RU2261844C2 - Method for preparing light grades of pure magnesia from serpentinite - Google Patents

Method for preparing light grades of pure magnesia from serpentinite Download PDF

Info

Publication number
RU2261844C2
RU2261844C2 RU2003129424/15A RU2003129424A RU2261844C2 RU 2261844 C2 RU2261844 C2 RU 2261844C2 RU 2003129424/15 A RU2003129424/15 A RU 2003129424/15A RU 2003129424 A RU2003129424 A RU 2003129424A RU 2261844 C2 RU2261844 C2 RU 2261844C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
solution
precipitate
serpentinite
containing compound
Prior art date
Application number
RU2003129424/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003129424A (en
Inventor
Ю.Ю. Александров (RU)
Ю.Ю. Александров
Г.П. Парамонов (RU)
Г.П. Парамонов
Original Assignee
Александров Юрий Юрьевич
Парамонов Геннадий Петрович
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 Александров Юрий Юрьевич, Парамонов Геннадий Петрович filed Critical Александров Юрий Юрьевич
Priority to RU2003129424/15A priority Critical patent/RU2261844C2/en
Publication of RU2003129424A publication Critical patent/RU2003129424A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261844C2 publication Critical patent/RU2261844C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemical industry, inorganic chemistry, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to methods for preparing magnesia light grades from serpentinite. Method for preparing pure magnesia light grades from serpentinite involves its dissolving in sulfuric acid, cooling the prepared mixture up to crystallization temperature, washing out the crystallized mixture with water, separation of undissolved residue from prepared sulfate solution followed by successive treatment of prepared filtrate from metal impurities by their precipitation as hydroxides, separation of precipitate, treatment of prepared solution with alkaline reagent, separation of magnesium-containing precipitate, washing out precipitate with water and thermal treatment. In precipitation of magnesium-containing compound from sulfate solution previously purified from metal impurities method involves using 7-15% caustic soda solution and magnesium-containing compound precipitate is steamed out in boiling solution for 15-30 min up to the complete decomposition of soluble magnesium hydrocarbonates. Invention provides solving the problem for preparing light grades of pure magnesia from raw containing silicon oxides by economy and ecologically pure method.
EFFECT: improved preparing method.
3 ex

Description

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам получения легких сортов чистой магнезии с насыпным весом 0,8-1,8 г/см3 из природного сырья, в частности из серпентинита.The invention relates to the chemical industry, and in particular to methods for producing light grades of pure magnesia with a bulk density of 0.8-1.8 g / cm 3 from natural raw materials, in particular from serpentinite.

Известен способ получения оксида магния из серпентинитов и серпентинитовых отвалов пустой породы на хризотил-асбестовых месторождениях [1], включающий разложение серпентинита серной кислотой с концентрацией в интервале 10-50% с последующим удалением примесей гидрооксидов при рН раствора 6-8,5, карбонизацией чистого раствора сульфата магния при рН раствора 10-12 и термическое разложение образованного карбоната магния до его оксида. С целью интенсификации процесса разложение серпентинита серной кислотой производят при 90-100°С. Термическое разложение образованного карбоната магния ведут при температуре 900°С. Данный способ является экологически чистым и безотходным, так как процесс переработки серпентинитов осуществляется в замкнутом цикле. Однако, согласно данному способу, трудно получить продукт с высокой степенью чистоты. При осуществлении данного способа расходуется повышенное количество электроэнергии на фильтрацию магнийсодержащего соединения, образующегося на стадии карбонизации сульфата магния, состоящего в значительной части из труднофильтруемого гидрооксида магния. При карбонизации раствора сульфата магния при рН раствора 10-12 в отсутствии кипячения с пропаркой осадка наряду с карбонатом и гидрооксидом магния образуется легкорастворимый бикарбонат магния, что снижает выход конечного продукта из-за потери магния с раствором в ходе фильтрации осадка. Магнийсодержащее соединение, образующееся на стадии карбонизации сульфата магния, состоящее из карбоната магния и, в значительной части, из гидрооксида магния, не удается полностью отмыть водой от примесей сульфата щелочного агента, образующегося на стадии карбонизации раствора сульфата магния, так как гидрооксид магния обладает значительными сорбционными свойствами. Поэтому не удается получить конечный продукт - оксид магния с высокой степенью чистоты.A known method of producing magnesium oxide from serpentinite and serpentinite dump waste in chrysotile asbestos deposits [1], including the decomposition of serpentinite with sulfuric acid with a concentration in the range of 10-50%, followed by removal of hydroxide impurities at a solution pH of 6-8.5, carbonization of pure magnesium sulfate solution at a solution pH of 10-12 and thermal decomposition of the formed magnesium carbonate to its oxide. In order to intensify the process, decomposition of serpentinite with sulfuric acid is carried out at 90-100 ° C. The thermal decomposition of the formed magnesium carbonate is carried out at a temperature of 900 ° C. This method is environmentally friendly and waste-free, since the process of processing serpentinite is carried out in a closed cycle. However, according to this method, it is difficult to obtain a product with a high degree of purity. When implementing this method, an increased amount of electric energy is spent on filtering a magnesium-containing compound formed at the stage of carbonization of magnesium sulfate, which consists largely of hard-to-filter magnesium hydroxide. When carbonizing a magnesium sulfate solution at a solution pH of 10-12 in the absence of boiling with steaming the precipitate, along with magnesium carbonate and magnesium hydroxide, easily soluble magnesium bicarbonate is formed, which reduces the yield of the final product due to the loss of magnesium with the solution during filtering of the precipitate. The magnesium-containing compound formed at the stage of carbonization of magnesium sulfate, consisting of magnesium carbonate and, to a large extent, magnesium hydroxide, cannot be completely washed with water from impurities of an alkaline agent formed at the stage of carbonization of a solution of magnesium sulfate, since magnesium hydroxide has significant sorption properties. Therefore, it is not possible to obtain the final product - magnesium oxide with a high degree of purity.

Известен способ получения чистого оксида магния из природного серпентинита [2], наиболее близкий по технической сущности к заявляемому способу и выбранный авторами за прототип.A known method of producing pure magnesium oxide from natural serpentinite [2], the closest in technical essence to the claimed method and selected by the authors for the prototype.

Способ включает измельчение природного серпентинита до крупности частиц не более 0,5 мм, растворение в серной кислоте концентрацией не менее 20%, отделение не растворившегося остатка от раствора путем охлаждения образующейся на стадии растворения сырья смеси до состояния кристаллизации с последующей промывкой закристаллизованной смеси водой в таком количестве, чтобы концентрация соли сульфата магния в растворе была 290-330 г/л, очистку раствора от примесных металлов путем осаждения их в виде гидрооксидов 40-50% раствором едкого натра при рН раствора 5-7 и отделением полученного осадка от раствора, осаждение гидрооксида магния 40-50% раствором едкого натра при рН раствора 10-12 при подогреве раствора до 30-40°С, промывку целевого продукта в две стадии до концентрации сульфата натрия в промывных водах 0,5-4 г/л, термообработку подсушенного материала при 850°С в течение 40 минут, окончательную промывку полученного продукта водой и фильтрацию осадка.The method includes grinding natural serpentinite to a particle size of not more than 0.5 mm, dissolving in sulfuric acid with a concentration of at least 20%, separating the insoluble residue from the solution by cooling the mixture formed at the stage of dissolving the raw material to a crystallization state, followed by washing the crystallized mixture with water in such amount, so that the concentration of magnesium sulfate salt in the solution was 290-330 g / l, cleaning the solution from impurity metals by precipitating them in the form of hydroxides with a 40-50% sodium hydroxide solution at pH p solution 5-7 and separating the precipitate from the solution, precipitation of magnesium hydroxide with 40-50% sodium hydroxide solution at a solution pH of 10-12 when the solution is heated to 30-40 ° C, washing the target product in two stages to the concentration of sodium sulfate in wash water 0.5-4 g / l, heat treatment of the dried material at 850 ° C for 40 minutes, the final washing of the product with water and filtering the precipitate.

Однако для получения конечного продукта - оксида магния с содержанием основного вещества не менее 95% по указанной технологии после термообработки оксида магния при температуре 850°С требуется дополнительная операция отмывки от остаточного содержания сульфата натрия, что вызвано тем, что при отмывке гидрооксида магния от остаточного содержания сульфата натрия на предыдущей стадии процесса не удается полностью удалить примесь сульфата натрия вследствие того, что гидрооксид магния обладает сорбирующими свойствами и хорошо сорбирует сульфат-ионы. Гидрооксид магния является труднофильтруемым осадком, поэтому на термообработку осадок гидрооксида магния после фильтрации поступает со значительной влажностью, что требует дополнительных затрат энергии на его термообработку. После отмывки оксида магния от остаточного содержания сульфата натрия конечный продукт подвергается дополнительной сушке. Дополнительная стадия отмывки и сушки конечного продукта требует дополнительных затрат электроэнергии, что делает процесс энергоемким и повышает стоимость конечного продукта. Вследствие того, что осадок гидрооксида магния хорошо сорбирует и удерживает сульфат-ионы, а чистота конечного продукта - оксида магния в значительной степени зависит от эффективности отмывки гидрооксида магния от сульфат-ионов на предыдущей стадии процесса, для получения чистого оксида магния требуется повышенное количество воды на отмывку, что повышает стоимость конечного продукта и увеличивает количество сточных вод.However, to obtain the final product - magnesium oxide with a basic substance content of at least 95% according to this technology, after heat treatment of magnesium oxide at a temperature of 850 ° C, an additional washing operation is required from the residual sodium sulfate content, which is caused by the fact that when washing magnesium hydroxide from the residual content sodium sulfate in the previous stage of the process cannot completely remove the impurity of sodium sulfate due to the fact that magnesium hydroxide has sorbing properties and sorb well Fat-ions. Magnesium hydroxide is a hard-to-filter precipitate, therefore, the heat treatment of the precipitate of magnesium hydroxide after filtration comes with significant humidity, which requires additional energy for its heat treatment. After washing the magnesium oxide from the residual content of sodium sulfate, the final product is subjected to additional drying. An additional stage of washing and drying the final product requires additional energy costs, which makes the process energy intensive and increases the cost of the final product. Due to the fact that the magnesium hydroxide precipitate adsorbs and retains sulfate ions well, and the purity of the final product, magnesium oxide, largely depends on the efficiency of washing magnesium hydroxide from sulfate ions at the previous stage of the process, an increased amount of water is required to obtain pure magnesium oxide washing, which increases the cost of the final product and increases the amount of wastewater.

Предлагаемый способ решает задачу создания экономичного и экологически чистого способа получения легких сортов чистой магнезии с содержанием основного вещества 97-99% из природного серпентинита. Сущность способа заключается в том, что все предшествующие стадии процесса - измельчение природного серпентинита до крупности не более 0,5 мм, растворение в серной кислоте концентрацией не менее 20%, отделение нерастворившегося остатка путем охлаждения образующегося на стадии растворения сырья смеси до состояния кристаллизации с последующей промывкой закристаллизованной смеси водой в таком количестве, чтобы содержание соли сульфата магния в растворе была 290-330 г/л, очистку раствора от примесных металлов путем осаждения их в виде гидрооксидов 40-50% раствором едкого натра при рН раствора 5=7 и отделение полученного осадка от раствора ведут, как описано в прототипе [2], а осаждение магнийсодержащего соединения осуществляют 7-15% раствором кальцинированной соды при рН раствора 10-12. Суспензию выделившегося осадка нагревают острым паром до кипения и пропаривают осадок в течение 15-30 минут для разрушения образующихся при осаждении магнийсодержащего осадка кальцинированной содой растворимых бикарбонатов магния. Состав пропаренного осадка магнийсодержащего соединения соответствует химической формуле 3MgCO3×Mg(OH)2×3H2O. Осадок отфильтровывают, промывают и сушат при температуре 200-300°С до влажности не более 0,5% с получением легкого сорта чистой магнезии с насыпным весом 160-180 кг/м3, по химическому составу соответствующей вышеприведенной химической формуле. При прокаливании высушенной магнезии при температуре 500-600°С получают легкий чистый оксид магния с насыпным весом 80-100 кг/м3 с наибольшей активностью - 100 м2/г.The proposed method solves the problem of creating an economical and environmentally friendly method for producing light grades of pure magnesia with a basic substance content of 97-99% from natural serpentinite. The essence of the method lies in the fact that all the previous stages of the process - grinding of natural serpentinite to a particle size of not more than 0.5 mm, dissolution in sulfuric acid with a concentration of at least 20%, separation of the insoluble residue by cooling the mixture formed at the stage of dissolution of the raw material to a crystallization state, followed by washing the crystallized mixture with water in such an amount that the magnesium sulfate salt content in the solution is 290-330 g / l; purification of the solution from impurity metals by precipitation in the form of hydroxide rows 40-50% sodium hydroxide solution at pH = 7 and 5 separating the precipitate from the solution is carried out as described in the prototype [2], and precipitation of the magnesium compound solution is performed 7-15% soda ash solution at pH 10-12. The suspension of precipitated precipitate is heated with boiling steam to a boil and the precipitate is evaporated for 15-30 minutes to destroy soluble magnesium bicarbonates formed during precipitation of the magnesium-containing precipitate. The composition of the steamed precipitate of a magnesium-containing compound corresponds to the chemical formula 3MgCO 3 × Mg (OH) 2 × 3H 2 O. The precipitate is filtered off, washed and dried at a temperature of 200-300 ° C to a moisture content of not more than 0.5% to obtain a light grade of pure magnesia with bulk weighing 160-180 kg / m 3 , the chemical composition corresponding to the above chemical formula. When calcining dried magnesia at a temperature of 500-600 ° C, light pure magnesium oxide with a bulk density of 80-100 kg / m 3 with the highest activity of 100 m 2 / g is obtained.

Новым в способе является то, что осаждение магнийсодержащего соединения из раствора сульфата магния ведут кальцинированной содой с концентрацией основного вещества в растворе 7-15%, а суспензию выделившегося осадка нагревают до кипения, например, острым паром, и пропаривают осадок в течение 15-30 минут до полного разрушения образующихся на стадии осаждения магнийсодержащего осадка растворимых бикарбонатов магния. Образующаяся после пропарки с кипячением мелкокристаллическая магнезия, состоящая, в основном, из карбоната магния, легко фильтруется, практически не обладает сорбционными свойствами, легко отмывается от остаточного содержания сульфата натрия минимальным количеством воды. Вследствие того, что мелкокристаллическая магнезия не обладает сорбционными свойствами и не удерживает в объеме свободную влагу, процесс фильтрации магнезии, проходящий с малыми затратами электроэнергии, ведется до конечной влажности 10-15% и последующий процесс сушки не является энергоемким. При кипячении суспензии выделившегося осадка магнийсодержащего соединения и пропарки осадка, например, острым паром, в течение менее 15 минут не происходит полного разложения растворимых бикарбонатов магния и уменьшается выход конечного продукта - легкой магнезии или, при ее термообработке, оксида магния, так как растворимые бикарбонаты магния могут быть потеряны с фильтратом при фильтрации осадка магнезии. При кипячении суспензии выделившегося осадка магнийсодержащего соединения и пропарки осадка, например, острым паром, в течение более 30 минут при полном разложении бикарбонатов магния бесполезно затрачивается дополнительное количество электроэнергии. При осаждении из раствора сульфата магния с концентрацией 290-330 г/л магнийсодержащего соединения при рН раствора 10-12 раствором кальцинированной соды с концентрацией менее 7% процесс протекает не экономично из-за образования на стадии осаждения магнезии повышенного количества раствора, например, 18,6 л на 1 кг исходного серпентинита, содержащего соль сульфата натрия с концентрацией 70 г/л. После фильтрации пропаренного, например, острым паром осадка раствор, содержащий растворенную соль сульфата натрия необходимо утилизировать. Наиболее экономичным способом утилизации, позволяющим получить дополнительный продукт-сухую соль сульфата натрия, является сушка раствора соли сульфата натрия в распылительной сушилке или выпарка раствора. Сухая соль сульфата натрия является ценным сырьем и используется в стекольной промышленности и в химической промышленности. Процесс сушки раствора сульфата натрия в распылительной сушилке или выпарка раствора сульфата натрия протекает экономично при концентрации сульфата натрия в растворе более 70 г/л, при этом затраты на процесс сушки или выпарки не приводят к существенному удорожанию побочного продукта - сухой соли сульфата натрия. Верхний предел концентрации раствора кальцинированной соды - 15% обусловлен тем, что при большей концентрации раствора кальцинированной соды, например 20%, требуются дополнительные энергозатраты на проведение процесса. При концентрации раствора кальцинированной соды более 15%, например, 20%, общий объем рабочего раствора при осаждении магнийсодержащего соединения из раствора сульфата магния при концентрации последнего в растворе 290-330 г/л составит 5,76 л на 1 кг исходного серпентинита, при этом концентрация сухой соли сульфата натрия в растворе составит 138 г/л. Вследствие того, что предел растворимости сухой соли сульфата натрия в растворе при 15°С составляет 117 г/л, при температуре рабочего раствора после осаждения магнийсодержащего соединения раствором соды с концентрацией более 15% из раствора сульфата магния 15°С-18°С концентрация соли сульфата натрия в растворе будет больше значения предела растворимости, при этом возможна кристаллизация соли сульфата натрия в растворе. Выпавшие кристаллы соли сульфата натрия не позволят качественно отделить фильтрацией раствор соли сульфата магния от осадка магнийсодержащего соединения, что приведет к загрязнению конечного продукта.New in the method is that the precipitation of a magnesium-containing compound from a solution of magnesium sulfate is carried out by soda ash with a concentration of the main substance in the solution of 7-15%, and the suspension of the precipitated precipitate is heated to boiling, for example, with hot steam, and the precipitate is evaporated for 15-30 minutes until the complete destruction of soluble magnesium bicarbonates formed during the deposition of the magnesium-containing precipitate. Fine crystalline magnesia formed after steaming with boiling, consisting mainly of magnesium carbonate, is easily filtered, practically does not have sorption properties, it is easily washed from the residual sodium sulfate content with a minimum amount of water. Due to the fact that fine crystalline magnesia does not have sorption properties and does not retain free moisture in the volume, the magnesia filtration process, which takes place with low energy costs, is carried out to a final moisture content of 10-15% and the subsequent drying process is not energy intensive. When boiling a suspension of the precipitated precipitate of a magnesium-containing compound and steaming the precipitate, for example, with hot steam, the decomposition of soluble magnesium bicarbonates does not completely decompose for less than 15 minutes and the yield of the final product — light magnesia or, during its heat treatment, magnesium oxide decreases, since soluble magnesium bicarbonates may be lost with filtrate when filtering a precipitate of magnesia. When boiling a suspension of precipitated precipitate of a magnesium-containing compound and steaming the precipitate, for example, with hot steam, for more than 30 minutes, with the complete decomposition of magnesium bicarbonates, an additional amount of electricity is wasted. When precipitating magnesium sulfate from a solution with a concentration of 290-330 g / l of a magnesium-containing compound at a solution pH of 10-12 with a solution of soda ash with a concentration of less than 7%, the process is not economical due to the formation of an increased amount of solution at the stage of magnesium deposition, for example, 18, 6 l per 1 kg of the initial serpentinite containing sodium sulfate salt with a concentration of 70 g / l. After filtering the precipitate, steamed, for example, with sharp steam, the solution containing the dissolved sodium sulfate salt must be disposed of. The most economical method of disposal, allowing to obtain an additional product, a dry salt of sodium sulfate, is to dry a solution of sodium sulfate salt in a spray dryer or to evaporate the solution. The dry salt of sodium sulfate is a valuable raw material and is used in the glass industry and in the chemical industry. The process of drying a sodium sulfate solution in a spray dryer or evaporating a sodium sulfate solution proceeds economically when the concentration of sodium sulfate in the solution is more than 70 g / l, while the costs of the drying or evaporation process do not significantly increase the cost of the by-product - dry sodium sulfate salt. The upper limit of the concentration of soda ash solution is 15% due to the fact that with a higher concentration of soda ash solution, for example 20%, additional energy costs for the process are required. When the concentration of the soda ash solution is more than 15%, for example, 20%, the total volume of the working solution during the deposition of the magnesium-containing compound from the magnesium sulfate solution at a concentration of the latter in the solution of 290-330 g / l will be 5.76 l per 1 kg of the initial serpentinite, while the concentration of the dry salt of sodium sulfate in the solution will be 138 g / l. Due to the fact that the solubility limit of the dry sodium sulfate salt in the solution at 15 ° C is 117 g / l, at the temperature of the working solution after precipitation of the magnesium-containing compound with a soda solution with a concentration of more than 15% from a magnesium sulfate solution of 15 ° C-18 ° C, the salt concentration sodium sulfate in the solution will be greater than the solubility limit, while crystallization of the sodium sulfate salt in the solution is possible. Precipitated crystals of sodium sulfate salt will not allow to qualitatively separate by filtration a solution of a magnesium sulfate salt from a precipitate of a magnesium-containing compound, which will lead to contamination of the final product.

Примеры осуществления способа.Examples of the method.

Пример 1.Example 1

В качестве сырья для получения легких сортов чистой магнезии использовали водную суспензию природного серпентинита 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.As a raw material for obtaining light grades of pure magnesia, an aqueous suspension of natural serpentinite 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°С-90°С. Растворение осуществляли в течение 2 часов. 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. Добавление указанного окислителя обеспечивает также изменение валентности некоторых прочих примесных металлов для образования выпадающих в осадок соединений, например, перевод двухвалентного марганца Mn+2 в четырехвалентный Mn+4. Введение перекиси водорода ранее одного часа от начала растворения сырья в кислоте нежелательно, так как это может нарушить процесс выщелачивания.1 kg of raw material was dissolved in technical sulfuric acid at a concentration of 40%. The process was accompanied by heat generation with heating of the mixture to 80 ° C-90 ° C. Dissolution was carried out within 2 hours. After one hour from the start of the dissolution process, an oxidizing agent was added to the solution — 15 ml of a 36% hydrogen peroxide solution. The addition of an oxidizing agent was carried out with the aim of converting Fe + 2 ferric iron present in the feed to ferric Fe +3 , capable of forming a precipitated compound at the stage of purification from metal impurities of a magnesium-containing compound. 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 20°С, 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. Отделяли не растворившийся остаток фильтрованием. Отделенный остаток представлял собой побочный продукт, получаемый в результате осуществления способа - силикагель. Отделенный фильтрат представлял собой раствор сульфата магния и сульфатов примесных металлов. В фильтрат добавляли 300 мл раствора едкого натра с концентрацией 40% до рН раствора 5-7, при этом в осадок выпадали соединения примесных металлов в виде их гидрооксидов. Осуществляли фильтрацию образовавшегося осадка, после чего в фильтрат добавляли 13,25 мл раствора кальцинированной соды с концентрацией сухой соли в растворе 7% до рН раствора 10-12, при этом в осадок выпадало магнийсодержащее соединение, состоящее из карбоната магния и гидрооксида магния. Раствор с выпавшим осадком нагревали до кипения и кипятили в течение 15 минут с пропаркой осадка. Осадок фильтровали. Фильтрат, содержащий сульфат натрия с концентрацией 70 г/л, направляли в распылительную сушилку с получением дополнительного продукта - сухого сульфата натрия с содержанием основного вещества 97%. Отфильтрованный осадок промывали водой до концентрации сульфата натрия в сточных водах не более 4 г/л. Осуществляли термосушку осадка при температуре 200°С. Подсушивание осадка осуществляли до значения влажности материала не более 0,5%. Получали легкую магнезию с насыпным весом 180 кг/м3. После чего осуществляли термообработку подсушенной магнезии при 500°С в течение 40 минут. Указанное время достаточно для процесса полного термического разложения карбоната магния и гидрооксида магния, входящих в состав легкой магнезии. В итоге получали целевой продукт с содержанием, мас.%: оксид магния - не менее 97,5, Fe - 0,254, MnO - 0,085 (всего оксидов железа и других металлов, кроме оксида магния, - 0,339). Насыпной вес оксида магния составлял 80 кг/м3.The mixture obtained in the dissolution step was cooled to a crystallization temperature of 20 ° 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 in an aqueous solution of 290 g / l. The insoluble residue was separated by filtration. The separated residue was a by-product resulting from the implementation of the method is silica gel. The separated filtrate was a solution of magnesium sulfate and impurity metal sulfates. 300 ml of sodium hydroxide solution with a concentration of 40% was added to the filtrate to a solution pH of 5-7, while impurity metal compounds precipitated as their hydroxides. The precipitate formed was filtered, after which 13.25 ml of soda ash solution with a dry salt concentration of 7% to a solution pH of 10-12 was added to the filtrate, and a magnesium-containing compound consisting of magnesium carbonate and magnesium hydroxide precipitated. The precipitated solution was heated to boiling and boiled for 15 minutes with steaming the precipitate. The precipitate was filtered. The filtrate containing sodium sulfate with a concentration of 70 g / l was sent to a spray dryer to obtain an additional product - dry sodium sulfate with a basic substance content of 97%. The filtered precipitate was washed with water to a concentration of sodium sulfate in wastewater of not more than 4 g / l. Thermal drying of the precipitate was carried out at a temperature of 200 ° C. The sediment was dried to a moisture content of not more than 0.5%. Got light magnesia with a bulk density of 180 kg / m 3 . After that, heat treatment of dried magnesia was carried out at 500 ° C for 40 minutes. The indicated time is sufficient for the process of complete thermal decomposition of magnesium carbonate and magnesium hydroxide, which are part of light magnesia. As a result, the target product was obtained with a content, wt.%: Magnesium oxide — not less than 97.5, Fe — 0.254, MnO — 0.085 (total oxides of iron and other metals except magnesium oxide — 0.339). The bulk density of magnesium oxide was 80 kg / m 3 .

Пример 2.Example 2

Осуществляли получение легких сортов чистой магнезии, как описано в примере 1. Растворение сырья осуществляли в серной кислоте концентрацией 50%. Охлаждали полученную на стадии растворения смесь до температуры ее кристаллизации 20°С, после чего промывали закристаллизованную смесь водой. Воду для промывки брали в количестве 3,1 л для получения концентрации сульфата магния в водном растворе 330 г/л. После отделения не растворившегося осадка в фильтрат добавляли 200 мл раствора едкого натра с концентрацией 50% до рН раствора 5-7, при этом в осадок выпадали соединения примесных металлов в виде их гидрооксидов. Осуществляли фильтрацию образовавшегося осадка, после чего в фильтрат добавляли 4,6 л раствора кальцинированной соды с концентрацией 15% до рН раствора 10-12, при этом в осадок выпадало магнийсодержащее соединение, состоящее из карбоната магния и гидрооксида магния. Раствор с выпавшим осадком нагревали до кипения и кипятили в течение 30 минут с пропаркой осадка. Осадок фильтровали. Фильтрат, содержащий сульфат натрия с концентрацией 110 г/л, направляли в распылительную сушилку с получением сухой соли сульфата натрия. Осадок после отделения фильтрата промывали водой. Осуществляли термосушку осадка при температуре 350°С. Получали легкую магнезию с насыпным весом 160 кг/м3. После этого осуществляли термообработку подсушенной магнезии при температуре 600°С в течение 40 минут. В итоге получали целевой продукт с содержанием, мас.%: оксид магния - не менее 99%, Fe - 0,115, MnO - 0,059 (всего оксидов железа и других металлов, кроме оксида магния, - 0,174). Насыпной вес оксида магния составлял 60 кг/м3.Light grades of pure magnesia were prepared as described in Example 1. The raw materials were dissolved in sulfuric acid at a concentration of 50%. The mixture obtained in the dissolution step was cooled to its crystallization temperature of 20 ° C, after which the crystallized mixture was washed with water. Water for washing was taken in an amount of 3.1 l to obtain a concentration of magnesium sulfate in an aqueous solution of 330 g / l. After separation of the insoluble precipitate, 200 ml of sodium hydroxide solution with a concentration of 50% was added to the filtrate to a solution pH of 5-7, and impurity metal compounds precipitated in the form of their hydroxides. The precipitate formed was filtered, after which 4.6 l of soda ash solution with a concentration of 15% was added to the filtrate to a solution pH of 10-12, and a magnesium-containing compound consisting of magnesium carbonate and magnesium hydroxide precipitated. The precipitated solution was heated to boiling and boiled for 30 minutes with steaming the precipitate. The precipitate was filtered. The filtrate containing sodium sulfate with a concentration of 110 g / l was sent to a spray dryer to obtain a dry salt of sodium sulfate. The precipitate after separation of the filtrate was washed with water. Thermal drying of the precipitate was carried out at a temperature of 350 ° C. Got light magnesia with a bulk density of 160 kg / m 3 . After that, heat treatment of dried magnesia was carried out at a temperature of 600 ° C for 40 minutes. As a result, the target product was obtained with a content, wt.%: Magnesium oxide — not less than 99%, Fe — 0.115, MnO — 0.059 (total oxides of iron and other metals except magnesium oxide — 0.174). The bulk density of magnesium oxide was 60 kg / m 3 .

Пример 3.Example 3

Осуществляли получение легких сортов чистой магнезии как описано в примерах 1, 2. Растворение сырья осуществляли в серной кислоте концентрацией 20%. Процесс сопровождался выделением тепла с нагревом смеси до 60°С. В ходе растворения пульпу дополнительно нагревали до 90°С. Охлаждали полученную на стадии растворения смесь до температуры кристаллизации 20°С, после чего промывали закристаллизованную смесь водой. Воду для промывки закристаллизованной смеси брали в количестве 3,25 л для получения концентрации соли сульфата магния в водном растворе 310 г/л. После отделения не растворившегося осадка в фильтрат добавляли 266 мл раствора едкого натра с концентрацией 45% до рН раствора 5-7, при этом в осадок выпадали соединения примесных металлов в виде их гидрооксидов. Осуществляли фильтрацию образовавшегося осадка, после чего в фильтрат добавляли 6,6 л раствора кальцинированной соды с концентрацией 19% до рН раствора 10-12, при этом в осадок выпадало магнийсодержащее соединение, состоящее из карбоната магния и гидрооксида магния. Раствор с выпавшим осадком нагревали до кипения в течение 25 минут с пропаркой осадка. Осадок фильтровали. Фильтрат, содержащий сульфат натрия с концентрацией 105 г/л, направляли в распылительную сушилку с получением сухого безводного сульфата натрия. Осадок промывали водой. Осуществляли термосушку осадка при температуре 300°С. Получали легкую магнезию с насыпным весом 170 кг/м3. После этого осуществляли термообработку подсушенной магнезии при 550°С в течение 40 минут.Light grades of pure magnesia were prepared as described in Examples 1, 2. The raw materials were dissolved in sulfuric acid at a concentration of 20%. The process was accompanied by the release of heat with heating of the mixture to 60 ° C. During dissolution, the pulp was additionally heated to 90 ° C. The mixture obtained in the dissolution step was cooled to a crystallization temperature of 20 ° C, after which the crystallized mixture was washed with water. 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. After separation of the insoluble precipitate, 266 ml of sodium hydroxide solution with a concentration of 45% was added to the filtrate to a solution pH of 5-7, while impurity metal compounds precipitated in the form of their hydroxides. The precipitate formed was filtered, after which 6.6 L of soda ash solution with a concentration of 19% was added to the filtrate to a solution pH of 10-12, and a magnesium-containing compound consisting of magnesium carbonate and magnesium hydroxide precipitated. The precipitated solution was heated to boiling for 25 minutes with steaming the precipitate. The precipitate was filtered. The filtrate containing 105 g / L sodium sulfate was sent to a spray dryer to obtain dry anhydrous sodium sulfate. The precipitate was washed with water. Thermal drying of the precipitate was carried out at a temperature of 300 ° C. Got light magnesia with a bulk density of 170 kg / m 3 . After that, heat treatment of dried magnesia was carried out at 550 ° C for 40 minutes.

В итоге получали целевой продукт с содержанием, мас.%: оксид магния - не менее 98%, Fe - 0,1, MnO - 0,14 (всего оксидов железа и других металлов, кроме оксида магния, - 0,24). Насыпной вес оксида магния составлял 70 кг/м3.As a result, we obtained the target product with a content, wt.%: Magnesium oxide — not less than 98%, Fe — 0.1, MnO — 0.14 (total oxides of iron and other metals except magnesium oxide — 0.24). The bulk density of magnesium oxide was 70 kg / m 3 .

Источники информации.Information sources.

1. Патент РФ № 2038301, С 01 F 5/06, публ. 1995 г.1. RF patent No. 2038301, C 01 F 5/06, publ. 1995 year

2. Патент РФ № 2209780, С 02 F 5/02, публ. 2003 г.2. RF patent No. 2209780, C 02 F 5/02, publ. 2003 year

Claims (1)

Способ получения легких сортов чистой магнезии из серпентинита, включающий растворение его в серной кислоте, охлаждение получаемой смеси до температуры кристаллизации, промывку закристаллизованной смеси водой, отделение нерастворившегося остатка от полученного сульфатного раствора, последовательную очистку полученного фильтрата от примесных металлов осаждением в виде гидрооксидов, отделение осадка, обработку полученного раствора щелочным реагентом, отделение осадка магнийсодержащего соединения, промывку осадка водой, термообработку, отличающийся тем, что при осаждении магнийсодержащего соединения из ранее очищенного от примесных металлов сульфатного раствора используют 7-15%-ый раствор каустической соды, а осадок магнийсодержащего соединения пропаривают в кипящем растворе в течение 15-30 мин до полного разложения растворимых бикарбонатов магния.A method of obtaining light grades of pure magnesia from serpentinite, including dissolving it in sulfuric acid, cooling the resulting mixture to crystallization temperature, washing the crystallized mixture with water, separating the insoluble residue from the obtained sulfate solution, sequential purification of the obtained filtrate from impurity metals by precipitation in the form of hydroxides, separating the precipitate treatment of the resulting solution with an alkaline reagent, separation of the precipitate of a magnesium-containing compound, washing the precipitate with water, thermal treatment otku, characterized in that when precipitating a magnesium-containing compound from a sulfate solution previously purified from impurity metals, a 7-15% solution of caustic soda is used, and the precipitate of the magnesium-containing compound is steamed in a boiling solution for 15-30 minutes until the complete decomposition of soluble magnesium bicarbonates.
RU2003129424/15A 2003-10-01 2003-10-01 Method for preparing light grades of pure magnesia from serpentinite RU2261844C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003129424/15A RU2261844C2 (en) 2003-10-01 2003-10-01 Method for preparing light grades of pure magnesia from serpentinite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003129424/15A RU2261844C2 (en) 2003-10-01 2003-10-01 Method for preparing light grades of pure magnesia from serpentinite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003129424A RU2003129424A (en) 2005-04-10
RU2261844C2 true RU2261844C2 (en) 2005-10-10

Family

ID=35611166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003129424/15A RU2261844C2 (en) 2003-10-01 2003-10-01 Method for preparing light grades of pure magnesia from serpentinite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261844C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003129424A (en) 2005-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6889115B2 (en) Treatment of Lithium-Containing Materials, Including Performing HCl Spurging
CN100469697C (en) Method for producing low-magnesium battery-stage lithium carbonate from lithium sulfate solution
US9534274B2 (en) Methods for purifying aluminium ions
SU969670A1 (en) Method for producing pure aluminium oxide
CN111519042A (en) Process for treating lithium-containing materials
JP2018500261A (en) Lithium hydroxide production
KR101773439B1 (en) Manufacturing method of lithium carbonate from waste solution containing lithium
KR20170104448A (en) Process to produce magnesium compounds, and various by-products using sulfuric acid in a hcl recovery loop
US4119698A (en) Reclamation treatment of red mud
US6447738B1 (en) Coproducing alumina, iron oxide, and titanium-dioxide from aluminum ore bodies and feedstocks
NO312158B1 (en) Method of treating aqueous sludge
WO2023097946A1 (en) Method for treating copper-containing etching waste liquid
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
RU2261844C2 (en) Method for preparing light grades of pure magnesia from serpentinite
RU2347829C2 (en) Method of producing lithium hydroxide out of spodumene concentrate
KR20000068137A (en) PROCESS FOR PRODUCING ANHYDROUS MgCl2
CN106167250A (en) A kind of acid CuCl2etching solution method of comprehensive utilization
AU2012297573B2 (en) Method for the recovery of magnesium sulphate and production of magnesium oxide
RU2701319C1 (en) Method for complex processing of aluminum-containing salt slag
RU2283283C1 (en) Process of producing h-purity lithium carbonate from lithium-bearing chloride brines
RU2128626C1 (en) Method of preparing magnesium oxide
RU2209780C2 (en) Method for preparing pure magnesium oxide
RU2198842C2 (en) Method of magnesium oxide producing
RU2753809C1 (en) Method for complex processing of aluminium-containing salt slags
JPH06183715A (en) Production of activated carbon

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051002