Способ получения оксида магния из талькомагнезитовых руд и отходов обогащения талька из талькомагнезитовых руд

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2372289:

Петухов Дмитрий Александрович (RU)

Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано при получении оксида магния из талькомагнезитовых руд и отходов обогащения талька из талькомагнезитовых руд. Способ получения оксида магния включает в себя декарбонизацию содержащегося в сырье MgCO₃ путем обжига при температуре 750-900°С. Полученный оксид магния переводят в растворимый в воде гидрооксид магния путем карбонизации в условиях повышенного давления. Из раствора при нагревании осаждают гидрооксид-карбонат магния, отделяют его и прокаливают при температуре 900-1100°С для получения чистого оксида магния. Изобретение позволяет получать чистый оксид магния из талькомагнезитовых руд и отходов обогащения талька из талькомагнезитовых руд. 1 ил.

Изобретение относится к способам получения оксида магния, используемого в качестве каустического периклаза, применяемого в металлургической, огнеупорной, резинотехнической, строительной, агрохимической и др. отраслях промышленности. Сущность способа заключается в обжиге природного талькомагнезита или отходов флотационного обогащения талькомагнезитовых руд. Полученный в результате декарбонизации MgO карбонизируют полученным на первой стадии диоксидом углерода с образованием растворимого гидрокарбоната магния. Затем гидрокарбонат магния при нагревании переводят в нерастворимый гидрооксид-карбонат магния и осаждают. Гидрооксид-карбонат магния прокаливают с получением чистого оксида магния.

Аналогов на способ получения оксида магния из талькомагнезитовых руд и отходов обогащения талька из талькомагнезитовых руд не обнаружено.

Известен способ получения оксида магния, который заключается в растворении измельченного магниевого сырья с размером частиц от 0,1 до 5 мм в 45-50% азотной кислоте с последующей двухступенчатой нейтрализацией раствора газообразным аммиаком. На первой ступени нейтрализации величину pH раствора доводят до 8 для осаждения примесей. На следующей ступени нейтрализации pH раствора доводят до 1,5 для фильтрования, после чего сушат и обжигают для получения окиси магния (Oxide production lightens waste burden "Processing", 1981, 27, N3, 11). Недостатками данного способа является использование агрессивных химических веществ и загрязнение окружающей среды.

Также известен способ получения оксида магния, защищенный а.с. СССР 1695622, кл. C01F 5/08, опубл. 10.02.1996 г.

Способ заключается в обжиге природного магнезита, выщелачивании спека раствором нитрата аммония, отделении полученного раствора и обработке его аммиаком с получением гидроксида магния и последующей прокалкой.

Недостатками способа являются высокая стоимость и труднодоступность природного магнезита.

Также известен способ получения окиси магния из природного сырья, в частности из серпентинита. Задача получения окиси магния высокой чистоты из сырья, содержащего большое количество соединений кремния, решается тем, что в способе получения окиси магния из природного сырья, включающем растворение его в минеральной кислоте, отделение нерастворившегося остатка от раствора, очистку раствора от примесных металлов, осаждение магнийсодержащего соединения и последующую его термообработку, в качестве минеральной кислоты используют серную кислоту концентрацией не менее 30 мас.%, отделение нерастворившегося осадка от раствора производят путем охлаждения образующейся на стадии растворения сырья в кислоте смеси до состояния кристаллизации с последующей промывкой ее водой, очистку раствора от примесных металлов осуществляют осаждением последних в виде гидроокисей при pH 5-7 и отделением полученного кека от раствора, магнийсодержащее соединение осаждают в виде гидроокиси магния при pH 10-12, а термообработку проводят в две стадии при температуре от 200 до 450°С и при температуре от 450 до 850°С, после чего промывают полученный продукт водой. Недостатком данного способа является сложность технологии получения и использование агрессивных химических веществ.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи получения чистого оксида магния из талькомагнезитовых руд и отходов обогащения талька из талькомагнезитовых руд.

Талькомагнезитовая руда - природная смесь талька Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂ и магнезита MgCO₃ с примесями соединений железа, силикатов, карбоната кальция. В результате флотационного извлечения талька из талькомагнезитовой руды образуются отходы обогащения талька, состоящие в основном из магнезита, остаточного талька и примесей, содержащихся в руде.

Способ включает в себя декарбонизацию содержащегося в сырье MgCO₃ путем обжига при температуре 750-900°С, измельченного до крупности 0,1-1,5 мм талькомагнезита (отходов флотационного обогащения талькомагнезитовых руд).

MgCO₃→MgO+CO₂↑

Магний, входящий в состав талька Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂, в процессе не участвует и в данном процессе переходит в отход.

Выделившийся в результате реакции углекислый газ очищается от пыли и сжимается до давления 0,5-0,7 МПа.

Для отделения оксида магния обожженный материал направляется в реактор, где происходит карбонизация оксида магния с образованием растворимого гидрооксида магния. В процессе используется выделившийся при обжиге CO₂. Реакция проходит при давлении 0,5-0,7 МПа

MgO+H₂O+2CO₂→Mg(HCO₃)₂

Раствор гидрооксида магния отфильтровывают от твердых примесей и разлагают, нагревая его паром при перемешивании до температуры 90-100°С. Продукт разложения выпадает в осадок в виде гидрооксида-карбоната магния.

2Mg(HCO₃)→Mg₂CO₃(OH)₂↓+H₂O+3CO₂↑

Выпавший осадок отфильтровывают. Гидрооксид-карбонат магния прокаливают при температуре 900-1100°С с получением чистого оксида магния.

Mg₂CO₃(OH)₂→2MgO+H₂O+CO₂

Техническим результатом способа является экологически чистое получение оксида магния из талькомагнезитовых руд.

На чертеже представлена технологическая схема заявленного способа получения оксида магния.

Пример 1. Отходы флотационного обогащения талькомагнезита Шабровского талькового комбината обжигали при температуре 900°С.

Обожженный продукт имел следующий состав: MgO_общий - 53.01%; MgO_{растворимый в HCl} - 43.46%; Fe₂O₃ - 13.1%; CaO - 1.63%; SiO₂ - 26.52%.

Продукт карбонизировали под давлением 0,5 МПа в присутствии воды. Полученную суспензию пропускали через фильтр, твердая фаза направляется в отвал, раствор гидрокарбоната магния нагревали до температуры 90°С. Выпавший в результате осадок гидрооксид-карбонат магния отфильтровывали и прокаливали при температуре 1000°C в течение 45 минут.

Полученный в результате оксид магния содержал по массе: MgO_общий - 97,3%; CaO - 0,49%; SiO₂- 1,23%; Al₂O₃- 0,16%.

Отход процесса содержит по массе:

MgO_{растворимый в HCl} - 6,59%;

нерастворимый в HCl остаток (тальк) - 63,55%;

CaO - 2,4%;

SiO₂ - 2,88%;

Fe₂O₃ - 17.1%

Потери при прокаливании при 1000°С составили 5,56%.

Извлечение растворимого в HCl оксида магния составило 84,8%.

Выделяющийся в результате декарбонизации карбоната магния и гидрооксид-карбоната магния CO₂ используется в процессе образования гидрокарбоната магния.

Твердые отходы процесса можно использовать для получения талька.

Таким образом, разработанный способ получения оксида магния позволяет значительно упростить и интенсифицировать процесс благодаря использованию талькомагнезитового сырья. Значительно снижается негативное влияние на окружающую среду за счет исключения использования в процессе агрессивных веществ.

Способ получения оксида магния, отличающийся тем, что в качестве сырья используют талькомагнезит или отходы обогащения талька из талькомагнезитовых руд, сырье подвергают обжигу в целях декарбонизации карбоната магния, полученный оксид магния для отделения от осадка переводят в растворимый в воде гидрооксид магния путем карбонизации в условиях повышенного давления, из раствора при нагревании осаждают гидрооксид-карбонат магния, выпавший осадок отделяют и прокаливают при температуре 900-1100°С для получения чистого оксида магния.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использован при переработке нетрадиционных видов минерального сырья и комплексного использования отвалов талькового производства.

Способ получения оксида магния // 2295494

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам получения оксида магния. .

Способ переработки серпентинита // 2292300

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и может быть использовано для безотходной переработки кислотными методами магнийсодержащих минералов, в частности серпентинита.

Агрегат частиц оксида магния // 2271406

Изобретение относится к агрегату частиц оксида магния, имеющему контролируемую структуру частиц. .

Устройство для искусственной сушки торфа в расстиле // 2250996

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано при производстве фрезерного торфа, а также сушке волокнистых, зернистых и сыпучих материалов. .

Агрегат частиц оксида магния // 2245392

Изобретение относится к агрегату частиц оксида магния, имеющему контролируемую структуру частиц. .

Способ получения оксида магния // 2198842

Изобретение относится к производству оксида магния, используемого, например, при производстве огнеупорных материалов, в электрохимической и целлюлознобумажной промышленности, в строительстве.

Твердый раствор гидроксида металла, твердый раствор оксида металла и способы их получения // 2196105

Изобретение относится к твердым растворам магния и способам их получения. .

Способ получения оксида магния // 2183584

Изобретение относится к области выделения и очистки магния, в том числе изотопнообогащенного. .

Способ получения магнезии // 2171224

Изобретение относится к технологии получения магнезии (оксида магния), используемой в производстве трансформаторной стали, резины, парфюмерии, фармацевтике, изготовлении пластмасс.

Способ получения оксида магния // 2535690

Изобретение относится к способу получения оксида магния. Способ получения оксида магния включает очистку раствора сульфата магния фракционной нейтрализацией, отделение осадка фильтрацией, осаждение из фильтрата гидроксида магния аммиаком и осаждение карбоната магния карбонатом аммония, отмывание осадков от сульфат-иона с последующей термообработкой и выделением оксида магния. Полученный на стадиях осаждения раствор сульфата аммония упаривают, гранулируют, расплавляют, при этом одновременно получают аммиак, который затем охлаждают, конденсируют и рециркулируют на стадию осаждения примесей металлов и гидроксида магния, и расплавленный гидросульфат аммония, который растворяют и используют для выщелачивания сульфата магния с примесями металлов из магнийсодержащего сырья, который затем направляют на дальнейшую переработку, получая замкнутый цикл производства. Изобретение позволяет получить оксид магния по замкнутому способу экономичным образом и уменьшить массу материалов в 1,54 - 2,31 раза. 5 з.п. ф-лы, 1 пр.

Способ комплексной переработки природных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа // 2543214

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ комплексной переработки природных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа включает получение кристаллогидрата хлорида кальция с примесью хлорида магния и обогащение рассола по литию с дальнейшей переработкой литиевого концентрата на соединения лития. Из рассола после операции обогащения по литию получают бром, оксид магния и хлор путем электролиза маточного рассола, обогащенного хлоридом натрия. Рассол после выделения лития и брома подвергают очистке от магния, упаривают до высаливания хлорида натрия и отделяют от кристаллов NaCl. Этот рассол или воду используют для растворения кристаллогидрата хлорида кальция с получением раствора, содержащего 400-450 кг/м3 хлорида кальция. Раствор хлорида кальция используют в обменной реакции с гипохлоритом натрия с получением гипохлорита кальция. Раствор хлорида кальция используют для получения бромида кальция путем перевода катионита КУ-2-8чс из H+- формы в Ca+- форму. Затем кальций десорбируют из катионита бромистоводородной кислотой, которую получают взаимодействием брома с водным раствором восстановителя, являющегося производным аммиака. Раствор хлорида кальция используют также для получения карбоната кальция. Изобретение позволяет получить из рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа наряду с соединениями лития, бромом и оксидом магния гипохлорит кальция, бромид кальция и карбонат кальция при использовании реагентов, получаемых из того же рассола. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 10 пр.

Способ получения оксида магния // 2602137

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в качестве компонента гидравлического вяжущего для изготовления цементов и строительных материалов. Способ включает обжиг кускового магнезита в неподвижном слое в печи, отапливаемой газообразным топливом, и последующее измельчение обожженного продукта. Обжиг ведут в кольцевой печи с подвижным подом, температуру обжига магнезита поддерживают в пределах 650÷800°С при содержании примесей в магнезите более 8,0% и 650÷950°С при содержании примесей в магнезите менее 8,0%. Толщину слоя магнезита на подине печи поддерживают 45±15 мм, а в качестве газообразного топлива используют генераторный синтез-газ, получаемый газификацией угля. Обжигают кусковой магнезит крупностью не более 30 мм при содержании фракции минус 5 мм не более 15%. В кольцевой печи поддерживают разрежение не менее 500 Па, а дымовые газы из печи обжига используют для нагрева магнезита перед обжигом. Изобретение позволяет обеспечить непрерывный процесс обжига магнезита в печи, регулировать состав атмосферы в печи обжига за счет поддержания в ней оптимального разрежения, уменьшить объем образования пыли. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 3 пр.

Способ переработки доломита // 2619689

Изобретение может быть использовано для получения вяжущих веществ, применяемых в строительстве, медицине и фарфоро-фаянсовой промышленности. Способ переработки доломита включает воздействие на доломитовое сырье раствором серной кислоты с получением осадка в виде гипса и раствора сульфата магния. Из раствора сульфата магния щелочным реагентом осаждают гидроокись магния для последующего выделения из нее оксида магния. Смесь доломитового сырья в виде доломитовой муки и раствора серной кислоты берут в молярном соотношении: 1 ч. доломита, 2 ч. серной кислоты и не менее чем 1 ч. воды, перемешивают и подвергают воздействию СВЧ-поля частотой 2,4-2,5 ГГц, удельной мощностью 0,01-0,5 Вт/г до прекращения выделения углекислого газа. Образовавшийся осадок в виде гипса отфильтровывают, взвешивают и облучают СВЧ-полем частотой 2,4-2,5 ГГц, удельной мощностью 0,1-0,5 Вт/г до снижения массы не менее чем на 15% от взвешенной массы гипса с получением алебастра. Раствор сернокислого магния с введенным в него щелочным реагентом перемешивают и подвергают воздействию СВЧ-поля частотой 2,4-2,5 ГГц, удельной мощностью 0,01-0,5 Вт/г до образования осадка в виде гидроокиси магния. Осадок отфильтровывают и облучают СВЧ-полем частотой 2,4-2,5 ГГц, удельной мощностью 1-4 Вт/г в течение 5-20 мин до получения каустического оксида магния. В качестве щелочного реагента используют гидроокись калия или натрия. Изобретение позволяет обеспечить комплексную переработку доломитового сырья, повысить производительность технологического процесса, снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. 3 з.п. ф-лы, 1 пр.

Удобная в обращении известково-магнезиальная суспензия // 2630795

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Водная известково-магнезиальная суспензия содержит твердые частицы, соответствующие общей формуле аСа(ОН)2⋅bMg(ОН)2⋅cMgO⋅dI, в которой a, b и с представляют собой массовые доли, сумма которых составляет от 90 до 100%, I представляет собой материал, который может содержать примеси, выбранные из материалов на основе SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, Р2О5 SO3, оксида кальция, СаСО3 и MgCO3, a d составляет от 0 до 10 мас.%, в водной среде. Концентрация твердых частиц превышает или равна 200 г/кг. Известково-магнезиальная суспензия также содержит добавку, которая одновременно представляет собой средство, уменьшающее вязкость, и средство, замедляющее повышение вязкости. Указанная добавка представляет собой фосфонат или фосфоновую кислоту, которые содержатся в количестве по активной кислоте, превышающем или равном 0,05 мас.% и меньшем или равном 5 мас.% Изобретение позволяет повысить концентрацию твердых частиц в суспензии при уменьшении вязкости и замедлении повышения вязкости при хранения известкового молока. 4 н. и 28 з.п. ф-лы, 29 табл., 11 пр.

Способ получения нанодисперсных оксидов металлов // 2633582

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Способ получения нанодисперсных оксидов металлов включает формирование реакционной смеси путем внесения нитратов металлов и карбамида в водную среду в стехиометрическом соотношении. На реакционную среду воздействуют микроволновым излучением. Реакционную смесь формируют непосредственно в реакционном объеме при следующем соотношении компонентов, мас. %: смесь нитрата и карбамида 10-20, вода - остальное. Воздействие микроволновым излучением осуществляют при открытом доступе к реакционной среде в реакционном объеме. Промежуточный продукт реакций подвергают сушке при температуре не менее 200°С. Высушенный продукт измельчают до размеров частиц не более 20 нм. В ходе измельчения высушенного продукта параллельно осуществляют гидрофобизационную обработку гидрофобизирующей смесью, состоящей из силанов и силиконовых олигомеров, взятых в соотношении, мас. %: силан 17-33, силиконовый олигомер 67-83. Изобретение позволяет обеспечить полную конверсию нитратов металлов в оксиды, обладающие пролонгированной устойчивостью к агломерации, повысить выход продуктов, исключить наличие следов исходных компонентов в продуктах. 3 з.п. ф-лы, 6 табл., 8 пр.

Способ получения катионных комплексов палладия с фосфиновыми лигандами // 2636741

Изобретение относится к способу получения катионных комплексов палладия, содержащих органические и элементорганические лиганды общей формулы [(acac)Pd(L1)]2[BF4]2 и [(acac)Pd(L2)2]BF4. Способ включает взаимодействие комплекса палладия [(acac)Pd(MeCN)2]BF4, где асас - ацетилацетонат, MeCN - ацетонитрил, с электронодонорными лигандами в среде дихлорметана при комнатной температуре при мольном отношении лиганда L1 к палладию L1:Pd=1 и лиганда L2 к палладию L2:Pd=2. В качестве электронодонорных лигандов L1 используют дифосфиновые лиганды, такие как 1,5-бис(дифенилфосфино)пентан, 1,6-бис(дифенилфосфино)гексан, и в качестве электронодонорных лигандов L2 используют монофосфиновые лиганды, такие как трис-(о-метоксифенил)фосфин и 2-(дифенилфосфино)бензойную кислоту. Изобретение позволяет получить катионные комплексы палладия, которые могут быть использованы в качестве компонентов каталитических систем. 4 пр.