RU2369559C2 - Способ переработки магнийсодержащих материалов - Google Patents
Способ переработки магнийсодержащих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369559C2 RU2369559C2 RU2007128205/15A RU2007128205A RU2369559C2 RU 2369559 C2 RU2369559 C2 RU 2369559C2 RU 2007128205/15 A RU2007128205/15 A RU 2007128205/15A RU 2007128205 A RU2007128205 A RU 2007128205A RU 2369559 C2 RU2369559 C2 RU 2369559C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- precipitate
- filtrate
- hydroxide
- stage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Изобретение относится к неорганической химии и может быть использован при переработке нетрадиционных видов минерального сырья и комплексного использования отвалов талькового производства. Магнийсодержащие материалы подвергают декарбонизирующему обжигу при температуре 720-780°С в слабовосстановительной атмосфере, кислородный потенциал которой меньше минус 385 кДж/моль O2, затем охлаждают обожженные материалы в нейтральной атмосфере до температуры 100°С, выщелачивают минеральной кислотой, проводят фильтрацию для отделения твердого осадка от полученного раствора. Полученный фильтрат нейтрализуют карбонатом натрия или едким натром постадийно: на первой стадии при pH 4-4,5 с добавлением перекиси водорода для окисления двухвалентного железа до трехвалентного и осаждения его в виде Fe(OH)3, на второй стадии - при pH 7,0-8,0 для осаждения гидроксидов кальция и алюминия. Из фильтрата при pH 12 получают магний в осадке в виде карбоната или гидроксида, который направляют на термообработку с получением оксида магния. В качестве магнийсодержащего материала используют отходы основной флотации талькового производства, которые предварительно подвергают гравитационному обогащению. Изобретение позволяет комплексно использовать магнийсодержащие материалы. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к технологии переработки нетрадиционных видов минерального сырья и предназначено для комплексного использования отвалов Шабровского талькового комбината (ШТК), т.е. для утилизации отходов производства горнорудной промышленности.
Известен способ переработки магнийсодержащих материалов (Сиваш В.Г., Перепелицын В.А., Митюшов Н.А. Плавленый переклаз. - Екатеринбург: «Уральский рабочий», 2001 год, 584 с.), основанный на растворении в соляной кислоте низкокачественных магнезитов, хвостов флотации и других материалов с высоким содержанием магния. В полученном растворе находятся примеси (не растворенные остатки) и хлориды металлов (Fe, Al, Cr, Na, Ca и др.), раствор нейтрализуют активной пылью до pH - 4-6. Образовавшийся осадок отфильтровывают и утилизируют. Фильтрат с MgCl2 и CaCl2 направляют в пирогидролиз и получают MgO, который после многократной промывки подвергают каустизации.
Способ имеет следующие недостатки. Процесс требует больших энергетических затрат, дорогостоящего кислотозащитного оборудования. На одну тонну MgO образуется до 10 тонн некондиционной соляной кислоты, на утилизацию которой требуются дополнительные затраты.
Известен способ переработки магнийсодержащего минерального сырья (RU 2097322, опубл. 1997.11.27), который заключается в следующем. Серпентинит разлагают серной кислотой концентрации 20-50%. На первой стадии получают осадок аморфного кремнезема и неразложившихся магнитных минералов (хромита и магнетита). Эту смесь подвергают электромагнитной сепарации с выделением концентрата магнетита и хромита и чистой двуокиси кремния. Полученный фильтрат нейтрализуют до pH 7-8,5, при этом из него осаждаются гидроксиды металлов хром-никель-железного состава. Из оставшегося фильтрата методом карбонизации получают карбонат магния, который прокаливанием переводят в окись магния. Из конечного раствора выпариванием получают сульфат натрия (тенардит).
К недостатком данного метода можно отнести большое время его проведения, невозможность выделения магнетита и хромита из осадка, образующегося в процессе выщелачивания отходов ШТК, поскольку данные минералы присутствуют в осадке в виде включений тонковкрапленной рудной пыли, занимающей до 10% объема зерна, использование дорогостоящего едкого натра для нейтрализации, безвозвратно расходуемого и выводимого из процесса в виде сульфата натрия. Применяемая для получения карбоната магния углекислота также не подлежит регенерации и при прокаливании карбоната магния теряется, что приводит к энергетическим потерям и загрязнению атмосферы.
В качестве прототипа выбран способ получения оксида магния при переработке магнийсодержащего сырья, включающий получение раствора сернокислого магния путем взаимодействия пульпы каустического магнезита с серной кислотой, последующей фильтрации его на фильтропрессе для отделения твердых примесей. Раствор на взаимодействие с карбонатом натрия подают с pH 8-9, а Na2CO3 в реакционную смесь вводят в количестве 86-90% относительно магния в растворе. Кроме того, после соды в реактор в образовавшуюся пульпу вводят воду в количестве 1,7-2,5 об.% (SU 1770278, опубл. 1992.10.23).
Данный способ не может быть эффективно применен для переработки отходов основной флотации ШТК из-за следующих недостатков. Декарбонизирующий обжиг природного магнезита обычно ведут в окислительной среде при температуре 900°С. В этих условиях все железо, содержащееся в исходном сырье, будет находиться в 3- валентном состоянии и при получении раствора сернокислого магния перейдет в осадок, из которого его будет трудно извлечь. Тальк разлагается, что делает невозможным его использование.
Техническим результатом изобретения является комплексное использование отходов основной флотации талькового производства ШТК, с селективным извлечением магния, железа, кремния и других элементов в полезные продукты, такие как каустический магнезит, тальк, пигмент и др.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки магнийсодержащих материалов, включающем выщелачивание магнийсодержащего материала минеральной кислотой, фильтрацию для отделения твердого осадка от полученного раствора, нейтрализацию фильтрата с получением магния в осадке и термообработку осадка с получением оксида магния, согласно изобретению перед выщелачиванием проводят декарбонизирующий обжиг исходных магнийсодержащих материалов при температуре 720-780°С в слабовосстановительной атмосфере, кислородный потенциал которой меньше минус 385 кДж/моль О2, затем охлаждают обожженные материалы в нейтральной атмосфере до температуры 100°С, при этом нейтрализацию фильтрата проводят карбонатом натрия или едким натром постадийно: на первой стадии при pH 4-4,5 с добавлением перекиси водорода для окисления двухвалентного железа до трехвалентного и осаждения его в виде Fe(ОН)3, на второй стадии - при pH 7,0-8,0 для осаждения гидроксидов кальция и алюминия, а затем из фильтрата при pH 12 получают магний в осадке в виде карбоната или гидроксида, который направляют на термообработку.
При этом в качестве магнийсодержащего материала используют отходы основной флотации талькового производства, которые могут быть предварительно подвергнуты гравитационному обогащению.
Обжиг проводят при температурах 720-780°С, поскольку в данном интервале температур происходит интенсивная декарбонизация магнезита и брейнерита с образованием высокоактивного MgO, легко поддающегося выщелачиванию, а тальк не разрушается и может в дальнейшем использоваться по назначению после его осаждения на стадии выщелачивания. В условиях, когда кислородный потенциал атмосферы печи меньше минус 385 кДж/моль O2, вюстит (FeO), появившийся в результате разложения брейнерита, не окислится, а магнетит и гематит будут восстанавливаться до вюстита. При добавлении перекиси водорода происходит перевод двухвалентного железа в трехвалентное по реакции Fe2++H2O2→Fe3+, которое при pH 4-4,5 будет осаждаться в виде Fe(ОН)3. На второй стадии процесса при pH 7-8 осаждают гидроксиды Ca и Al, a затем при pH 12 магний переводят в осадок в виде карбоната или гидроксида. Осадок отмывают, фильтруют, сушат и обжигают.
Получающийся гидроксид железа может быть использован в различных отраслях производства (черной металлургии, как железорудный концентрат для прямого получения железа, в порошковой металлургии для производства железных порошков, в лакокрасочной промышленности в виде пигмента и т.п.).
Пример. Магнийсодержащий материал, получаемый в результате гравитационного обогащения хвостов основной флотации ШТК, со следующим химическим составом: MgO - 42,34%, SiO2 - 5,03%, FeO -3,41%, Fe2O3 - 0,24%, CaO - 1,02%, Al2О3 - 0,81%, п.п.- 47,15% и содержащий магнезит и брейнерит с примесью талька, кварца и т.п. (менее 10%) помещали в печь сопротивления для декарбонизации. Обжиг проводили при температуре 750°С в слабовосстановительной атмосфере. Реакционное пространство печи продували газом, содержащим 55% СО и 45% СО2. Охлаждали с печью в нейтральной атмосфере. В результате был получен материал со следующим химическим составом: MgO - 61,48%, SiO2 - 19,78%, FeO - 12,93%, Fe2O3 - 0,84%, CaO - 2,0%, Al2О3 - 1,49%, п.п. - 1,48%. Минералогический анализ проб показал, что данный концентрат состоит в основном из магнезиовюстита и талька с небольшими примесями алюмосиликатов. Выщелачивание проводили при температуре 95°С серной кислотой, исходная концентрация кислоты 200 г/л, продолжительность выщелачивания 1 час. При этом все свободные оксиды магния и железа переводятся в раствор. Осадок имеет следующий химический состав: MgO - 29,54%, SiO2 - 59,07%, Fe2O3 - 2,54%, CaO - 0,6%, Al2O3 - 4,45%, Cr2O3 - 2,32%, п.п. - 1,48%. При удалении оксидов железа и хрома тальк такого состава можно использовать в производстве керамики и резинотехнических изделий. Фильтрат нейтрализовали карбонатом натрия до pH 4 и окисляли раствором перекиси водорода для перевода двухвалентного железа в трехвалентное. После нейтрализации раствора гидроксид трехвалентного железа выпадает в осадок. Высушенный осадок может быть использован в металлургии, а прокаленный и измельченный - для производства пигментов. Химический состав прокаленного осадка: Fe2O3 - 96,8%, Cr2O3 - 1,72, MgO - 0,74%, SiO2 - 0,26%, п.п. - 0,48%. При pH 7 осаждали Ca, Al и другие металлы. В раствор сульфата магния добавляли соду и при pH 12 проводили карбонизацию. Выпавший в осадок карбонат магния фильтровали, сушили и обжигали при 900°С, в результате был получен продукт состава: MgO - 96,12%, SiO2 - 0,66%, Fe2O3 - 1,26%, CaO - 1,38%, Al2О3 - 0,3%, п.п. - 0,28%. Нейтрализацию проводили 20%-ным раствором соды, а окисление 37%-ным раствором перекиси водорода.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет экономически эффективно проводить комплексную переработку тальковой руды и отходов талькового производства с получением полезной продукции и одновременным улучшением экологической обстановки в окрестностях п.Шабры путем ликвидации отвалов.
Claims (3)
1. Способ переработки магнийсодержащих материалов, включающий выщелачивание магнийсодержащего материала минеральной кислотой, фильтрацию для отделения твердого осадка от полученного раствора, нейтрализацию фильтрата с получением магния в осадке и термообработку осадка с получением оксида магния, отличающийся тем, что перед выщелачиванием проводят декарбонизирущий обжиг исходных магнийсодержащих материалов при температуре 720-780°С в слабовосстановительной атмосфере, кислородный потенциал которой меньше минус 385 кДж/моль О2, затем охлаждают обожженные материалы в нейтральной атмосфере до температуры 100°С, при этом нейтрализацию фильтрата проводят карбонатом натрия или едким натром постадийно: на первой стадии при pH 4-4,5 с добавлением перекиси водорода для окисления двухвалентного железа до трехвалентного и осаждения его в виде Fe(ОН)3, на второй стадии - при pH 7,0-8,0 для осаждения гидроксидов кальция и алюминия, а затем из фильтрата при pH 12 получают магний в осадке в виде карбоната или гидроксида, который направляют на термообработку.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве магнийсодержащего материала используют отходы основной флотации талькового производства.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что отходы основной флотации талькового производства предварительно подвергают гравитационному обогащению.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007128205/15A RU2369559C2 (ru) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Способ переработки магнийсодержащих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007128205/15A RU2369559C2 (ru) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Способ переработки магнийсодержащих материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007128205A RU2007128205A (ru) | 2009-01-27 |
RU2369559C2 true RU2369559C2 (ru) | 2009-10-10 |
Family
ID=40543723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007128205/15A RU2369559C2 (ru) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Способ переработки магнийсодержащих материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2369559C2 (ru) |
-
2007
- 2007-07-23 RU RU2007128205/15A patent/RU2369559C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007128205A (ru) | 2009-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1097247B1 (en) | A method for isolation and production of magnesium based products | |
Agrawal et al. | Extraction of iron values from red mud | |
CN101519219A (zh) | 轻质碳酸镁制备工艺 | |
KR20100085618A (ko) | 페로니켈슬래그로부터 메카노케미스트리 방법에 의한 수산화마그네슘과 산화마그네슘 제조 | |
US20210354992A1 (en) | Production of fine grain magnesium oxide and fibrous amorphous silica from serpentinite mine tailings | |
AU2008231270B2 (en) | Titaniferous ore beneficiation | |
US20240002973A1 (en) | Integration of carbon sequestration with selective hydrometallurgical recovery of metal values | |
RU2535254C1 (ru) | Способ комплексной переработки серпентин-хромитового рудного сырья | |
BG66201B1 (bg) | Метод за рециклиране на шлаки от производството на мед | |
Meher et al. | Extraction of alumina from red mud by divalent alkaline earth metal soda ash sinter process | |
RU2369559C2 (ru) | Способ переработки магнийсодержащих материалов | |
RU2344076C2 (ru) | Способ комплексной переработки магнийхромсодержащего рудного сырья | |
RU2097322C1 (ru) | Способ комплексной переработки серпентинита | |
Chen et al. | Carbide Slag as a Calcium Source for Bauxite Residue Utilization via Calcification–Carbonization Processing | |
RU2372289C1 (ru) | Способ получения оксида магния из талькомагнезитовых руд и отходов обогащения талька из талькомагнезитовых руд | |
Sagarunyan et al. | Investigation of the processing of serpentinites | |
WO2024110870A1 (en) | Integration of carbon sequestration with selective hydrometallurgical recovery of metal values | |
CN107188239B (zh) | 一种从蛇纹石提镁残渣中提取铁元素及制备氧化铁的方法 | |
WO2023209567A1 (en) | Sequential hydrometalurgical recovery of metal values with sequestered carbon | |
Meher et al. | Extraction of Al and Na from red mud by magnesium oxide sodium carbonate sinter process | |
Stopić et al. | Treatment of bauxite residues acidic leaching (first part) | |
WO2023149792A1 (ru) | Способ переработки силикатных и алюмосиликатных горных пород | |
KR20050045401A (ko) | 하수 슬러지 용융 소각 슬래그로부터 황산 침출법에 의한고순도 알루미나의 회수방법 | |
RU2332474C2 (ru) | Способ комплексной переработки руды, содержащей силикаты магния | |
RO108787B1 (ro) | Procedeu de prelucrare pentru denocivare si valorificare integrala a reziduurilor cromice |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140724 |