Способ получения синтетического карналлита Советский патент 1991 года по МПК C01F5/30 

Изобретение относится к технологии получения синтетического карналлита из борсодержащих хлормагниевых растворов.

Целью изобретения является создание возможности использования хлормагниевых растворов, содержащих бор, при сохранении качества продукта.

Пример (по известному способу). 100 т исходного хлормагниевого раствора, содержащего, мас.%: MgCte 32,5; KCI 0,3; NaCI 0,4; MgS04 20; В 0,025, смешивают с 31,2т оборотного карналлитового раствора, состава, мас.%: MgCl225,4; KCI4,0; NaC11,9; СаО2 3,0; Н20 5,4; В 0,06, нагревают до 85- и обессульфачивают, добавляя 12,2 т 25%-ного раствора хлорида кальция, Гипсо вую суспензию разделяют фильтрацией и получают 3,4 г гипса и 139,9 т обессульфаченного раствора, который концентрируют выпариванием 15,20 т воды, 124,7 т упаренного раствора концентрируют при 75-80°С в течение 40-80 мин. 1,5 т хлорида натрия, 7,7 т хлорида калия, 23,4 т раствора охлаждают до 45°С и отделяют фильтрацией полученный синтетический карналлит от карналлитового раствора Получают 88,8 т синтетического карналлита, содержащего, мас.%; MgClz 29,5; KCI 26,0; NaCI 7; 0,03; H20 36,8, В 0,0035, и 155 т карналлитового раствора, из которого 31,2 т возвращают на стадию обессульфачивания и 120 т на приготовление суспензии. Синтетический

О Ю

о

Ю

N

карналлит содержит В 0,003% и непригоден для получения металлического магния методом электролиза,

Пример2. 100 т исходного хлормаг- ниевого раствора, содержащего, мас.%: MgCl2 32,5; КС 0,3; NaCi 0.4; MgSCM 2,0; 8 0,025; ЧаО 64,8, смешивают с 11 т оборотного карналлмюзого маточного раствора, содержащего, мас.%: MgCte 23,8; KCI 4,0; NaCI 1,2; CaCI 5,0; CaSCM 0,03; В 0,011, нагревают до 85-90°С и обессульфачивают, добавляя 12,8 т 25%-ного раствора хлорида кальция. Гипсовую суспензию разделяют фильтрацией и получают 2,4 т гипса, 121,4 т обес- сульфаченнсго раствора. Смесь растворов, содержащую 121,4 т обессульфаченного раствора и 93 т маточного раствора после отделения солевой смеси, концентрируют выпариванием 33 т воды до содержания в упаренном растворе суммы хлоридов магния и кальция 41,2% и охлаждают до 45°С. При этом происходит кристаллизация солевой смеем, содержащей преимущественно бишофит. Солевую смесь отделяют на центрифуге от сконцентрированного по бору би- ШОФИТОБОГО маточного раствора следующего состава, мас.%: MgCteC 1,7; KCI 0,2; NaCI 0,8; CaCl2 7,3; В 0,09,

Из кека солевой смеси вытесняют водой пропитывающий раствор, при этом содержание бора в солевой смеси снижается до 0,0035%, 62,4 т солевой смеси, содержащей, мас.%: MgCl2 45,5; KCI 1,1; NaC 0,6; НгО 52,86; В 0,0035, в виде суспензии с 50 т оборотного карнэллитового раствора используют в качестве хлормагниеэого компонента на стадии конверсии. 26 т сконцентрированного по бору раствора после отделения солевой смеси выводят из процесса.

24,6 т электролита, содержащего, мас.%: КС 72; NaCI 19,5; MgCl2 5; CaCl2 2,3; 6,6 т хлорида калия и 1,18 т хлорида натрия суспендируют в 99,3 т оборотного карналлито- вого раствора при 80-85°С и смешивают с 112т суспензии солевой смеси в оборотном карналлитовом растворе, перемешивают в течение 80 мин при 80-85°С и охлаждают до 45°С.

Получают 92,5 т синтетического карнал лита следующего состава, мас.%: MgCl2 29,4; КС 26,2; NaCI 7,0; СаЗСм 0,02; Н20 32,2; 80,001 и 150т карналлитового раствора, который возвращают в процесс.

Примерз. 100 т исходного хлормаг- ниевого раствора, указанного в примере 1, смешивают с 8,9 т оборотного карналлитового маточного раствора, содержащего мас.%: MgCl2 23,8, KCI 40; NaCI 1,2; CaCte 5,0; В 0,02, нагревают до 85-90°С и обессульфачивают, добавляя 12,4 т и 25%-ного раствора хлорида кальция. Гипсовую суспензию разделяют фильтрацией и получают 2,4 т гипса и 119 т обессульфаченного раствора. Смесь растворов, содержащую 119 т обессульфаченного раствора и 95 т маточного раствора, после отделения солевой смеси концентрируют выпариванием 45 т воды до содержания в упаренном растворе суммы

0 хлоридов магния и кальция 43,5% и охлаждают до 45°С, при этом происходит кристал- лизация солевой смеси, содержащей бишофит с примесью тахгидрита. Солевую смесь отделяют на центрифуге от сконцент5 рмрованного бишофитового по бору маточного раствора состава, мас.%: MgCte 31,7; KCI 0,2; NaCI 0,8; CaCl2 7,3; В 0,11. Из кека солевой смеси вытесняют водой пропитывающий раствор. Получают 64,6 т солевой сме0 си состава, мас.%: MgCb 43,3; КС 0,38; NaCI 0,57; CaCl2 0,48; N26 55,2; В 0,006, используют ее в виде суспензии с 50 т оборотного карналлитового раствора в качестве хлор- магниевого компонента на стадии конвер5 сии.

25,7 т электролита, содержащего, мас.%: КС 72; NaCI 19,5; CaCI,2,3: 7,0 т хлорида калия и 1,2 т хлорида натрия суспендируют в 100 т оборотного карналлито0 вого раствора при 80-85°С и смешивают с 114,6 т суспензии солевой смеси в оборотном карналлитовом растворе, перемешивают в течение 40-80 мин при 80-85°С и охлаждают до 45°С.

5 Получают 97,6 т синтетического карналлита состава, мас.%: MgCl2 29,5; КС 36,1; NaCI 7,0; Н20 32,2; В 0,002, и 159 т карналлитового раствора, возвращаемого в процесс.

0 21,3 т сконцентрированного по бору раствора после отделения солевой смеси выводят из процесса.

Полученный таким методом синтетический карналлит по содержанию бора непри5 годен для получения металлического магния электролитическим способом.

П р и м е р 4, 100 г исходного хлормаг- ниевого раствора состава по- примеру 2 смешивают с 9,6 т оборотного карналлито0 вого раствора состава по примеру 2, нагревают до 85-90°С и обессульфачивают, добавляя 13,37 т 25%-ного раствора хлорида кальция. Гипсовую суспензию разделяют фильтрацией и получают 2,4 т гипса, 120,6 т

5 обессульфаченного раствора. Смесь растворов, содержащую 120,6 т обессульфаченного раствора и 130 т маточного раствора после отделения солевой смеси, концентрируют выпариванием 29,1т воды до содержания в упаренном растворе суммы хлоридов

магния и кальция 36% м охлаждают до 45°С. При этом происходит кристаллизация солевой смеси, которую отделяют на центрифуге от сконцентрированного по бору бишофито-j вого маточного растасра, содержащего мас.%: MgCl2 31,7; КС 0.2, NaCI 0,3; CaCta 7,0; В 0,09. Из кека солевой смеси зытесня- ют водой пропитывающий раствор, при этом содержание бора в солевой смеси снижается до 0,0031%. 61,2 т солевой смеси состава, мас.%: MgCte 45,3; КС 1,0- NaCI 0,6; В 0,0031,в виде суспензии с 50 т оборотного карналлитового раствора используют в качестве хлормагниевого компонента на стадии конверсии.27,2 т сконцентрированного по бору раствора после отделения солевой смеси выводят из процесг.а.

24,0 т электролита, содержащего, мас,%; KCI 72; NaCi 19,5; MgCIa 5; CaCfe 2,3; 6,6 т хлорида калия и 1,2 т хлорида натрия суспендируют в 90 т оборотного карналлитового раствора при 80-85°С и смешивают с 111,2 т суспензии солей смеси в оборотном карналлитовом растворе, перемешивают в течение 80 мин при 80-85°С и охлаждают до 45°С.

Получают 91,4 т синтетического карналлита состава, мас.%; MgCIa 29,4; KCI 26,0; NaCI 7,0; СаЗСм 0,05; В 0,001, и 149,6 т карналлитового раствора, возвращаемого з процесс.

Минимальная концентрация хлоридов магния и кальция (36%) в упаренном растворе обеспечивает достижение поставленной цели, но при этом происходит увеличение оборотных потоков, например вместо 93 т в примере 2 до 130 т в приводимом примере. Соответственно, возрастает нагрузка на технологическое оборудование. При этом для вывода борз из системы по примеру 4 выводится больше сбросного раствора после отделения солевой смеси, и сокращается степень извлечения хлорида магния из раствора в синтетический карналлит на 0,7- 0,8%. Кромзтого, для достижения высокого извлечения хлористого магния при получении солевой смеси требуется удалить воды из упаренного раствора на стадии 8КУ 16- 17%, а температурный перепад (от температуры упаренного раствора 100°С до конечной температуры суспензии солевой смеси 45°С) позволяет выпаривать не более 10-11%, что приводит к осложнению работы вакуум-кристаллизационной установки,

Пример 5, 100 т исходного хлормагниевого раствора состава, РИЗС.%: КС 0,1; NaCI 0,25; MgCIa 32,8; CaSCU 0,017; MgSC-4 1,0; В 0,0254; Н20 65,83, смешивают с 6,1 т оборотного карналлитового раствора состава по примеру 2, нагревают до 85-9С°С и

,1ьфачивзют, добавляя 9,22 т25%-но- го раствора хлорида кальция. Получают 1,9 т гипса и 113,3 т обессульфаченного раствора. Обессульфаченный раствор вместе с 5 118,8тчзточчогораствора поспе отделения солерсй концентрируют до содержания ::лоридов кальция и магния 39,. % и охлзхдают до 45°С. При этом кри- стоплизуется солевая смесь, состоящая в ос10 новьом из бишофитз, которую отделяют центрифугированием от сконцентрированного по бору бишофитового маточного раствора, Ьлмзкого по составу, указанному в примерах 2-4. 27 т обогащенного по бору

15 маточного раствора после отделения солевой смеси выводят из процесса(сбрасывают), 118,8 т возвращают на концентрирование выпариванием вместе с 113,3 т обессульфаченного раствора. Кек со20 левей смеси промывают по примерам 2-4. 58,9 т промытой солевой смеси состава, мас.%: MgCl2 43,4; КС 0,5; NaCI 0,25; CaCfc 0,5; В 0,0023, суспендируют раствором элек- тропита, который получают растворением

25 21,7 т отработанного электролита магниевого завода в 115,4 т раствора состава, мас.%: КС 13-15; NaCI 4-4,5; MgCl2 12-12; CaCb 3,2-3,8; N20 64,65. Полученную суспензию, 7,3 т хлорида калия, 2,4 т хлорида натрия и

0 180 т карналлитового маточного раствора перемешивают при 85-90°С, охлаждают до и кристаллизуют 85,8 т синтетического карналлита состава, мас.%: MgCte 29,52 KCI 26,Q4; NaCi 7,03: CaSCM 0,04; CaCb

5 0,88; Б 0, Н20 36,49. Карналлит отделяют и передают на получение магния, а 271.1 т корналлмтового маточного раствора полностью возвращают на предыдущие стадии производства.

0

Формула изобретения 1. Способ получения синтетического карнчлл /та из хлормагниевых растворов, включающий обессульфачивание послед5 них хлоридом кэпьция, концентрирование обессульфаченного раствора и конверсию полученного хлормзгниевого концентрата компонентами, содержащими хлорид калия, с последующим образованием готового

0 продукта и оборотного карнзллитового раствора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью создания возможности использования хлормзгниевых раст1зороь, содержащих бор, при сохранении качества продукта,

5 концентрирование обессульфаченного раствора ведут до суммарной концентрации хлорида магния и кальция не более 43 мас.% и полученный раствор охлаждают до выделения е твердую фазу солевой смеси, содер- жзщей хлорид магния, которую после

промывки суспендируют в оборотном кар-держания бора в смеси не более 0,0035

наллитовом растворе и подвергают конвер-мас.%,

сии.

2. Способ по п. 1,отличающийся3. Способ по п. 1,отличающийся

тем, что промывку солевой смеси ведут во-5 тем, что в качестве компонентов, содержадбй или раствором хлорида магния до со-щих хлорид калия, используют электролит.

. ь

т.

Изобретение относится к технологии получения синтетического карналлита и способствует созданию возможности использования хлормагниевых растворов, содержащих бор, при сохранении качества продукта. Исходные растворы обессульфа- чивают хлоридом кальция, концентрируют обессульфаченный раствор и полученный хлормагниевый концентрат подвергают конверсии компонентами, содержащими хлорид калия с последующим образованием готового продукта и оборотного карналлитового раствора. При этом концентрирование обессульфаченного раствора ведут до суммарной концентрации хлорида магния и кальция не более 43 мае % и полученный раствор охлаждают до выделения в твердую фазу солевой смеси, содержащей хлорид магния, которую после промывки суспендируют в оборотном карналлитовом растворе и подвергают конверсии Промывку солевой смеси ведут водой или раствором хлорида магния (содержание бора в смеси не более 0,0035 мас.%. В качестве компонентов смеси, содержащих хлорид калия, используют электролит. Из исходных хлормагниевых растворов, содержащих 0,025% бора, получают искусственный карналлит с содержанием бора не более 0 001 мае %, что позволяет использовать его для производства магния и хлора электролитическим способом без дополнительного расхода электроэнергии 2 з. п. ф-лы