Способ получения гидроокиси магния Советский патент 1961 года по МПК C01F5/16 

Разработка технологического процесса выделения окиси магния нз доломита и других магнезиальных порол является важной народнохозяйственной проблемой и ей посвящен ряд трудов. Имеющиеся но этому вопросу предложения можно разделить на две группы.

1.Способы, связанные с обработкой прокаленного доломита патокой, раствором хлористого аммония, выщелачиванием, флотацией и другие.

2.Способы, основанные на получении из прокаленного до/юмита сульфата, хлорида, карбоната или бикарбоната магния, прокаливанием последних и с последующим их переводом, по одному из известных способов, в окись магния.

Недостатком большинства известных способов являются сравни тельно невысокий выход окнси магния (около 90% в лучших способах), загрязненность продукта разными примесями (содержание окиси магния не выще 95%), а также сравнительно большой расход ценных материалов (солей, патоки, кислот и других).

Предложен новый, свободный от указанных недостатков и технологически более эффективный, способ получения гидроокиси магния обработкой прокаленного доломита раствором сульфата аммония, с возвращением аммиака в цикл, заключающийся в том, что, с целью устранения образования в растворе двойных солей ам мония и магния, раствор сульфата магния после отделения гипса и охлаждения обрабатывают холодным концентрированным, взятым в значительном избытке, раствором аммиака и полученный в процессе сульфат аммония возвращают в процесс.

Описанный способ получения гидроокиси магния из доломита обеспечивает высокий выход окиси магния и высокую чистоту продукта (содержание MgO в прокаленном продукте составляет около 98%; примесями являются окись кальция и следы ЗО.з).

№ 135475

В основе предложенного способа лежит обратимая реакция между аммиаком и сернокислым аммонием, npoTeKaioiuan по уравнению;

MgSO -f 2NH4OH / (NH4)2SO4 + Mg()2 i(I)

При комнатной илн более низкой температуре н наличии избытка аммиака реакция идет в направлении образования гидроокиси магния, но не совсем до конца. При температуре кипения раствора и наличии избытка сульфата аммония реакция идет в обратном направлении и вся гидроокись магния растворяется, превращаясь в сернокислый магний.

Равновесие наступает при наличии в растворе еще значительного количества MgS04 и в растворе образуется смесь MgSO4 и (NH4)2SO4. Это последнее затруднение устраняется, если осуществлять реакцию (I) совместно со способом получения сернокислого магния посредством обработки прокаленного доломита раствором сернокислого аммония по реакции (V). Авторское свидетельство СССР № 128455.

При этом все основные реакции, протекающие при осуществлении описанного способа получения гидроокиси магния из доломита, могут быть представлены в виде следующих схем:

2NH, + СОа -- НгО ()2СОз(II)

CaSO4 + (NH4)2CO3 -СаСоз + (NH4)2S04(III)

MgCO-rCaCo, - MgO-CaO + 2CO2(IV) MgO CaO + 3(NH4)2SO4 - MgSO4 + (NH4)2SO. +

+ CaSO4 , - 4NH3 + 2H2O(V) MgSO4 + (NH4)2SO4 + 2NH4OH -Mg(OH)2 . + MgSO4 + 2(NH4)2SO.(VI)

MgC CaO I MgSO4 + 2(NH4)9SO4 2MgSO4 + CaSO4 , + 4NH3 + 2H2O(VII)

Реакции (II, III и IV) общеизвестны- Реакцию (V) проводят при избытке сульфата аммония и кипячении смеси до полного удаления запаха аммиака из раствора. В этих условиях вся окись магния доломита переходит в раствор. Повторяя реакцию (V) несколько раз с новыми порциями порощка прокаленного доломита, и каждый раз отделяя выпавщий в осадок гипс, можно получить высококонцентрированные растворы сульфата магния, с содержанием безводного MgSO4 270 и более грамм в литре.

Раствор, в котором остается определенное количество сульфата магния, сульфата аммония, их двойной соли и сульфата кальция, после прибавления к нему новой порции сульфата аммония, обрабатывают новым количеством прокаленного доломита согласно уравнению реакции (V).

Чередование реакции (VI) и (VII) ведет к полному выделению всей окиси магния доломита в виде гидроокиси магния. При этом расходуются только доломит и углекислый газ. Последний может быть получен, например, из отходящих газов известково-обжигательных печей. Гипс и аммиак не расходуются, кроме неизбежных технологических потерь, и все время возвращается в производство для участия в реакциях (II) и (III).

Конечными продуктами процесса являются Mg(OH)2 и осаждение Mg (ОН)2 по реакции (VI) следует производить из концентрированных растворов сернокислого магния, что облегчает отделение выпавщего осадка от маточного раствора.

Получаемый продукт - гидроокись магния после прокаливания при температуре 600-800° переходит в MgO - окись магния, которая является товарным продуктом