RU2676292C1 - Способ получения карбоната кальция - Google Patents
Способ получения карбоната кальция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676292C1 RU2676292C1 RU2017144767A RU2017144767A RU2676292C1 RU 2676292 C1 RU2676292 C1 RU 2676292C1 RU 2017144767 A RU2017144767 A RU 2017144767A RU 2017144767 A RU2017144767 A RU 2017144767A RU 2676292 C1 RU2676292 C1 RU 2676292C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- calcium carbonate
- carbonate
- hydrochloric acid
- solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
- C09C1/021—Calcium carbonates
Abstract
Изобретение относится к области выделения и очистки карбоната кальция. Описан способ получения карбоната кальция из кальцийсодержащего концентрата, включающий растворение концентрата в соляной кислоте, переработку концентрата в четыре этапа, при этом на первых трех этапах проводят осаждение кальция в виде оксалата в присутствии винной и щавелевой кислоты в аммиачной среде, его последующее отделение и прокаливание до карбоната кальция, на втором этапе проводят предварительное отделение примесей тяжелых металлов в виде сульфидов, на четвертом этапе проводят растворение карбоната кальция в кислоте, осаждение из очищенного раствора карбоната кальция, его отделение и термообработку, отличающийся тем, что растворение карбоната кальция на втором этапе проводят в 2N соляной кислоте, примеси тяжелых металлов осаждают в виде сульфидов в присутствии аммиака при pH 8 и температуре 60°С, на четвертом этапе растворение карбоната проводят в 2N соляной кислоте. Технический результат: разработанный способ очистки карбоната кальция обеспечивает эффективное отделение примесей, увеличение выхода изотопно-обогащенного кальция до 99,6% со степенью очистки 99,988%. 6 пр.
Description
Способ получения карбоната кальция
Изобретение относится к области выделения и очистки карбоната кальция, в том числе изотопно-обогащенного, получаемого методом электромагнитной сепарации.
Принципами выделения и очистки изотопнообогащенного кальция являются максимально полное его выделение на всех стадиях химической переработки, сохранение изотопного состава кальция и получение его в виде карбоната кальция, содержащего минимальное количество примесей.
Известен способ получения очищенного карбоната кальция (патент РФ №2027672, МПК7 С01Р 11/18), включающий обработку кальцийсодержащего концентрата раствором азотной кислоты при нагревании, очистку пульпы обработкой ее карбонатом кальция, взятым в количестве 7,7-31,0% от массы исходного карбоната кальция, отделением осадка карбонатов примесей и осаждение из очищенного раствора карбоната кальция карбонатом аммония в две стадии, причем кальций, осаждаемый 9,4-21,0% карбоната аммония, на первой стадии не является готовым продуктом и используется, в частности, для очистки следующей порции пульпы, получаемой при обработке кальцийсодержащего концентрата.
Основными недостатками этого способа являются существенные потери кальция при очистке пульпы и низкий прямой выход готового продукта. К тому же использование этого способа для получения изотопнообогащенного кальция ведет к изменению изотопного состава кальция в конечном продукте.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ получения карбоната кальция (патент РФ №2205153 МПК7 C01F 11/18, публикация 27.05.2003), включающий в себя растворение кальцийсодержащего концентрата в соляной кислоте, осаждение оксалата кальция путем обработки раствора щавелевой кислотой в аммиачной среде в присутствии винной кислоты, отделение полученного осадка, прокаливание его и растворение при рН 2.3 с последующим отделением примесей тяжелых металлов в виде сульфидов, повторное осаждение оксалата кальция вышеуказанным способом, растворение его в уксусной кислоте с получением очищенного раствора, из которого осаждают карбонат кальция раствором аммиака и насыщенным карбонатом аммония, а термообработку осадка карбоната кальция проводят при 200-300°С.
Основными недостатками этого способа является повышенное содержание (до 0,04% вес.) примесей и недостаточно высокий выход по изотопно-обогащенному кальцию.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является получение карбоната кальция, содержащего минимальное количество примесей, при минимальных потерях изотопнообогащенного кальция на всех стадиях химической переработки с условием сохранения изотопного состава.
Поставленная проблема решается за счет того, что растворение кальцийсодержащего концентрата проводят в соляной кислоте, осаждают кальций в виде оксалата путем добавления к раствору щавелевой кислоты в аммиачной среде в присутствии винной кислоты, затем отделенный осадок прокаливают до карбоната кальция и растворяют его в 2 N соляной кислоте, отделяют примеси тяжелых металлов в виде сульфидов в присутствии аммиака при рН 8 при температуре 60°С, из раствора вновь осаждают оксалат кальция вышеуказанным способом и получают термообработкой карбонат кальция, который растворяют в 2N соляной кислоте, и из очищенного раствора осаждают карбонат кальция раствором аммиака, насыщенным карбонатом аммония, отделяют карбонат кальция и проводят его термообработку.
В заявленном техническом решении предложенный способ очистки раствора обеспечивает эффективное отделение примесей и получение чистого продукта, увеличение выхода карбоната кальция до 99,6%, что является существенным, учитывая высокую стоимость изотопнообогащенного кальция.
Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне техники не позволил выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т.е. соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию «новизна».
Сопоставительный анализ заявленного технического решения с известными техническими решениями позволил выявить, что представленная совокупность отличительных признаков неизвестна для специалиста в данной области техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию «изобретательский уровень».
Предложенный способ получения карбоната кальция реализовали следующим образом.
Пример 1
12 г концентрата, содержащего 1,0 г кальция и значительные количества примесей, в том числе медь, железо, хром, свинец, алюминий, магний и т.д., растворили в соляной кислоте (1:5) при нагревании. Раствор отфильтровали, к раствору добавили аммиак до рН 12 и щавелевую кислоту, скорректировали аммиаком среду до рН 11, после выстаивания раствора с осадком в течение 12 часов осадок оксалата кальция отфильтровали, прокалили при 600°С и растворили его в 2N соляной кислоте при нагревании, удалили кипячением CO2, отфильтровали, к основному раствору добавили 50% раствор винной кислоты, прогрели 20 минут при температуре 60°С, охладили до 40°С и добавили 25% раствор аммиака до рН 9, затем создали концентрацию по кальцию 1,0 г/л и добавили щавелевую кислоту. После 12 часов выстаивания осадок оксалата кальция отфильтровали и промыли промводой, оксалат кальция прокалили при 600°С, после чего полученный карбонат кальция растворили в 2N соляной кислоте, отфильтровали, создали концентрацию по кальцию 2 г/л, добавили аммиак до рН 8, нагрели раствор до 60°С и пропустили в раствор сероводород в течение 30 минут. Осадок сульфидов отфильтровали, к раствору добавили соляной кислоты до рН 1, удалили сероводород кипячением раствора, отфильтровали серу, создали в растворе концентрацию по кальцию 1 г/л, добавили 50% раствор винной кислоты и провели осаждение, отделение и прокаливание оксалата кальция до карбоната вышеуказанным способом. Карбонат кальция растворили в 2N соляной кислоте, отфильтровали. Солянокислый раствор, содержащий кальций, нагрели до 60°С и добавили к нему аммиачный раствор карбоната аммония. Раствором аммиака довели среду до рН 10. После 24 часов выстаивания карбонат кальция отфильтровали, промыли промывной водой, затем деионизованной водой, отфильтровали и прокалили при температуре 300°С в течение 6 часов. В полученном карбонате кальция определили содержание примесей методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, оно составило 0,012% вес.
Аммиачные фильтраты объединили, объем фильтратов составил 3 л, определили в них содержание кальция, оно составило 0,5 мг/л, что соответствует потерям 0,15% вес. Оксалатные фильтраты объединили, объем фильтратов составил 3 л, содержание кальция в фильтратах составило 0,2 мг/л, что соответствует потерям 0,06% вес. Объем карбонатных фильтратов составил 1 л. Содержание кальция в них составило 1,1 мг/л, что соответствует потерям кальция - 0,11% вес.
Выход по кальцию составил 99,668% вес.
Пример 2
Растворение концентрата, оксалатные и карбонатное осаждения, отделение осадков и их термообработку проводили как в примере 1, но осаждение сульфидов тяжелых металлов проводили при рН 2. В полученном карбонате содержание примесей составило 0,062% вес.
Пример 3
Растворение концентрата, оксалатные и карбонатное осаждения, отделение осадков и их термообработку проводили как в примере 1, но осаждение сульфидов тяжелых металлов проводили при рН 3. В полученном карбонате содержание примесей составило 0,058% вес.
Пример 4
Растворение концентрата, оксалатные и карбонатное осаждения, отделение осадков и их термообработку проводили как в примере 1, но осаждение сульфидов тяжелых металлов проводили при рН 8 без нагревания раствора. В полученном карбонате содержание примесей составило 0,028% вес.
Пример 5
Растворение концентрата, оксалатные и карбонатное осаждения, отделение осадков и их термообработку проводили как в примере 1, но растворение третьего карбоната кальция провели в 42 мл 2N соляной кислоты, карбонат растворился в течение одного часа полностью. В полученном карбонате содержание примесей составило 0,015% вес., в том числе содержание кремния составило <0,005% вес.
Пример 6
Карбонат кальция получали по способу-прототипу.
Растворили 12 г концентрата, содержащего 1 г кальция, используемого в примере 1, в 0,01N соляной кислоте (рН 2) при нагревании. К раствору добавили винную кислоту, аммиак до рН 11 и щавелевую кислоту. После выстаивания 12 часов осадок оксалата кальция отфильтровали, прокалили при температуре 600°С, растворили в 0,01 N соляной кислоте при рН 2…3. В растворе осадили сульфиды тяжелых металлов, пропуская газообразный сероводород в течение 30 минут и отфильтровали осадок сульфидов. В полученном растворе провели осаждение оксалата кальция, фильтрацию и прокаливание осадка как указано выше. Осадок карбоната кальция растворили в уксусной кислоте (1:3), добавляя ее до рН 3, растворение осадка шло в течение 14 часов. К раствору добавили раствор аммиака (1:2), насыщенным карбонатом аммония до рН 11. Раствор с осадком выстаивали в течение 12 часов, осадок отфильтровали, термообработку осадка провели при температуре 300°С в течение 6 часов.
В полученном карбонате кальция определили содержание примесей методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, оно составило 0,055% вес. Выход по кальцию составил 99,2% вес.
Полученные результаты показали, что при использовании известного технического решения по сравнению с предложенным потери кальция увеличиваются за счет использования 0,01N соляной кислоты, которая не позволяет полностью растворить кальцийсодержащий концентрат, проведение сероводородного осаждения при рН 2 без нагревания раствора увеличивает содержание примесей тяжелых металлов, кроме того увеличивается время очистки карбоната кальция за счет длительного растворения в уксусной кислоте.
Предложенный способ получения карбоната кальция был опробован в цехе по производству стабильных изотопов. Он позволили выделить 99,6% вес. изотопнообогащенного кальция в виде карбоната со степенью очистки 99,988% вес.
Предложенный способ позволяет использовать стандартное оборудование, дешевые и доступные реактивы, сократить время переработки, не требует большого расхода электроэнергии. Способ отвечает экологическим требованиям, так как образующиеся аммиачные фильтраты легко нейтрализуются кислотой.
Claims (1)
- Способ получения карбоната кальция из кальцийсодержащего концентрата, включающий растворение концентрата в соляной кислоте, переработку концентрата в четыре этапа, при этом на первых трех этапах проводят осаждение кальция в виде оксалата в присутствии винной и щавелевой кислоты в аммиачной среде, его последующее отделение и прокаливание до карбоната кальция, на втором этапе проводят предварительное отделение примесей тяжелых металлов в виде сульфидов, на четвертом этапе проводят растворение карбоната кальция в кислоте, осаждение из очищенного раствора карбоната кальция, его отделение и термообработку, отличающийся тем, что растворение карбоната кальция на втором этапе проводят в 2N соляной кислоте, примеси тяжелых металлов осаждают в виде сульфидов в присутствии аммиака при pH 8 и температуре 60°С, на четвертом этапе растворение карбоната проводят в 2N соляной кислоте.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144767A RU2676292C1 (ru) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Способ получения карбоната кальция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144767A RU2676292C1 (ru) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Способ получения карбоната кальция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2676292C1 true RU2676292C1 (ru) | 2018-12-27 |
Family
ID=64753817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017144767A RU2676292C1 (ru) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Способ получения карбоната кальция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676292C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5043017A (en) * | 1990-03-09 | 1991-08-27 | Pfizer Inc. | Acid-stabilized calcium carbonate, process for its production and method for its use in the manufacture of acidic paper |
RU2205153C1 (ru) * | 2002-07-03 | 2003-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" | Способ получения карбоната кальция |
RU2380177C1 (ru) * | 2008-09-22 | 2010-01-27 | Закрытое акционерное общество "Завод минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината" (ЗАО "ЗМУ КЧХК") | Способ переработки фторгипса |
-
2017
- 2017-12-19 RU RU2017144767A patent/RU2676292C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5043017A (en) * | 1990-03-09 | 1991-08-27 | Pfizer Inc. | Acid-stabilized calcium carbonate, process for its production and method for its use in the manufacture of acidic paper |
RU2205153C1 (ru) * | 2002-07-03 | 2003-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" | Способ получения карбоната кальция |
RU2380177C1 (ru) * | 2008-09-22 | 2010-01-27 | Закрытое акционерное общество "Завод минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината" (ЗАО "ЗМУ КЧХК") | Способ переработки фторгипса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2736539C1 (ru) | Способ получения оксида ванадия батарейного сорта | |
JP2019508587A5 (ru) | ||
RU2669737C1 (ru) | Способ получения оксида скандия из скандийсодержащих концентратов | |
EA024078B1 (ru) | Промышленная экстракция урана карбонатом аммония с применением мембранного разделения | |
US3189407A (en) | Method of recovering lithium from lepidolite | |
CN106477616B (zh) | 石膏的制造方法及水泥组合物的制造方法 | |
Lebedev | Sulfuric acid technology for processing of eudialyte concentrate | |
RU2676292C1 (ru) | Способ получения карбоната кальция | |
JPH0253372B2 (ru) | ||
JP3299291B2 (ja) | 弗化物含量の少ない金属水酸化物を得る方法 | |
RU2478725C1 (ru) | Способ получения оксида скандия | |
RU2012116840A (ru) | Способ получения оксида магния | |
RU2429199C1 (ru) | Способ очистки фторсодержащего редкоземельного концентрата | |
SU786878A3 (ru) | Способ очистки сернокислых растворов | |
RU2205153C1 (ru) | Способ получения карбоната кальция | |
RU2678651C1 (ru) | Способ получения оксида иттербия-176 | |
CN107381877B (zh) | 一种硝基甲烷高盐废水处理方法 | |
RU2623570C1 (ru) | Способ переработки танталониобиевого концентрата | |
RU2623978C1 (ru) | Способ извлечения циркония из кислых водных растворов | |
US3393046A (en) | Method for purification of zinc sulphate solutions | |
RU2742330C1 (ru) | Способ переработки эвдиалитового концентрата | |
RU2214966C1 (ru) | Способ получения оксида кальция | |
RU2416571C1 (ru) | Способ получения висмута цитрата | |
SU831733A1 (ru) | Способ очистки щелочных алюминатныхРАСТВОРОВ OT пРиМЕСЕй | |
CN109912093B (zh) | 一种基于镨、钕反萃取液的零排放生产工艺 |