Способ получения оксида магния из отходов серпентинитовой руды Российский патент 2018 года по МПК C22B26/22 C22B3/06 

Описание патента на изобретение RU2659510C2

Изобретение относится к технологии получения оксида магния преимущественно термическим разложением магнийсодержащего минерального сырья и предназначено для переработки серпентинита из отвалов на асбестовых и хромитовых месторождениях, т.е. для утилизации отходов производства горнорудной промышленности.

Наиболее близким решением по технической сущности, принятым за прототип, является Способ комплексной переработки серпентинита, содержащий подготовку отходов серпентинитовой руды, мокрую магнитную сепарацию для отделения магнийсодержащей суспензии, выщелачивание с помощью минеральной кислоты, карбонизацию и отжиг (RU 2097322 C1, С01B 33/142; C01F 5/02; C01D 5/02, опубликовано 27.11.1997).

Технической проблемой, решаемой настоящим изобретением, является необходимость работы с экологически вредными веществами - серной кислотой, гидроокислами металлов хром-никель-железистого состава. Другой технической проблемой является недостаточная эффективность процесса переработки серпентинита из-за неурегулированности гранулометрического состава исходного сырья.

Для решения перечисленных технических проблем предлагается в известный способ получения оксида магния из отходов серпентинитовой руды, содержащий подготовку отходов серпентинитовой руды, мокрую магнитную сепарацию для отделения магнийсодержащей суспензии, выщелачивание с помощью минеральной кислоты, карбонизацию и отжиг, включить в качестве подготовки отходов серпентинитовой руды операцию термической активации в печи при температуре 500-600°С и размол термически активированного серпентинита до размера частиц менее 0,1 мм, а выщелачивание производить углекислым газом, образующим при пропускании через водную суспензию минеральную кислоту - НСО3 с рН 3,5-4,5.

При температуре термической активации ниже 500°С происходит недостаточная дегидратация соединения силиката магния, что приводит к меньшей эффективности выщелачивания угольной кислотой; при выщелачивании в раствор переходят соединения железа раньше, чем нужное соединения магния. При температуре больше 600 (исследования проводились при 650°C) идет излишняя дегидратация и перекристаллизация силиката магния, и при выщелачивании угольной кислотой в раствор переходит силикагель, который забивает фильтры и делает дальнейшую фильтрацию невозможной.

Известно дробление при подготовке отходов

- до величин размера частиц 5 мм (см. Oxide production lightens waste burden «Processing», 1981 - найден по ссылке в описании патента RU 2372289);

- до величин размера частиц 3 мм (см. в описании патента RU 2258753, 2004);

- до величин размера частиц 1,5 мм (см. в описании патента RU 2372289, 2008);

- до величин размера частиц 0,25 мм (см. в описании патента KZ 15277, 2005). Увеличение степени измельчения термически активированного серпентинита до 0,1 мм повышает скорость процесса и конечную степень извлечения благодаря росту поверхности контакта фаз и большей доступности заблокированных пустой породой включений растворяемого минерала. Однако слишком тонкий помол приводит к повышению вязкости смеси, резко усложняет последующее разделение фаз и требует большего расхода энергии, чему противостоит термическая активация. Осуществляемые в предлагаемой последовательности вышеизложенные приемы позволяют провести экологически безопасное получение оксида магния из серпентинита отвалов на асбестовых и хромитовых месторождениях более эффективным образом.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема получения оксида магния из отходов серпентинитовой руды предложенным способом.

Осуществление изобретения может быть следующим. Природное магнийсодержащее сырье 2 в виде отходов серпентинитовой руды предварительно подвергают термической активации в печи 4 при температуре 500-600°C. Термически активированный серпентинит 1 поступает в мельницу 6 и подвергается измельчению до размера частиц 3 менее 0,1 мм. Частицы 5 размером более 0,1 мм улавливаются в циклоне 8 и возвращаются на мельницу 6. Частицы 7 размером менее 0,1 мм из циклона 8 поступают на мокрый магнитный сепаратор 10, где под действием магнитных сил происходит отделение магнитной фракции - магнетита, путем разделения материалов на основе различия их магнитных свойств (магнитной восприимчивости) и различного поведения материалов в зоне действия магнитного поля, изменяющего гравитационную траекторию частиц. Осажденный магнетит 15 отправляют на пресс-фильтр 12, где разделяется на воду 9 и осадок магнетита 17, поступающий в отвал. Полученную в процессе мокрой магнитной сепарации двухпроцентную суспензию 11 отправляют в промежуточное хранилище 16, после которого отправляют в буфер 18 для получения суспензии. Воду 13, полученную в процессе пресс-фильтрования 14, также направляют в буфер 18 для разбавления кека 19 с последующим получением суспензии с концентрацией 5-30%. Полученная водная суспензия 21 поступает в барботажный реактор 20 для проведения процесса выщелачивания с помощью минеральной кислоты. В реактор 20 также подают охлажденный до температуры 20°С углекислый газ 31. В ходе интенсивного перемешивания за счет пропускания углекислого газа через водную суспензию образуется угольная кислота, в результате реакции с которой происходит карбонизация силиката магния, содержавшегося в исходном сырье, до карбоната магния 35. Газ 23, соответствующий параметрам атмосферного воздуха, сбрасывается в атмосферу, загруженная суспензия 25 поступает на пресс-фильтр 22, отжатый кек 27 направляют в отвал, а жидкость 29 поступает в теплообменник 24, где нагревается отходящими газами 41 из печи термической активации 4 и печи кальцинирования 30. Из теплообменника 24 охлажденный газ 31 поступает в барботажный реактор 20, жидкость 33 направляют в кристаллизатор 26, где происходит выпадение в осадок карбоната магния 35. Полученную суспензию карбоната магния 35 направляют на пресс-фильтр 28 для отделения воды 13. Отжатый карбонат магния 37 поступает в печь 30 для получения целевого продукта - оксида магния 39. Воду 13, полученную в процессе фильтрования на пресс-фильтре 28, возвращают назад в цикл для получения суспензии в буфере 18. Готовый оксид магния 39 отправляют на склад 32.

Приведенный пример получения оксида магния из отходов серпентинитовой руды показывает, что можно отказаться от экологически вредных минеральных кислот путем использования углекислого газа, полученного в процессе отжига и термической активации, наличие которой одновременно повышает эффективность процессов размола и эмульгирования исходного сырья, достигаемое при этом уменьшение размера частиц реагентов, в свою очередь, позволяет использовать при выщелачивании в качестве минеральной кислоты угольную кислоту, полученную с помощью топочных газов.

Похожие патенты RU2659510C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАГНИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ С ПОЛУЧЕНИЕМ ЧИСТОГО ОКСИДА МАГНИЯ 2022
  • Строганова Елена Алексеевна
  • Нагметова Анна Вячеславовна
  • Бойко Сергей Валентинович
RU2777802C1
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРПЕНТИН-ХРОМИТОВОГО РУДНОГО СЫРЬЯ 2013
  • Фарбер Игорь Александрович
  • Мурадов Гамлет Суренович
  • Лосев Юрий Николаевич
RU2535254C1
КОМПЛЕКСНОЕ МАГНИЙ-ФОСФАТНОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2009
RU2411223C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА МАГНИЯ 1991
  • Велинский В.В.
  • Гусев Г.М.
RU2038301C1
Способ получения сульфата магния из магнийсодержащего сырья 2019
  • Нечаев Андрей Валерьевич
  • Шестаков Сергей Владимирович
  • Сибилев Александр Сергеевич
  • Смирнов Александр Всеволодович
  • Жуков Станислав Викторович
RU2727382C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРПЕНТИНИТА 2005
  • Калиниченко Иван Иванович
  • Габдуллин Альфред Нафитович
RU2292300C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКОКИЗЕРИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО 2006
RU2375323C2
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАГНИЙ-СИЛИКАТСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 2005
  • Григорович Марина Михайловна
  • Менькин Леонид Иванович
  • Кузьмина Рамзия Вафовна
RU2285666C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА МАГНИЯ 2012
  • Доронин Андрей Вилорьевич
RU2535690C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА 2006
  • Богданов Игорь Александрович
  • Мурадов Гамлет Суренович
  • Плюхин Владимир Федорович
  • Лосев Юрий Николаевич
RU2312912C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 659 510 C2

Реферат патента 2018 года Способ получения оксида магния из отходов серпентинитовой руды

Изобретение относится к технологии получения оксида магния из магнийсодержащего минерального сырья. Способ получения оксида магния из отходов серпентинитовой руды включает подготовку отходов серпентинитовой руды, мокрую магнитную сепарацию для отделения магнийсодержащей суспензии от магнетита, выщелачивание с помощью минеральной кислоты, карбонизацию и отжиг. Подготовку отходов серпентинитовой руды производят термической активацией в печи при температуре 500-600°C и размолом термически активированного серпентинита до размера частиц менее 0,1 мм. Выщелачивание проводят с использованием топочного углекислого газа, образующего при пропускании через водную суспензию активированного серпентинита угольную кислоту HCO3 с водородным показателем pH 3,5-4,5. Техническим результатом является повышение скорости процесса и степени извлечения благодаря большей доступности заблокированных пустой породой включений растворяемого минерала. Изобретение обеспечивает экологически безопасное получение оксида магния из отвалов более эффективным образом. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 659 510 C2

Способ получения оксида магния из отходов серпентинитовой руды, включающий подготовку отходов серпентинитовой руды, мокрую магнитную сепарацию для отделения магнийсодержащей суспензии от магнетита, выщелачивание с помощью минеральной кислоты, карбонизацию и отжиг, отличающийся тем, что подготовку отходов серпентинитовой руды производят термической активацией в печи при температуре 500-600°C и размолом термически активированного серпентинита до размера частиц менее 0,1 мм, а выщелачивание проводят с использованием топочного углекислого газа, образующего при пропускании через водную суспензию активированного серпентинита угольную кислоту HCO3 с водородным показателем pH 3,5-4,5.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2659510C2

СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРПЕНТИНИТА 1992
  • Велинский Вадим Викторович
  • Гусев Геннадий Михайлович
RU2097322C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ ИЗ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ 2003
  • Тетюхин В.В.
  • Шундиков Н.А.
  • Тетерин В.В.
  • Сизиков И.А.
  • Бездоля И.Н.
  • Батенев Б.Е.
  • Трифонов В.И.
RU2237111C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ХЛОРИДА МАГНИЯ 1999
  • Уайт Карл
  • Берюбе Мишель
RU2233898C2
Керамическая масса для производства кирпича 2017
  • Щепочкина Юлия Алексеевна
RU2648126C1
US 5112584 А, 12.05.1992
Дорожная спиртовая кухня 1918
  • Кузнецов В.Я.
SU98A1
ГАЗОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НАКАЧКИ ШИН ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 2004
  • Сегецци Андреа
RU2344943C2

RU 2 659 510 C2

Авторы

Ауешов Аскар Абдразахович

Ахметгареева Екатерина Геннадьевна

Гольм Андрей Альбертович

Болотов Александр Леонидович

Каиржанов Абай Алтаевич

Пан Сергей Юрьевич

Даты

2018-07-02Публикация

2017-09-25Подача