RU2259320C1 - Magnesium-containing ore processing method - Google Patents
Magnesium-containing ore processing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259320C1 RU2259320C1 RU2004103446/15A RU2004103446A RU2259320C1 RU 2259320 C1 RU2259320 C1 RU 2259320C1 RU 2004103446/15 A RU2004103446/15 A RU 2004103446/15A RU 2004103446 A RU2004103446 A RU 2004103446A RU 2259320 C1 RU2259320 C1 RU 2259320C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carnallite
- magnesium
- solution
- mother liquor
- synthesis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии переработки минерального сырья и может быть использовано для очистки раствора хлорида магния от соединений кальция в процессе синтеза карналлита.The invention relates to a technology for processing mineral raw materials and can be used to purify a solution of magnesium chloride from calcium compounds in the process of synthesis of carnallite.
Известен /Пат. РФ №2233898/ способ приготовления раствора хлорида магния путем выщелачивания руды (серпентинит, брусит, доломит и др.) соляной кислотой. При этом примеси, присутствующие в сырье, в той или иной степени переходят в раствор. Высокая степень очистки от примесей достигается нейтрализацией растворов путем регулирования рН и окислительно-восстановительного потенциала. В качестве окислителя используют гипохлориты, хлориты и хлораты магния, натрия или кальция, пероксид водорода, газообразный хлор, озон или их смеси.Known / Pat. RF №2233898 / a method of preparing a solution of magnesium chloride by leaching of ore (serpentinite, brucite, dolomite, etc.) with hydrochloric acid. In this case, the impurities present in the raw materials, to one degree or another, pass into solution. A high degree of purification from impurities is achieved by neutralizing the solutions by adjusting the pH and the redox potential. As an oxidizing agent, hypochlorites, chlorites and chlorates of magnesium, sodium or calcium, hydrogen peroxide, chlorine gas, ozone, or mixtures thereof are used.
Известен способ /Пат. США №4075309/ получения высококонцентрированных растворов хлорида магния из промышленных отработанных растворов и рассолов, включающий их выпаривание, дебромирование, нейтрализацию и удаление твердых частиц, образованных во время нейтрализации, с последующим охлаждением раствора и выделением кристаллического карналлита и хлорида натрия.The known method / Pat. US No. 4075309 / obtaining highly concentrated solutions of magnesium chloride from industrial waste solutions and brines, including their evaporation, debromination, neutralization and removal of solid particles formed during neutralization, followed by cooling of the solution and the allocation of crystalline carnallite and sodium chloride.
Согласно способу /А.с. СССР №1699921/ получения синтетического карналлита из хлормагниевых растворов путем конверсии с компонентами, содержащими хлорид калия, хлормагниевый раствор предварительно подвергают очистке от сульфат-ионов и бора, а затем концентрируют.According to the method / A.s. USSR No. 1699921 / obtaining synthetic carnallite from chloramagnesium solutions by conversion with components containing potassium chloride, the chloramagnesium solution is first subjected to purification from sulfate ions and boron, and then concentrated.
Известен способ /А.с. СССР №899471/ очистки хлормагниевых растворов от сульфат-ионов хлоридами кальция и магния.The known method / A.C. USSR No. 899471 / purification of magnesium chloride solutions from sulfate ions by calcium and magnesium chlorides.
Известен способ /Пат. США №5091161/ получения магния из магнийсодержащих материалов путем выщелачивания магния горячим газом, содержащим хлороводород, очистки суспензии MgCl2, сушки чистого раствора хлорида магния с получением порошка MgCl2, содержащего 5% MgO и 5% Н2О, его обезвоживания и электролиза с получением магния и хлора. Обезвоживание ведут во вращающейся печи с подачей хлороводорода, получаемого сжиганием хлора в токе природного газа.The known method / Pat. US No. 5091161 / obtaining magnesium from magnesium-containing materials by leaching magnesium with a hot gas containing hydrogen chloride, purification of a suspension of MgCl 2 , drying of a pure solution of magnesium chloride to obtain MgCl 2 powder containing 5% MgO and 5% H 2 O, its dehydration and electrolysis with obtaining magnesium and chlorine. Dehydration is carried out in a rotary kiln with the supply of hydrogen chloride obtained by burning chlorine in a stream of natural gas.
Основным недостатком указанных способов является то, что при этом не происходит очистки хлормагниевых растворов от соединений кальция.The main disadvantage of these methods is that there is no purification of the magnesium chloride solutions from calcium compounds.
При синтезе карналлита из хлормагниевого раствора, содержащего хлорид кальция, отработанного электролита и/или хлорида калия происходит накопление хлорида кальция в системе, что в последующем приводит к снижению технологических показателей процесса синтеза карналлита и электролиза безводного карналлита из-за уменьшения концентрации хлорида магния в оборотном растворе, снижению выхода карналлита из насыщенного раствора, ухудшению качества синтетического карналлита и повышению энергетических затрат на его производство.In the synthesis of carnallite from a calcium chloride solution, spent electrolyte and / or potassium chloride, calcium chloride accumulates in the system, which subsequently leads to a decrease in technological parameters of the carnallite synthesis and electrolysis of anhydrous carnallite due to a decrease in the concentration of magnesium chloride in the circulating solution , reducing the yield of carnallite from a saturated solution, deteriorating the quality of synthetic carnallite and increasing energy costs for its production.
Наиболее близким аналогом является способ получения магния из оксидно-хлоридного сырья /Пат. РФ №2213163/ - ПРОТОТИП.The closest analogue is a method for producing magnesium from oxide-chloride raw materials / Pat. RF №2213163 / - PROTOTYPE.
Сущность способа заключается в следующем. Сырье измельчают до крупности 20-70 мм, выщелачивают при 90-95°С соляной кислотой с получением хлормагниевого раствора с остаточной концентрацией 0,3-3,0% мас. HCl. Полученный раствор отделяют от твердых взвесей и концентрируют при разности температур на входе и выходе 100-300°С. Затем концентрированный хлормагниевый раствор смешивают с твердым отработанным электролитом и синтезируют карналлит, который после его обезвоживания подвергают электролизу с получением магния и хлора. Часть хлора подвергают конверсии в факеле горения природного газа с получением хлорида водорода, топочные газы перед подачей на стадию получения соляной кислоты подают на концентрирование, пропуская их через циркулирующий хлормагниевый раствор, после концентрирования раствор обрабатывают оставшимся хлором и направляют на очистку и отделение твердых примесей.The essence of the method is as follows. The raw materials are crushed to a particle size of 20-70 mm, leached at 90-95 ° C with hydrochloric acid to obtain a magnesium chloride solution with a residual concentration of 0.3-3.0% wt. HCl. The resulting solution is separated from solid suspensions and concentrated at a temperature difference of inlet and outlet of 100-300 ° C. Then the concentrated chlorine-magnesium solution is mixed with the solid spent electrolyte and carnallite is synthesized, which, after its dehydration, is subjected to electrolysis to produce magnesium and chlorine. Part of the chlorine is subjected to conversion in a natural gas combustion torch to produce hydrogen chloride, the flue gases are fed to a concentration before passing to the hydrochloric acid production stage, passing them through a circulating magnesium chloride solution, after concentration, the solution is treated with the remaining chlorine and sent for purification and separation of solid impurities.
Основным недостатком данного способа является то, что данный способ непригоден для получения чистых хлормагниевых растворов из руды, содержащей значительное количество соединений кальция.The main disadvantage of this method is that this method is unsuitable for obtaining pure chlorine-magnesium solutions from ore containing a significant amount of calcium compounds.
Технический результат заключается в получении раствора хлорида магния с низким содержанием иона кальция и, следовательно, улучшении качества получаемого из него карналлита и технологических показателей его производства.The technical result consists in obtaining a solution of magnesium chloride with a low content of calcium ion and, therefore, improving the quality of carnallite obtained from it and the technological parameters of its production.
Технический результат достигается следующим образом.The technical result is achieved as follows.
Руду выщелачивают соляной кислотой, полученный раствор хлорида магния очищают от примесей нейтрализацией, очищенный раствор после концентрирования используют для синтеза карналлита путем конверсии с обработанным электролитом магниевых электролизеров и/или хлористым калием. Синтетический карналлит отделяют от маточного раствора, содержащего 2,5-3% CaCl2, часть которого, несколько большей (~ на 10%) по содержанию кальция, вводимому в производство с серпентинитом, подвергают очистке от ионов кальция. Для очистки используют раствор (пульпу) сульфата магния, получаемый взаимодействием магнийсодержащих продуктов производства оксида магния из магнезита пыль циклонов и электрофильтров или брусита с серной кислотой.Ore is leached with hydrochloric acid, the resulting magnesium chloride solution is purified from impurities by neutralization, the purified solution after concentration is used for the synthesis of carnallite by conversion with magnesium electrolytes and / or potassium chloride treated with an electrolyte. Synthetic carnallite is separated from the mother liquor containing 2.5-3% CaCl 2 , part of which, slightly higher (~ 10%) in terms of the calcium content introduced into production with serpentinite, is purified from calcium ions. For cleaning, a solution (pulp) of magnesium sulfate is used, obtained by the interaction of magnesium-containing products of the production of magnesium oxide from magnesite, dust from cyclones and electrostatic precipitators, or brucite with sulfuric acid.
Глубокая очистка хлормагниевых растворов от ионов кальция достигается при использовании более концентрированных растворов. Это связано с тем, что растворимость сульфата кальция в значительной мере зависит от концентрации хлорида магния.Deep purification of calcium chloride solutions from calcium ions is achieved by using more concentrated solutions. This is due to the fact that the solubility of calcium sulfate is largely dependent on the concentration of magnesium chloride.
Так, при увеличении концентрации хлорида магния до 121 г/дм3 растворимость сульфата кальция возрастает до 8,62 г/дм3. При дальнейшем увеличении концентрации MgCl2 растворимость CaSO4 уменьшается и достигает 1,3 г/дм3 CaSO4 при 441 г/дм3 MgCl2. В связи с этим подвергать очистке целесообразно маточные растворы, имеющие большую концентрацию MgCl2, чем растворы, полученные после выщелачивания серпентинита.So, with an increase in the concentration of magnesium chloride to 121 g / dm 3, the solubility of calcium sulfate increases to 8.62 g / dm 3 . With a further increase in the concentration of MgCl 2, the solubility of CaSO 4 decreases and reaches 1.3 g / dm 3 CaSO 4 at 441 g / dm 3 MgCl 2 . In this regard, it is advisable to clean mother liquors having a higher concentration of MgCl 2 than solutions obtained after leaching of serpentinite.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующей совокупности существенных признаков: часть маточного раствора после отделения синтетического карналлита и перед возвратом на стадию синтеза карналлита подвергают очистке от ионов кальция путем обработки сульфатом магния, получаемого обработкой магнийсодержащих продуктов серной кислотой.The essence of the proposed method consists in the following set of essential features: part of the mother liquor after separation of synthetic carnallite and before returning to the stage of synthesis of carnallite is subjected to purification from calcium ions by treatment with magnesium sulfate obtained by processing magnesium-containing products with sulfuric acid.
Отличительными признаками также является то, что смешивание маточного и сульфатного растворов осуществляют в количествах, обеспечивающих массовое соотношение , при температуре 60-90°С и выдерживают в течение 6-12 ч.Distinctive features is also that the mixing of the mother and sulfate solutions is carried out in quantities that provide a mass ratio at a temperature of 60-90 ° C and incubated for 6-12 hours
В качестве руды используют серпентинит, магнезит, доломит или брусит, а для получения раствора сульфата магния - отходы производства оксида магния из магнезита, пыль циклонов и электрофильтров или брусит (сырье с низким содержанием примесей).Serpentinite, magnesite, dolomite or brucite are used as ores, and waste from the production of magnesium oxide from magnesite, dust from cyclones and electrostatic precipitators or brucite (raw materials with a low content of impurities) are used as ore.
На основании проведенных исследований установлено, что при смешивании маточного и сульфатного растворов в количестве, обеспечивающем соотношение , в растворе остается значительное количество ионов кальция, а при - сульфат-иона.Based on the studies, it was found that when mixing the mother and sulfate solutions in an amount that provides a ratio , a significant amount of calcium ions remains in the solution, and when - sulfate ion.
При смешении растворов при температуре <60°С (25-35°С) одновременно с сульфатом кальция в осадок выпадают хлориды, что приводит к снижению выхода карналлита. При очистке растворов от ионов кальция при температуре >90°С и соотношении потребуется дополнительный подвод тепла, что приведет к удорожанию процесса получения раствора хлорида магния.When solutions are mixed at a temperature of <60 ° C (25-35 ° C), chlorides precipitate simultaneously with calcium sulfate, which reduces the yield of carnallite. When cleaning solutions of calcium ions at a temperature> 90 ° C and the ratio An additional supply of heat will be required, which will increase the cost of the process of obtaining a solution of magnesium chloride.
При выдержке пульпы после смешения растворов в течение менее 6 ч образуются мелкие кристаллы гипса, которые проходят через фильтр, снижая тем самым степень очистки растворов от ионов кальция, или при дальнейшей переработке (перекачке) растворов кристаллы оседают на стенках трубопроводов. При выдержке 6-12 ч образуются крупные, хорошо фильтруемые кристаллы гипса, дальнейшее увеличение продолжительности выдержки не дает значительного роста кристаллов.When the pulp is aged after mixing the solutions for less than 6 hours, small gypsum crystals are formed that pass through the filter, thereby reducing the degree of purification of the solutions from calcium ions, or during further processing (pumping) of the solutions, the crystals settle on the walls of the pipelines. When holding for 6-12 hours, large, well-filterable gypsum crystals are formed, a further increase in the duration of exposure does not give significant crystal growth.
Пример осуществления способаAn example of the method
Магнийсодержащую руду, например серпентинит, выщелачивают солянокислотным раствором, содержащим 16-20% HCl, отделяют нерастворимый остаток, хлормагниевый раствор очищают от примесей нейтрализацией, упаривают и используют для синтеза карналлита конверсией с отработанным электролитом и/или хлоридом калия.Magnesium-containing ore, for example, serpentinite, is leached with a hydrochloric acid solution containing 16-20% HCl, an insoluble residue is separated, the chlorine-magnesium solution is purified from impurities by neutralization, evaporated and used for the synthesis of carnallite by conversion with spent electrolyte and / or potassium chloride.
После отделения синтетического карналлита образуется 3,5 т маточного раствора на 1 т упаренного хлормагниевого раствора. Маточный раствор после нескольких циклов циркуляции обогащается соединениями кальция, содержит до 32% MgCl2 и 2,5% CaCl2 (87,5 кг). При этом содержание хлорида магния снижается за счет возрастания концентрации хлорида кальция и уменьшается выход синтетического карналлита из насыщенного раствора. В составе карналлита появляется свободный хлорид калия, что приводит к увеличению материальных потоков и энергозатрат в технологическом цикле производства магния. Возрастает также выход оборотного маточного раствора (в расчете на единицу продукции), что приводит к возрастанию энергозатрат на его нагрев и снижению производительности оборудования. В связи с этим маточный раствор необходимо очистить от ионов кальция. Для получения 1 т упаренного исходного хлормагниевого раствора необходимо 0,26 т серпентинита, т.е. в растворе содержится ~10 кг CaCl2, очистке от Са подвергают часть маточного раствора, содержащую несколько большее (~ на 10%) количество вводимого в систему кальция (0,45-0,5 т маточного раствора).After the separation of synthetic carnallite, 3.5 tons of mother liquor per 1 ton of stripped-off magnesium chloride solution are formed. The mother liquor after several circulation cycles is enriched with calcium compounds, contains up to 32% MgCl 2 and 2.5% CaCl 2 (87.5 kg). In this case, the content of magnesium chloride decreases due to an increase in the concentration of calcium chloride and the yield of synthetic carnallite from a saturated solution decreases. Free potassium chloride appears in the composition of carnallite, which leads to an increase in material flows and energy consumption in the technological cycle of magnesium production. The yield of the circulating mother liquor also increases (per unit of production), which leads to an increase in energy consumption for its heating and a decrease in the productivity of the equipment. In this regard, the mother liquor must be cleaned of calcium ions. To obtain 1 t one stripped off the original chloroform solution is necessary 0.26 t of serpentinite, i.e. ~ 10 kg of CaCl 2 is contained in the solution, part of the mother liquor containing a slightly larger (~ 10%) amount of calcium introduced into the system (0.45-0.5 t of the mother liquor) is subjected to purification from Ca.
Очистку хлормагниевого раствора от соединений кальция осуществляют раствором, содержащим сульфат магния, который получают обработкой серной кислотой магнийсодержащих продуктов: отходов производства оксида магния из магнезита или брусита. Полученный сульфатный раствор содержит, г/дм3: 190 MgSO4; 1,5 CaSO4; 75 взвешенных веществ, которые выполняют роль зародышей для осаждения сульфата кальция.The purification of a magnesium chloride solution from calcium compounds is carried out with a solution containing magnesium sulfate, which is obtained by treating with magnesium acid sulfuric acid products: waste products from the production of magnesium oxide from magnesite or brucite. The resulting sulfate solution contains, g / DM 3 : 190 MgSO 4 ; 1.5 CaSO 4 ; 75 suspended solids that act as nuclei for the precipitation of calcium sulfate.
0,5 т маточного раствора, содержащего 2,5% CaCl2, обрабатывают сульфатным раствором в количестве 84 кг при температуре 60°С в течение 12 ч и соотношении . При этом из раствора выделяется 34,86 кг гипса влажностью 50%. Степень очистки от ионов кальция составляет 90%, остаточная концентрация хлорида кальция - 0,23%. Маточный раствор, очищенный от кальция, возвращается в процесс на стадию синтеза карналлита.0.5 t of the mother liquor containing 2.5% CaCl 2 is treated with a sulfate solution in an amount of 84 kg at a temperature of 60 ° C for 12 hours and the ratio . In this case, 34.86 kg of gypsum with a humidity of 50% is released from the solution. The degree of purification from calcium ions is 90%, the residual concentration of calcium chloride is 0.23%. The mother liquor, purified from calcium, is returned to the process at the stage of synthesis of carnallite.
Таким образом, предлагаемый способ переработки руды, содержащей магний, с получением хлормагниевых растворов для синтеза карналлита позволяет получать растворы с низким содержанием кальция, улучшить качество синтетического карналлита, снизить энергетические затраты на синтез карналлита и повысить показатели процесса электролиза безводного карналлита.Thus, the proposed method for processing ore containing magnesium to produce chloramagnesium solutions for the synthesis of carnallite allows one to obtain solutions with a low calcium content, improve the quality of synthetic carnallite, reduce energy costs for the synthesis of carnallite and increase the performance of the electrolysis process of anhydrous carnallite.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004103446/15A RU2259320C1 (en) | 2004-02-05 | 2004-02-05 | Magnesium-containing ore processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004103446/15A RU2259320C1 (en) | 2004-02-05 | 2004-02-05 | Magnesium-containing ore processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004103446A RU2004103446A (en) | 2005-07-10 |
RU2259320C1 true RU2259320C1 (en) | 2005-08-27 |
Family
ID=35838091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004103446/15A RU2259320C1 (en) | 2004-02-05 | 2004-02-05 | Magnesium-containing ore processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2259320C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521543C2 (en) * | 2012-03-22 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН) | Method of processing magnesite dolomite raw material |
CN108396158A (en) * | 2018-02-24 | 2018-08-14 | 宁夏天元锰业有限公司 | A kind of processing method of the complex salt crystal object of electrolytic manganese process |
RU2690820C1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-06-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" | Method of producing magnesium and calcium chloride crystal-dydrates from industrial wastes |
RU2757793C2 (en) * | 2016-12-17 | 2021-10-21 | Дед Си Воркс Лтд. | Method for obtaining potassium sulfate and magnesium sulfate from carnallite and sodium sulfate |
-
2004
- 2004-02-05 RU RU2004103446/15A patent/RU2259320C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521543C2 (en) * | 2012-03-22 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН) | Method of processing magnesite dolomite raw material |
RU2757793C2 (en) * | 2016-12-17 | 2021-10-21 | Дед Си Воркс Лтд. | Method for obtaining potassium sulfate and magnesium sulfate from carnallite and sodium sulfate |
CN108396158A (en) * | 2018-02-24 | 2018-08-14 | 宁夏天元锰业有限公司 | A kind of processing method of the complex salt crystal object of electrolytic manganese process |
RU2690820C1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-06-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" | Method of producing magnesium and calcium chloride crystal-dydrates from industrial wastes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004103446A (en) | 2005-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2013201833B2 (en) | Processing of Lithium Containing Ore | |
CA2974666C (en) | Processing of lithium containing material including hcl sparge | |
CN104016398B (en) | A kind of method that dilute sulfuric acid utilized in industrial wastewater produces sulfate | |
CN107406906A (en) | The method of gas washing in SA production magnesium compound and various accessory substances is used in HCl reclaims loop | |
RU2647041C1 (en) | Method of producing metallurgical alumina (variants) | |
US7041268B2 (en) | Process for recovery of sulphate of potash | |
CN102264644A (en) | Process for joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate | |
CN109694092A (en) | A kind of comprehensive processing method of the solid waste containing chlorine | |
CN102328947B (en) | Method for recovering strontium slag | |
RU2259320C1 (en) | Magnesium-containing ore processing method | |
CN105819415B (en) | A kind of production method for the full utilization of resources of phosphorus ore that hydrochloric acid produces calcium hydrogen phosphate fodder | |
RU2429198C1 (en) | Procedure for processing solid fluorine-carbon-containing waste of electrolytic production of aluminium | |
RU2627431C1 (en) | Method for producing calcium fluoride from fluorocarbon-containing waste of aluminium production | |
CN109354047A (en) | A method of preparing high-purity magnesium oxide | |
CA1115029A (en) | Process for the recovery of magnesium oxide of high purity in industrial scale | |
CA1136576A (en) | Electrolytic method and apparatus for producing magnesium from a salt solution containing magnesium sulphate | |
CN1522961A (en) | Process for preparing calcined soda by trona containing abundant sodium bicarbonate | |
RU2513652C2 (en) | Method of obtaining magnesium oxide | |
US3455796A (en) | Treatment of residues of oil shale retorting for magnesium recovery | |
RU2737659C1 (en) | Method of producing magnesium chloride of hexavalent | |
RU2182559C2 (en) | Method of producing carnallite from magnesium chloride solutions | |
RU2244044C1 (en) | Method for producing magnesium from serpentinite | |
RU2262483C1 (en) | Synthetic carnallite preparation method | |
RU2213163C1 (en) | Method for production magnesium from oxide-chloride raw material | |
Shirev et al. | New process of synthetic carnallite production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160206 |