Способ переработки магнезитодоломитового сырья


 


Владельцы патента RU 2521543:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН) (RU)

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и может быть использовано при утилизации отходов добычи и обогащения магнезитовых руд. Способ переработки магнезитодоломитового сырья включает измельчение сырья, классификацию и последующее выщелачивание магния кислотой. Из магнезитодоломитового сырья выделяют частицы крупностью 0,2-4,0 мм. Выщелачивание ведут при температуре 15-20°С 10-50% водным раствором азотной кислоты при стехиометрическом составе кислота : доломит от 1,1:1 до 1,3:1 с растворением доломита. Из полученного раствора, содержащего ионы магния и кальция, фильтрованием выделяют осадок магнезита, добавляют в раствор серную кислоту с осаждением кальция в виде гипса и получением азотной кислоты в результате реакции Са(NO3)2+H2SO4+2H2O→CaSO4·2H2O↓+2HNO3. Извлекают гипс фильтрованием, раствор продувают углекислым газом, получают осадок гидрокарбонатов магния, отделяют его фильтрованием. Полученный раствор азотной кислоты кондиционируют до требуемой концентрации и подают на выщелачивание. Изобретение обеспечивает повышение извлечения магния из магнезитодоломитового сырья. 1 пр.

 

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности, а именно к технологии переработки магнезитодоломитового сырья, и может быть использовано при утилизации отходов добычи и обогащения магнезитовых руд Саткинского и др. месторождений с получением концентратов магнезита и гидрокарбонатов магния.

Известен способ извлечения магнезита MgCO3 - сырья для производства магнийсодержащих продуктов (огнеупоры и др.) из магнезитодоломитовых отходов (МДО), основанный на использовании рентгенорадиометрической сепарации (РРС) горной массы, состоящей из кусков магнезита и доломита CaMg[CO]2 с получением магнезитового концентрата и магнезитодоломитовых хвостов [1].

Недостатком известного способа переработки МДО является ограничение МДО по гранулометрическому составу, куски магнезита и доломита в которых должны быть больше 20 мм при использовании современных установок РРС для обогащения сырья. Перед РРС исходные МДО подвергаются грохочению на решете с отверстиями 20 мм: надрешетный продукт отправляется на РРС, подрешетный продукт, как хвосты - в отвал с потерями кусков магнезита размером меньше 20 мм и отчуждением значительных земельных ресурсов под хвостохранилище.

По технической сущности к изобретению наиболее близким является способ переработки руды, содержащей магний, включающий измельчение сырья, классификацию и выщелачивание магния соляной кислотой, упарку раствора, синтез синтетического карналлита, сгущение и отделение магнийсодержащего продукта - синтетического карналлита (KMgCl2·6Н2О) от маточного раствора [2].

Основными недостатками рассмотренного выше способа являются значительные затраты энергии на упарку раствора, использование для синтеза карналлита калийсодержащих веществ, являющихся ценным сырьем для производства удобрений и др. продуктов химической промышленности.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в повышении извлечения из магнезитодоломитового сырья магния в виде карбоната и гидрокарбонатов магния.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки магнезитодоломитового сырья, включающем измельчение сырья, классификацию и последующее выщелачивание магния кислотой, из магнезитодоломитового сырья выделяют частицы крупностью 0,2-4,0 мм, выщелачивание ведут при температуре 15-20°С 10-50% водным раствором азотной кислоты при стехиометрическом составе кислота : доломит от 1,1:1,0 до 1,3:1,0 с растворением доломита, из полученного раствора, содержащего ионы магния и кальция, фильтрованием выделяют осадок магнезита, добавляют в раствор серную кислоту с осаждением кальция в виде гипса и получением азотной кислоты в результате реакции Са(NO3)2+H2SO4+2Н2О→CaSO4·2Н2О↓+2HNO3, затем извлекают гипс фильтрованием, раствор продувают углекислым газом, получают осадок гидрокарбонатов магния, отделяют его фильтрованием, а полученный раствор азотной кислоты кондиционируют до требуемой концентрации и подают на выщелачивание.

Выделение частиц крупностью 0,2-4,0 мм из магнезитодоломитового сырья для их выщелачивания позволяет реализовать эффект критической крупности частиц доломита (kkd), использование которого позволяет растворять доломит в азотной кислоте при Т меньше 20°С без затрат энергии на нагревание. Значения kkd, равные 0,2 и 4 мм при температурах Т1 и Т2 соответственно 15 и 20°С, установлены экспериментально. При других значениях kkd Т определяются интерполяцией, экстраполяцией и др. методами с уточнением полученных результатов экспериментами, так как ошибка в величине kkd приведет к снижению эффективности процесса извлечения магния из сырья за счет, например неполного растворения доломита с величиной частиц больше kkd.

Использование раствора кислоты с концентрацией меньше 10% замедляет процесс выщелачивания, при концентрации больше 50% выделяются экологически опасные летучие соединения азота. При массовой доле кислоты в растворе меньше 1,1 в соотношении кислота : доломит 1,1:1 есть вероятность неполного растворения доломита при расходе кислоты в реакциях с примесями, например с кальцитом, при содержании кислоты больше 1,3 в соотношении 1,3:1 увеличиваются затраты на приобретение кислоты.

Пример. Хвосты крупностью - 20 мм раздробили и классифицировали на сите с отверстиями 4 мм. Минусовой класс - 4 мм, соответствующий критерию kkd, выщелачивали в 20% растворе азотной кислоты с соотношением кислота : доломит 1,15:1 при Т=20°С. Доломит реагировал с кислотой бурно с выделением пузырьков углекислого газа. На магнезите пузырьки СО2 отсутствовали. После растворения доломита из полученного раствора, содержащего ионы Са2+ и Mg2+ был выделен фильтрованием магнезит, в раствор добавили серную кислоту для селективного выделения кальция в виде гипса, получили азотную кислоту по (1) и обработали раствор углекислым газом. Осадок гидрокарбонатов магния выделили фильтрованием, раствор после кондиционирования его до требуемой концентрации азотной кислоты возвратили в начало процесса для выщелачивания сырья.

Осадок гипса может быть использован для изготовления алебастра, гипсокартона и в сельском хозяйстве для гипсования почвы, т.е. предложенный способ переработки магнезитодоломитового сырья характеризуется исключением отходов производства.

Источники информации

1. Шемякин В.С., Скопов С.В. Технология рентгенорадиометрического обогащения минерального сырья Урала. Научные основы, практика и перспективы развития информационных методов обогащения минерального и техногенного сырья: Материалы научно-технической конференции, проводимой в рамках IV Уральского горнопромышленного форума, 12-14 октября 2011 г., г.Екатеринбург / под ред. Е.Ф. Ципина. - Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2011. - С.25-36.

2. RU патент 2259320. МПК7 С22В 3/04, C01F 5/30. Способ переработки руды, содержащей магний / Фрейдлина Р.Г, Гулякин А.И., Сабуров Л.Н., Овчинникова Н.Б. Опубликовано 27.08.2005.

Способ переработки магнезитодоломитового сырья, включающий измельчение сырья, классификацию и последующее выщелачивание магния кислотой, отличающийся тем, что из магнезитодоломитового сырья выделяют частицы крупностью 0,2-4,0 мм, выщелачивание ведут при температуре 15-20°С 10-50% водным раствором азотной кислоты при стехиометрическом составе кислота : доломит от 1,1:1 до 1,3:1 с растворением доломита, из полученного раствора, содержащего ионы магния и кальция, фильтрованием выделяют осадок магнезита, добавляют в раствор серную кислоту с осаждением кальция в виде гипса и получением азотной кислоты в результате реакции Са(NO3)2+H2SO4+2H2O→CaSO4·2H2O↓+2HNO3, затем извлекают гипс фильтрованием, раствор продувают углекислым газом, получают осадок гидрокарбонатов магния, отделяют его фильтрованием, а полученный раствор азотной кислоты кондиционируют до требуемой концентрации и подают на выщелачивание.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу извлечения РЗЭ из твердых материалов, например из твердых ископаемых, а также техногенных материалов. Способ включает кислотное выщелачивание измельченных до менее 100 мкм твердых материалов смесью серной и азотной кислот при соотношении между ними в пределах от 6:1 до 1:1 мас.

Изобретение относится к способу переработки кремнийсодержащего химического концентрата природного урана с повышенным содержанием кремния. Способ включает выщелачивание концентрата водным раствором азотной кислоты при повышенной температуре с получением пульпы, состоящей из твердой и водной фаз, отделение фильтрацией водной фазы в виде азотнокислого раствора нитрата уранила от твердой фазы, экстракционный аффинаж урана с применением трибутилфосфата в углеводородном разбавителе.
Изобретение относится к технологии получения наночастиц золота. Способ получения наночастиц золота из сырья, содержащего железо и цветные металлы, включает получение царсководочного раствора золота с использованием царской водки.
Изобретение относится к способу извлечения металлов, в частности редкоземельных металлов и марганца, из силикатных шлаков. Способ включает измельчение шлака и выщелачивание.

Изобретение относится к переработке урансодержащего сырья, а именно к способу подготовки сырья к экстракционной переработке. Способ включает выщелачивание урана азотной кислотой и отделение водной фазы от нерастворенного остатка.

Изобретение относится к области очистки серебросодержащих материалов гидрометаллургическим методом, например вторичных материалов, какими являются лом и отходы некоторых видов микроэлектроники.

Изобретение относится к области гидрометаллургии рассеянных элементов, а именно к способу извлечения висмута и германия из вторичных источников сырья, образующегося при механической обработке оксидных материалов, в частности к способу извлечения висмута и германия из масло-абразивных отходов производства кристаллов ортогерманата висмута.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности для извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса. Способ включает карбонизацию фосфогипса с получением осадка фосфомела, растворение его в азотной кислоте с образованием продукционной суспензии и последующее отделение нерастворимого остатка - чернового концентрата редкоземельных элементов фильтрацией.

Изобретение относится к технологии переработки урансодержащего сырья природного происхождения, в состав которого входят примеси различных веществ (в основном металлов).
Изобретение относится к цветной металлургии. .
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способу силикотермического производства магния. .
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения флюсов для плавки и литья магния или его сплавов. .

Изобретение относится к печи для непрерывного рафинирования магния с солевым обогревом. .
Изобретение относится к способу извлечения магния из отходов, образующихся при разливке магния на литейном конвейере. .

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способу получения магния и хлора и технологической линии для его осуществления. .

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при получении хлорида магния в электрических печах. .

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к печи с солевым обогревом для плавки магния. .

Изобретение относится к устройствам для рафинирования магния. .

Изобретения (варианты) относятся к переработке высокомагнезиальных сидеритовых руд. Способы включают дробление и грохочение исходной руды, магнетизирующий обжиг в условиях без поступления атмосферного кислорода для разложения карбонатов железа и магния, сухую магнитную сепарацию, доизмельчение извлеченной магнитной фракции и выщелачивание из нее оксида магния раствором угольной кислоты. Затем проводят нагрев полученного после выщелачивания раствора до температуры, обеспечивающей выделение из него карбоната магния, и последующее разложение карбоната магния до оксида магния путем нагрева свыше 650°C. При этом по первому варианту обжиг проводят при 500-700°C, после чего осуществляют активацию при 400-700°C парами воды с последующим охлаждением. Магнитной сепарации подвергают активированный продукт, а выщелачивание ведут в течение 30-60 минут из фракции 0,2-0 мм. По второму варианту обжиг проводят при 500-700°C, после чего осуществляют активацию обожженного продукта охлаждением его до температуры ниже 100°C, а затем нагревом охлажденного продукта до 350-500°C и последующей изотермической выдержкой в течение 60-90 минут. Магнитной сепарации подвергают активированный продукт, а выщелачивание ведут в течение 30-60 минут из фракции 0,2-0 мм. Заявляемые варианты позволяют получить два продукта высокого качества: железорудный концентрат с содержанием железа 60,3% и оксид магния чистотой не менее 98%. 2 н.п. ф-лы, 4 табл.
Наверх