Способ производства оксида магния и/или продуктов его гидратации Советский патент 1990 года по МПК C01F5/06 

Изобретение относится к производству соединений магния и может быть использовано для производства оксида

. .магния и продуктов его гидратации, используемых, например, при производстве огнеупорных материалов, в электротехнической и целлюлозно-бумажной гфомыпшенности, в строительстве и-при производстве резины.

Известен способ получения оксида

. магния (авт.св. ЧССР № 190976, , ют. С 04 И 35/20, 1978), в котором .. смесь оксидов магния и кальция, обра- зовавщаяся после обжига доломита при

температуре выше , обрабатывается кислотой или нитратом, формиатом или ацетатом аммония.

.Однако этим способом можно удалить оксид кальция лишь частично и полученный продукт содержит свыше 20 мас.%. окси да кальция.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения оксида магния (авт.св. НРБ № 34659, кл. С 01 F 5/06, 1983), в котором оксид кальция выщелачивают из смеси оксидов кальция и магния, полученных в резул1та- те обжига доломита, путем обработки

Q1

со

со

О

N

его раствором сахара при молярном соотношении оксида кальция к сахару I (1:1 ,1)-(1:1,3) в течение 2 ч. Остав- 1шийся осадок отделяют от раствора,

(обрабатывают разбавленной ссшяной кис- ;лотой, промывают и высушивают. Полу- чанный продукт содержит более 97 мас. оксида магния.

Однако этот способ малопригоден для проглшшенного использования, так как в качестве выщелачивающего вещества используют раствор сахара, ценного пищевого продукта. Кроме того, сахар в растворах разрушается под влия- |нием микроорганизмов, его растворы (имеют сравнительно высокую вязкость. Это з.атрудняет практическое использование данных растворов и, прежде всего, их регенерацию и.рециркуля-

|ЦИЮ.

I Сущность предпагаемого способа за- |кпючается в том, что исходный продукт представляющий собой смесь оксидов iмагния и кальция, например обожженный доломит, обрабатывают раствором, со- держащкм одно или несколько органических азотсодержащих соединений, таких как моноэтаноламин, даэтаноламин, пиперидин или этилендиа№1н и соль ука- занных соединений с такой кислотой, :которая сама способна образовывать |растворимую в воде кальциевую соль. |К таким кислотам относятся,соляная, азотная, муравьиная и уксусная кисло ты. Указанный раствор селективно выще :лачивает оксид кальция из смеси по iреакции

MgO xCaO+ZxAB+xH-iO-MgO+xCaA 2+2хВОН где х- количество молей оксида капьция, приходящееся на моль оксида магния;

А - анион одноосновной кислоты; В - катион органического азотсо- ,

держащего соединения;

АВ - соль азотсодержащего соединения с кислотой; ВОН - органическое азотсодержащее

соединение.

Осадок, состоящий в основном из соединений магния, отделяют от маточного раствора, .промлвают и сушат. Маточный раствор целесообразно регенерировать диоксидом углерода по реакции:-СаА,+2ВОН4-С02 -СаСО,+2АВ .

После отделения выдавшего в осадок карбоната к ал ыщя регенерированный

раствор можно рециркулировать на стадию обработки исходного сырья.

Для того, чтобы полностью выделить кальциевый компонент из регенерируемого раствора, процесс регенерации ведут при рН 7-12 и при избыточном количестве органических азотсодержащего соединения по сравнению со стахи ометрическим количеством, отвечающим структуре сопи АИ.

Пример 1. 100 мае.ч. доломита содержащего, .%: СаО 30,81; MgO 21,33; 810гО,32; , обжигают при . Потеря массы при обжиге составляет 47,10 мас.%. ПолучённьШ после обжига агломерат кзмельчают и просеивают сквозь сито с отверстиями размером 0,06 мм. Затем в полученную смесь при непрерывном перемешивании постепенно вводят до 600 мае.ч. водного раствора с температурой , содержащего 120 мае,ч. моно- этаноламина и 50 мае.ч. моноэтанол амина Полученную суспензию перемешивают в течение 1 ч. После этого отделяют нерастворившийся осадок фильтрацией от маточного раствора, нагретого реакционным теплом до ЗО-бО С, Из раствора, охлажденного до 30-40 С, осаждают диоксидом углерода после достижения рН 8 карбонат , отфильтровывают его, пром.шают и высушивают. По- р1учают 52 мае.ч. карбоната кальция, содержащего 99,6 мае,% СаО в.пересчете на состояние после обжига, что соответствует 95% оксида кальция, содержащегося в исходном сырье. Осадок, отделенный от маточн - го раствора, также пром 1вают и высушивают. Он содержит, мас.%: MgO 96,65; СаО 0,31; SiOg 1,35; А12.0э 0,83; 0,85 (в пе- на состояние после отжига),

Пример 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1. Исходный доломит ,содержит, мае.%: СаО 30; MgO 27,67; SiOi, 0,15; Al,0g 0,02; 0,03,потеря массы при обжиге, который ведут при , составляет 47,50%. Обожженный и измельченный до- лоьит суспендируют в 300 мае.ч. раствора и в полученную суспензию добавляют еще 300 мае,ч. водного раствора с температурой 60 С, содержащего 150 ас,ч, ацетата моноэтаноламина и 50 мае,ч, моноэтаноламина. Из маточного раетвора после отделения нераетво- римого оеадка и обработки его диоксидом углерода получают карбонат кальция

.1599304

с содержанием 99,5 мас.% СаСО,. В ви-1,85 мас.% СаО, обжигают гфи .

де карбоната кальция извлекают 94%Потеря массы при прокаливании состав

Изобретение относится к производству соединений магния и может быть использовано для производства оксида магния и продуктов ее гидратации, используемых, например, при производстве огнеупорных материалов, в электротехнической и целлюлозно-бумажной промышленности, в строительстве и при производстве резины. Исходный продукт, представляющий собой смесь оксидов магния и кальция, например обожженный доломит, обрабатывают водным раствором, содержащим одно или несколько органических азотсодержащих соединений и соль указанных соединений с такой кислотой, которая способна образовывать растворимую в воде кальциевую соль. В качестве азотсодержащих соединений используют моноэтаноламин, диэтаноламин, пиперидин или этилендиамин и соответственно их соли с соляной, азотной, муравьиной и уксусной кислотами. Осадок, остающийся после обработки, представляет собой оксид магния с содержанием в нем оксида кальция менее 1 мас.%. Целесообразно образующийся маточный раствор подвергают регенерации диоксидом углерода при рН 7-12, отделяют выпадающий при этом в осадок карбонат кальция и используют регенерированный раствор на стадии обработки первичного сырья. 1 з.п.ф-лы.

окиси кальция, находящейся в исходном сырье. Нерастворимый осадок, содержащий преимущественно оксид магния и продукты его гидратации, после промывки и сушки содержит,.мас.%: MgO 97,68;.СаО 0,92; SiOiO,76; А12.0эО,9; 0,24 .(в пересчете на состояние после обжига).

Пример 3. К 100 мае.ч. обожженного и измельченного доломита, содержг цего, мас.%: СаО 58,31; MgO

ляет 52,15%. Обожженный магнезит из- - мельчают и просеичают через сито как описано в примере I. Полученный продукт обрабатывают 500 мае.ч. раствора, содержащего 60 мае.ч. ацетата этилен- диамина и 20 мае.ч. диэтаноламина, 10 при перемешивании в течение 1 ч. Затем нераствориМ)й осадок отделяют от. раствора фильтрованием и проьывают обессоленной водой. Состав осадка после прокаливания, мас.%: MgO 96,85;

41,25; SiOa. 0,32; и по ,5 СаО 0,35 f SiOg 0,70; AljjO 0,55;

Fe.jOa 1.25, Оставшийся раствор регенерируют пропусканием тока диоксида углерода.

При мер 6. К 100 мае. ч. обож0,05, добавляют 12.00 мае,ч. водного раствора с температурой 20 с, содержащего 280 мае,ч. хлорида пиперидина и 30 мае.ч. МОноэтанол амина. После перемешивания полученной суспензии в 20 женного при 1050±50 С доломита, содер- течение 1ч из раствора, нагретого ре- жащего, мас.%: СаО 78,15; MgO 20,25; акционным теплом до 50 С, отфильтровы- SiO,2.Q,30; , 0,25; , 1,05, вают нарастворикый осадок, состоящийпосле измельчения добавляют 1400 мае.ч.

в основном из оксида магния и продук- водного раствора, содержащего тов его. гидратации, промывают его и 25 360 мае.ч. нитрата моноэтаноламина, сушат. Осадок после обжига содер шт,15 мае.ч. нитрата магния и 20 мае.ч,

мас.%: MgO 97,69; СаО 0,94; Si020,81; моноэтаноламина. Суспензию, нагреваю- Alj,03 0,22; . Оставшийсящуюся реакционным теплом до , пепосле отделения осадка маточный рас-ремешивают в течение 1 ч, затем неTBQP обрабатывают диоксидом углерода. ЗО прореагировавший осадок, содержащий .Оксид кальция, образующийся .после дости- оксид магния и продукты его гидрата- жения рН.7,5, от4ильтровывают, ции, отфильтровывают на фильтр-прес- вают и сушат. Получают 100 мае.ч. кар- се. Фильтрованный продукт обрабатыва- боната кальция, содержащего 99,2 мас.% ют диоксидом углерода и переводят не CaCOj, что соответствует 97% от содер- выщелаченный оксид кальция в карбо- жания кальция в исходном сырье.нат. Полученный продукт, содержаш 1й

При мер 4, 00 мае.ч. обожжен- в основном гидратированный

оксид магния и карбонат кальция, находит применение, например, в стале- дО литейной промышленности. Он содержит после отжига, мас.%: tigO 85,10; СаО 7,7 0; SiOa. 1,20; 1,15; 4,60.

Через оставшийся после фильтрации

ного и измельченного каустического кальцината магнезита содержащего, мас,%: MgO 88,5; СаО 7,2; SiO 3,5; Al-jOj 0,4; , обрабатывают при перемешивании 300 мае,ч, водного раствора, содержащего 30 мае,ч, фор- миата моноэтанола№1на и 3 мае, ч, моноэтайодамина в течение I ч. Затем не- -раствор пропускают при 60°С диоксид растворимую твердую фазу отфильтровы- углерода, образующийся осадок карбо- вают, промывают водой и сушат. Состав осаДка после прокаливания, мас.%:

MgO 95,4; СаО менее 0,1; ЗЮд 3,7;

ната кальция отфильтровывают, промы- вак)т водой и сушат, а оставшийся регенерированный раствор пригоден для . и по 0,4. Оставшийся рас- Q рециркуляции на стадию обработки иствор обрабатывают диоксидом углерода,ходного сырья.

затем устраняют образовавшийся при

этом карбонат моноэтаноламина добав-г

лением стехиометрического количества

формиата кальция, отделяют образовав- 55

шийся осадок CaCOj и рецир.кулируют на

Формула изобретения

. стадию обработки исходного сырья.

П р и м е р 5. 100 мае,ч. магнезита, содержащего 45,10 мас.% MgO и

1, Способ производства оксида магния и/или продуктов его гидратации, включающий обработку обожженного доломита при температуре 0-100 С водным раствором органического вещества,

ляет 52,15%. Обожженный магнезит из- - мельчают и просеичают через сито как описано в примере I. Полученный продукт обрабатывают 500 мае.ч. раствора содержащего 60 мае.ч. ацетата этилен- диамина и 20 мае.ч. диэтаноламина, 10 при перемешивании в течение 1 ч. Затем нераствориМ)й осадок отделяют от. раствора фильтрованием и проьывают обессоленной водой. Состав осадка после прокаливания, мас.%: MgO 96,85;

,5 СаО 0,35 f SiOg 0,70; AljjO 0,55;

СаО 0,35 f SiOg 0,70; AljjO 0,55;

Fe.jOa 1.25, Оставшийся раствор регенерируют пропусканием тока диоксида углерода.

При мер 6. К 100 мае. ч. обожженного при 1050±50 С доломита, содер- жащего, мас.%: СаО 78,15; MgO 20,25; SiO,2.Q,30; , 0,25; , 1,05, после измельчения добавляют 1400 мае.ч.

Формула изобретения

1, Способ производства оксида магния и/или продуктов его гидратации, включающий обработку обожженного доломита при температуре 0-100 С водным раствором органического вещества,

отделение осадка от маточного раствора, промлвку осадка и его сушку, о т- ;личающийся тем, что обработ- ;ку исходного сырья ведут водным раст- вором, содержащим моноэтаноламин и/или диэтанопамин, и/или пиперидин,, и/или этилендиамин и соль указанных веществ с соляной, азотной, муравьиной и уксусной кислотами.

Редактор Н.Ккпатулинец

Техред Л.Олийнык

Заказ 3116Тираж 404Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCF 113035, Москваj Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор С.Ципл