СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ МАГНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2000 года по МПК C22B7/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к переработке отходов магниевого производства.

Известен способ переработки солевых отходов магниевого производства (А. с. СССР N 1114670, кл. C 05 D 5/00, опубл. 23.09.84, Бюл. N 35, 1984), заключающийся в смешении отработанного электролита с водным раствором хлоридов, полученным растворением шлама карналлитовых хлораторов или печей СКН. Влажную смесь перемешивают, гранулируют и используют в качестве минеральных удобрений.

Недостатком данного способа является то, что оксид магния, содержащийся в шламах, практически не растворяется и является балластом.

Известен способ получения цементного клинкера (А.с. СССР 1039912, кл. C 04 B 7/35, опубл. 07.09.83, Бюл. N 33, 1983), заключающийся в том, что сырьевую смесь обрабатывают хлормагниевым раствором, содержащим хлориды калия и натрия, с последующим ее обжигом.

Недостатками данного способа является дополнительная магнитная обработка хлормагниевых растворов.

Из известных аналогов наиболее близким к заявляемому способу по совокупности признаков является известный способ (Брусит - сырье для производства магния и магнезиального вяжущего (В.В.Тетерин и др.//Цветная металлургия, 1997, N 2-3. С. 24 - 27) - ПРОТОТИП. Способ заключается в следующем. Прокаленный брусит смешивают с раствором хлорида магния плотностью 1,25 кг/м³ при соотношении MgO:MgCl₂ = 2,6 с получением цемента Сореля.

Недостатком данного способа является использование хлорида магния реактивной чистоты.

Заявляемое техническое решение направлено на утилизацию и переработку отходов магниевого производства и расширение сырьевой базы для производства строительных материалов.

Данная задача решается предлагаемым способом переработки отходов магниевого производства, сущность которого выражается в следующей совокупности существенных признаков:
- измельчение отходов магниевого производства, а именно шламов карналлитовых хлораторов;
- их выщелачивание с получением хлормагниевых растворов, содержащих дополнительно оксид магния.

Отличительными признаками является также смешение хлормагниевых растворов с наполнителем и вяжущим.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Шлам карналлитовых хлораторов измельчают и смешивают с водой для получения раствора хлорида магния с массовой концентрацией 150 - 400 г/дм³ MgCl₂. Природный брусит (или магнезит) обжигают при температуре 450 - 500^oC (700 - 800^oC) в течение 2 ч и измельчают.

В полученный хлормагниевый раствор вводят наполнитель, перемешивают до однородной массы, а затем вводят вяжущее.

Полученную массу формуют или прессуют с получением бруса, строительных блоков и др.

Как показали проведенные исследования, получаемые изделия могут быть использованы для монтажа стен одноэтажных садовых домиков, гаражей, промышленных и сельскохозяйственных построек.

Использование шламов карналлитовых хлораторов в производстве строительных блоков и бруса позволило утилизировать отходы магниевого производства и расширить сырьевую базу для производства строительных изделий.

На основании полученных результатов определены порядок смешения реагентов и концентрация хлормагниевого раствора. При концентрации хлормагниевого раствора менее 150 г/дм³ прочность получаемых изделий не соответствует техническим условиям. Чем выше концентрация раствора MgCl₂, тем медленнее схватывается вяжущее, но тем выше конечная прочность получаемого изделия. Увеличение концентрации хлормагниевого раствора выше 400 г/дм³ приводит к появлению трещин на изделиях с выделением избытка солей в виде налета на поверхности.

Порядок введения наполнителя и вяжущего определяется следующим. Введение в хлормагниевый раствор сначала наполнителя, а затем вяжущего позволяет получать более однородные смеси и сформованные изделия имеют более высокую прочность, чем при введении сначала вяжущего, а затем наполнителя. В этом случае образуется неоднородная смесь и качество строительных изделий не удовлетворяет требованиям технических условий.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, приведены в примере.

Пример 1
4 кг шлама карналлитовых хлораторов, содержащих 39,8% MgCl₂ и 27,5% MgO, остальное - хлориды натрия и калия, измельчили до крупности ~1 мм и смешали с водой в количестве 6,2 кг. При этом получили хлормагниевый раствор, содержащий 178 г/дм³ MgCl₂. Затем хлормагниевый раствор смешали с опилом в количестве 1,8 кг и перемешивали в течение 2 - 20 ч для набухания опила, добавили 5,18 кг обожженного брусита, содержащего 59% MgO, перемешали 5 мин и сформовали строительный брус. Сформованные изделия остаются на поддонах в течение 2 - 24 ч до окончательного их затвердевания. Полученные таким образом строительные изделия имеют прочность на сжатие 300 - 450 кгс/см² и соответствуют требованиям технических условий.

Пример 2.

1 кг шлама карналлитовых хлораторов состава, приведенного с водой в количестве 1,3 кг. При этом подучили хлормагниевий раствор, содержащий 306 г/дм³ MgCl₂. Затем в этот раствор добавили 0,5 кг песка и перемешали в течение 15 - 20 мин для получения однородной массы, ввели 1,08 кг каустического магнезита, содержащего 70% MgO, перемешали 5 мин. и сформовали строительный брус.

Сформованные изделия остаются на поддонах в течение 2-24 ч до окончательного их затвердевания. Полученные строительные изделия имеют прочность на сжатие не менее 450 кгс/см² и соответствуют требованиям технических условий.

Способ относится к цветной металлургии и может быть использован при переработке отходов магниевого производства. Задачей изобретения является утилизация и переработка отходов магниевого производства и расширение сырьевой базы для производства строительных материалов. Для этого шламы карналлитовых хлораторов, являющихся отходами производства магния, измельчают и смешивают с водой, наполнителем и вяжущим, а затем смесь формуют или прессуют. В качестве наполнителя используют песок, отходы производства древесины, а в качестве вяжущего - обожженный брусит или каустический магнезит. При смешении шлама с водой образуются хлормагниевые растворы, содержащие 150-400 г/дм³ MgCl₂, обеспечивается утилизация и переработка отходов магниевого производства и расширение сырьевой базы для производства строительных материалов. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ переработки отходов магниевого производства, включающий их измельчение, отличающийся тем, что измельченные отходы смешивают с водой, получая хлормагниевые растворы, содержащие 150 - 400 г/дм³ MgCl₂, наполнителем и вяжущим, после чего смесь формуют или прессуют. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов магниевого производства используют шламы карналлитовых хлораторов, содержащие хлорид и оксид магния. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют песок и отходы переработки древесины. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют обожженный брусит или каустический магнезит.