СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА МАГНИЯ Российский патент 2003 года по МПК C01F5/16 D21C3/02 D21C3/10 

Настоящее изобретение относится к области получения гидроксида магния, используемого для приготовления варочных сульфитных и бисульфитных растворов на магниевом основании, в производстве магнезиальных вяжущих для строительства и т.д.

Известен способ получения гидроксида магния путем гидратации обожженного оксида магния в водно-щелочной среде при перемешивании при температуре не менее 70^oС, предпочтительно при температуре 85-120^oС (см. ЕР, 0599085 В1, 04.09.1996).

Однако такой способ требует значительного количества щелочи, которая препятствует экономичному процессу регенерации и усложняет технологию производства гидроксида магния.

Наиболее близким аналогом описываемого изобретения является способ получения гидроксида магния путем гидратации суспензии оксида магния при перемешивании циркуляцией и повышенной температуре (см. Н.Н.Семенов, В.П.Сицуков. Приготовление сульфитной кислоты и бисульфитного раствора на магниевом основании. - Бумажная промышленность, 1968, 12, с. 20-21).

Согласно этому способу гидратацию проводят при температуре 90-95^oС в течение 5-6 ч в трех баках, внутри которых смонтированы лопастные мешалки с числом оборотов, равным семи. Поскольку при данном числе оборотов возможно выпадение суспензии гидроокиси магния в осадок, в каждом баке гидратации устанавливают насос производительностью 150 м³/ч, осуществляющий циркуляцию и выкачивающий суспензию в приемный бак-аккумулятор объемом 60 м³. На трубопроводе подачи суспензии в бак-аккумулятор при этом устанавливают ловушку с сеткой. Для предотвращения осаждения гидроксида магния в баках-аккумуляторах предусматривают циркуляцию суспензии, а в трубопроводах скорость ее движения поддерживают на уровне 2 м/с.

Однако такой способ не позволяет обеспечить высокую степень гидратации целевого продукта, требует высоких температур при гидратации и большого времени процесса, а также приводит к значительным потерям оксида магния.

Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является повышение степени гидратации целевого продукта и снижение потерь оксида магния при одновременном уменьшении энергетических затрат и длительности процесса.

Этот результат достигается тем, что в способе получения гидроксида магния путем гидратации суспензии оксида магния при перемешивании циркуляцией и повышенной температуре, согласно изобретению циркуляцию осуществляют с помощью гидроакустического диспергатора при частоте колебаний 1500-3000 об/мин и кратности циркуляции 1-5 при температуре 60-68^oС в течение 1,5-2,0 ч.

Авторами настоящего изобретения было установлено, что циркуляция, создаваемая с помощью гидроакустического диспергатора, способствует ускорению процесса гидратации за счет наличия гидроакустического воздействия на частицы оксида магния, покрытые слоем гидроксида магния. При этом поверхность частиц оксида магния периодически очищается от слоя образовавшегося гидроксида магния. Этот слой препятствует взаимодействию воды с оксидом магния.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1. Порошкообразный оксид магния в виде каустического магнезита Саткинского месторождения с содержанием оксида магния 75% смешивают с водой до образования суспензии с содержанием твердых веществ 30%. Полученную суспензию подвергают гидратации в баке путем подачи пара до температуры 65^oС и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч. Процесс ведут при перемешивании циркуляцией с помощью гидроакустического диспергатора марки АНГ-100/10 при частоте колебаний 2200 об/мин и кратности циркуляции содержимого бака, равной 2. В полученном гидроксиде магния определяют потери при прокаливании и рассчитывают степень гидратации. Степень гидратации составляет 83%. Полученную суспензию направляют в производство.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но гидратацию проводят при температуре 68^oС и процесс ведут в течение 1,5 ч. Циркуляцию осуществляют при частоте колебаний 1500 об/мин и кратности циркуляции, равной 1.

Степень гидратации полученного гидроксида магния составляет 82,5%.

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но гидратацию проводят при температуре 60^oС в течение 1,7 ч. Циркуляцию осуществляют при частоте колебаний 3000 об/мин и кратности циркуляции 4.

Степень гидратации полученного гидроксида магния 82%.

Пример 4 (по прототипу). Порошкообразный оксид магния в виде каустического магнезита смешивают с водой до образования суспензии с содержанием твердых веществ 30%. Полученную суспензию подвергают гидратации в баке путем подачи пара до температуры 92^oС и выдержки при этой температуре 5 ч. Процесс ведут при перемешивании с помощью мешалки и насоса, осуществляющего циркуляцию при кратности циркуляции, равной 5.

Степень гидратации составляет 80,5%.

Как видно из приведенных выше примеров, предлагаемый способ в сравнении с наиболее известным позволяет обеспечить более высокую степень гидратации при более низких температурах (на 20-35^oС) и за более короткий промежуток времени (в 2,5-4 раза).

При этом потери оксида магния (каустического магнезита) в виде шлам сокращаются в 4-5 раз за счет способности гидроакустического диспергатора разрушать образующиеся агрегаты и образовывать более устойчивую к осаждению суспензию.

Изобретение касается получения гидроксида магния, используемого, например, для приготовления варочных сульфитных и бисульфитных растворов на магниевом основании и в производстве магнезиальных вяжущих для строительства. Суспензию оксида магния подвергают гидратации при температуре 60-68^oС в течение 1,5-2,0 ч и перемешиванию циркуляцией с помощью гидроакустического диспергатора при частоте колебаний 1500-3000 об/мин. Техническим результатом является повышение степени гидратации целевого продукта и снижение потерь оксида магния при одновременном уменьшении энергетических затрат и длительности процесса.

Способ получения гидроксида магния путем гидратации суспензии оксида магния при повышенной температуре и перемешивании суспензии циркуляцией, отличающийся тем, что циркуляцию осуществляют с помощью гидроакустического диспергатора при частоте колебаний 1500-3000 об/мин и кратности циркуляции 1-4, при этом гидратацию проводят при температуре 60-68^oС в течение 1,5-2,0 ч.