU2209780C2 (en) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Method for preparing pure magnesium oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000126921/12A RU2209780C2 (en) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Method for preparing pure magnesium oxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000126921A RU2000126921A (en) | 2002-09-20 |
| RU2209780C2 true RU2209780C2 (en) | 2003-08-10 |
Family
ID=29245240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000126921/12A RU2209780C2 (en) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Method for preparing pure magnesium oxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2209780C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535690C2 (en) * | 2012-04-26 | 2014-12-20 | Андрей Вилорьевич Доронин | Method of obtaining magnesium oxide |
-
2000
- 2000-10-26 RU RU2000126921/12A patent/RU2209780C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535690C2 (en) * | 2012-04-26 | 2014-12-20 | Андрей Вилорьевич Доронин | Method of obtaining magnesium oxide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2968005C (en) | Process to produce magnesium compounds, and various by-products using sulfuric acid in a hcl recovery loop | |
| SU969670A1 (en) | Method for producing pure aluminium oxide | |
| EA037051B1 (en) | Process for the recovery of lithium | |
| US3870780A (en) | Purification of sodium carbonate | |
| CN110143604B (en) | Method for recovering alkali, selenium and arsenic from antimony smelting arsenic alkali slag | |
| CN115003627A (en) | Method for producing alumina and lithium salt | |
| AU2020343122A1 (en) | Process for preparing alumina | |
| US6063345A (en) | Method of separating NaCl from a LiCl solution | |
| KR102033607B1 (en) | Method for concentrating of lithium by addition of aluminum compound and sulfation reaction from lithium solution and recycling method of by-product made thereby | |
| US20100129282A1 (en) | High-purity calcium compounds | |
| US6110377A (en) | Process for recovering the sodium contained in industrial alkaline waste | |
| WO2024084233A1 (en) | Production of battery grade chemicals | |
| RU2209780C2 (en) | Method for preparing pure magnesium oxide | |
| CN116814957A (en) | Method for synchronously decyanating overhaul slag and extracting lithium | |
| CN116497235A (en) | Method for extracting lithium from low-lithium clay | |
| US4937056A (en) | Process for obtaining high purity magnesium compounds from magnesium containing materials | |
| US3343910A (en) | Water-soluble lithium compounds | |
| RU2128626C1 (en) | Method of preparing magnesium oxide | |
| CN113149044A (en) | Method for preparing magnesium salt by adopting boric sludge | |
| RU2283283C1 (en) | Process of producing h-purity lithium carbonate from lithium-bearing chloride brines | |
| US3848055A (en) | Extraction of strontium values from celestite | |
| US4423009A (en) | Carbonate, sulphate and hydroxide or hydrogen carbonate | |
| JPS589820B2 (en) | Method for recovering gallium from alkaline aluminate solutions obtained from processing aluminum-containing ores | |
| RU2159739C1 (en) | Method of preparing magnesium oxide form serpentinous ultrabasic rock | |
| US4016238A (en) | Process for the obtention of alumina and phosphate values by the alkaline decomposition of silica-containing aluminum phosphate ores |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031027 |