Способ получения окиси магния

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ МАГНИЯ, включающий обжиг магнезита в присутствии газообразного реагента, отличающийся тем, что, с целью повышения химической активности целевого продукта, обжиг ведут многократно, а в качестве газообразного реагента используют сернистый или серный ангидрид. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, обжиг ведут путем 2-8-кратного нагрева магнезита до 700-1100°С со скоростью 20-200 град/мин и после каждого нагрева промежуточный продукт охлаждают .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(58 С 01 F 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C)

4:ь

К)

CO (21) 3470395/23-26 (22) 15.07.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) Ю. И. Савченко, В. А, Перепелицын, В. В. Алексеев, Я. Г. Гапонов, Т. Н. Борисова, В. Н. Меланич, Г. С. Харченко, В. И. Вилисов, В. П. Терехов, M. Д. Бабушкина, В. Ф. Иванов и А. Я. Гутин (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (53) 661.846.2 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании № 1500014, кл. С 01 F 5/06, опублик. 1974.

2. Патент ФРГ № 1592146, кл. С 01 F5/06,,опублик. 1972.

„„SU„„1074820 А (54) (57) l. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ

МАГНИЯ, включающий обжиг магнезита в присутствии газообразного реагента, отличающийся тем, что, с целью повышения химической активности целевого продукта, обжиг ведут многократно, а в качестве газообразного реагента используют сернистый или серный ангидрид.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, обжиг ведут путем 2 — 8-кратного нагрева магнезита до 700 — 1100 С со скоростью 20 — 200 град/мин и после каждого нагрева промежуточный продукт охлаждают.

1074820

55

Изобретение относится к получению окиси магния, которая используется в целлюлозно-бумажной, химической огнеупорной промышленности, а также для получения магнезиальных цементов в промышленности строительных материалов.

Известен способ получения окиси магния путем обжига сырого магнезита при

1000 С с последующей гидратацией в воде до Mq(OH)< и обработкой суспензии сернистым газом. Отфильтрованный раствор упаривают и обжигают при 800 (1), Однако получаемый порошок с размером частиц 1 — 3 мкм и удельной поверхностью 2,8 м /г не соответствует требованиям, предъявляемым к высокоактивному каустическому магнезиту по скорости гидратации и срокам схватывания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения окиси магния, заключающийся в обжиге природного магнезита в присутствии газообразного реагента — хлора (2).

Недостатком известного способа является невысокая химическая активность продукта, которая определяется скоростью гидратации в воде, сроками схватывания и содержанием нерастворимого осадка в бисульфатных растворах, приготовленных на основе каустической окиси магния.

Целью изобретения является повышение химической активности целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения окиси магния, включающему обжиг магнезита в присутствии газообразного реагента — сернистого или серного ангидрида.

При этом, обжиг осуществляют путем

2 — 8-кратного нагрева магнезита до 700— ! 100 С со скоростью 20 — 200 град/мин и после каждого нагрева промежуточный продукт охлаждают.

Осуществление многократного обжига в присутствии газообразных кислородных соединений серы позволяет повысить химическую активность каустического магнезита. Это обусловлено, во-первых, тем, что в результате многократного обжига материала увеличивается дефектность кристаллитов

NqO и увеличивается их удельная поверхность. Во-вторых, газообразные соединения серы при нагревании в окислительной среде взаимодеиствуют с окском магния с образованием неплавящихся при температурах реализации способа соединений сульфита и сульфата магния (температуры плав ления более 1100 С). Образующиеся на поверхности частиц сульфатные и сульфитные пленки имеют рыхлое высокопористое строение и большую удельную поверхность, сохраняющуюся у конечного продукта. Благодаря этому полученная Каустическая окись магния представляет собой дисперсный

5 !

О

45 порогнок с высокой химической активностью (размер частиц 0,01 — 0,5 мкм, удельная поверхность 14 м /г) .

Наличие сульфитов и сульфатов магния в конечном продукте не ухудшает его свойств, а при использовании его для приготовления варочных растворов в целлюлозно-бумажной промышленности улучшается качество и технологические свойства этих растворов.

Количество обжигов от 2 до 8 определяется тем, что однократный обжиг не обеспечивает требуемой химической активности конечного продукта, а увеличение числа обжигов более 8 не приводит к заметному увеличению его химической активности, а также нецелесообразно с точки зрения энергети чес ки х зат ра т.

Повышение температуры обжига более 1100 С вызывает заметное снижение вяжуших свойств вследствие перерождения каустической окиси магния в спеченную.

При температуре ниже 700 С конечный продукт содержит большое количество неразложившегося карбоната, поэтому обладает низкой химической активностью.

Выбор скоростей нагрева обусловлен следующим. Увеличение скорости нагрева более 200 град/мин приводит к снижению химической активности вследствие неполной декарбонизации магнезита. Снижение скорости нагрева ниже 20 град/мин нецелесообразно, во-первых, с точки зрения производительности обжиговых агрегатов„а, вовторых, нагрев со скоростью ниже

20 град/мин, приводит к укрупнению кристаллов при 1000 — 1100, вследствие чего уменьшается химическая активность каустического продукта. Скорость охлаждения и конечная температура охлаждения на качество продукта не влияет.

Газообразная среда может быть создана путем введения в обжигаемую магнезиальную шихту добавок, содержащих соединения серы, .например, пирита (Fe S ), источником серосодержащей атмосферы может быть также сама футеровка обжигового агрегата, выполненная из изделий на основе сульфит- или сульфатосодержашего вяжего, например сульфитно-спиртовой барды. Кроме того, требуемая атмосфера может быть создана путем подачи сернистого газа в обжиговое пространство печи, а также путем сжигания топлива, содержа него сернистые примеси.

Способ осуществляют следующим образом.

Природный магнезит, измельченный до фракции менее 40 мм, содержащий 0,7—

1,б% всех сульфитных и сульфатных примесей, многократно обжигают во врашаюшейся печи. Серосодержащую атмосферу создают за счет разложения и окисления естественных примесей. Режимы и параметры

1074820

Таблица 1

900

900

1000

900

800

700

900

900

800

10

900

При каждом обжиге, концентрация SO составляет 3-5-о от суммарного количества газообразных соединений серы. конкретных примеров выполнения способа приведены в табл. 1.

После каждого обжига материал охлаждают до 20 — 25 С.

Химическую активность продукта определяют по срокам схватывания, скорости гидратации в воде и содержание нерастворимогб осадка в бисульфитном растворе.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Внедрение предлагаемого способа в производство позволяет утилизировать продукты окисления серосодержащих соединений и уменьшить их выброс в атмосферу, а также использовать некондиционное высокосернистое магнезиальное сырье для получения качественного каустического продукта.

Использование каустического магнезита, получаемого предлагаемым способом, позволяет устранить коррозию оборудования целлюлозно-бумажного производства, а также дает возможность эффективно утилизировать и повторно использовать окленд магния. Экономия от внедрения предлагаемого способа образуется на предприятиипотребителе за счет повышения качества каустического магнезита и замены импортного материала на отечественный.

100+20

90+20

120+20

80+20

70+20

60+20

80+20

90+20

100+20

80+20

107483.0 с-1 CO L0 0 \О с с с с с о ч w о о

% «

Ю в о с

З«с-1 01 CO Г

113

LA с (Ч \О Ж M M

10 «О б с с с с-Ч - г «Г Г 01

««т«ч.") с с

Ю Ю

01 0

CO ГЧ с « с

LA «З« м 10 сО

М 01 с с

01 СО

СО W cO с с с

М СО С м ж со

0 «г с с м) «Ф

CO CO сО (4 Г с с с

O r 0 м гс3«с3 с с с с-1 =г гч гч «(10 с

CO м

Ю «-1 с с

«Ф LA

r г

М L0 CO с с с

СО Ch (3

М Е0 г с

% « м

Составитель А. Большаков

Редактор Н. Джуган Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 221/20 Тираж 464 Подшвсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 о

И

>g г ф

1",ьж ж вам х

05 (D LO 0

azo o (б аw 1 1-"

Э а -) (1

@ д д о о о

4 Ж

3 ж

К И О о а о о о

C)

LA о0 «-