Способ получения окиси магния Советский патент 1979 года по МПК C01F5/06 

1

Изобретение относится к способам получения окиси магния бикарбонатны методом, оно может быть использовано в химической промьниленностн.

Известен способ получения окиси магния путем карбонизации суспензии магнийсодержащих соединений под давлением, отделения шлама от раствора бикарбоната магния, декарбонизации этого раствора путем нагрева паром до 85-98 С и последующей кальцинации и спекания осадка 11,

Для этого способа характерны нешлсокое качество получаемой окиси магния (SiO20,3 вес,%), а также значительные энергозатраты, связанные с расходом пара на термическое разложение (декарбонизацию) раствора бикарбоната магния.

Цепью изобретения является снижение содержания двуокиси кремния в продукте при одновременном уменьшении энергозатрат.

Эта цель достигается тем, что раствор бикарбоната магния, полученный путем карбонизации магнийсодер жащих соед нений и отделенный от шлама, предварительно подогревают до 27-32 С и подаергают декарбонизации в присутствии затравки из тригидрокарбоната магния в количестве вес. 5-35 вес. % MgO от содержания окиси магния в растворе путем противоточного контактирования с газами кальцинации и спекания, полученную суспензию смешивают с ретурной окисью магния при 30-бО°С рН, рав- ном 7,5-8,5, и молярном соотнсшении MgdlCOgls : MgO, равном 1:1,05-1,45.

0 Образовавшийся осадок тригидрокарбоната магния подвергают кальцинации и спеканию.

В качестве затравки из тригидрокарбоната магния используют декарбо5низированную суспензию, предварительно подогретую до 80-100°С.

Способ позволяет получить окись магния с содержанием 98-99,5 вес.% MgO, уменьшить содержание двуокиси

0 кремния в продукте до 0,1 вес.% и исключить применение пара на стадии карбонизации, что уменьшает энергозатраты.

Способ заключается в следующем.

5 Магнийсодержащие соединения суспендируют в воде до получения суспензии с весовым отношением активной окиси магния к воде 1:45-55. Суспензию карбонизуют газом, содержащим угле0ки-слоту, под давлением l-f: эти при i0-25 C в течение 30-50 гдан. Непрореагировабший шлам отделяют фильтра цией, а раствор бикарбоната магния с концентрацией MgO не менее 20 г/л ,подогревают до 27-32 С и подвергают ,декарбонизации. Декарббнизацию ве;.дут в присутствии затравки из тригидрокарбоната магния в количестве 5-35 вес.% MgO от содержания окиси магния в растворе бикарбоната магния. Декарбонизуемый раствор подверга ют противоточной обработке уходящигда газами печей кальцинации, содержащими HgO, CO2,N2 и Og и имеющими тe mepaтypy 150 бОО°Се При этом про исходят отдувка углекислоты и интен сивное осалсдение кристаллов тригидрокарбоната магния при 30-бО°С,пред почтительно при 50-53 С, рН 7,5--8,5 и молярном соотношении М§(НСОз)2 :Mgt равном 1 if05-1,45, спосйбствующие осаждению остаточных количеств непрореагировавшего бикарбоната магни Обработанную ретурной окисью магния суспензию отфильтровывают, осадок тригидрокарбоната магния подвергают кальцинации и спеканию, В качестве затравки на стадии де карбонизации может быть использована суспензия предпочтительно пасты тригидрокарбоната магния или часть декарбонизированной суспензии,предв рительно подогретой до 80-100°С, В первом случае суспензию тригид рокарбоната магния смеьаивают с раст вором бикарбоната магния и полученнуьо суспензию нагревают отходящими газами декарбонизации до 27-32°С, а затем декарбониаируют при противоточной обработке газами, отходящими из печей кальцингщии при объемном отноиении суспензии к газу 9-12 : : 2200-3200. Противоточную обработку проводят . при температуре суспензии 30-бО°С, предпочтительно при 50-55С при этом полученные лсидкостной и газовы потоки разделяют и вновь подвергает пpoтивoтoчнo Iy взаимодействгао, В случае использования в качестве затравки из тригидрокарбоната магния части декарбонизирочанной су пензии, нагретой от :одя1аг1Ь газакм печей кальцинации до 80-100 С, ее смешивают с исходным раствором бика боната магния, предварительно подофетым отходящими газами декарбонизации до 27-32с, и декарбонизации подвергают попученную смесь при 3060°С, првд:ц1очтитель| о при 50-53 с, Затем часаь декарбонизированной суспензии нахт евают до 80-100с и используют в качестве затравки, а оставшуюся часть подвергают обработ ке ретурной окисью магния. Пример, 1020 кг водной суспензии, содержащей 24 кг активно окиси магния, 1 кг СаО, 0,5 кг СаО 1 кг SiOg и 1 кг К2.0з, карбонизуют газом, содержащим 42% двуокиси углерода, под давлением б ата при температуре в течение 40 мин. После отделения шлама получают 1 мраст-;. вора бикарбоната магния с концентра- цией 21 г/л MgO. В этот раствор вводят пасту тригид1окарбоната магния в количестве 3,57 кг в пересчете на MgO, что составляет 17 вес,% от содержания окиси магния в растворе, нагревают полученную суспензию до 32°С газами, отходящими после декарбонизации. Затем суспензию подвергают декарбонизации путем противоточного взаимодействия с топочными газами, отходящими из печей кальцинации и спекания, имеюсдами температуру 200 Се Состав газа следующий, %: COglOfB; 35,3 «247,4 и Og 3,количество газа 285 нм. TeivinepaTypa суспензии после противоточного контактирования с газом 53°С, а .температура газа 60°С. Затем газовый и жидкостный потоки разделяют и вновь подвергают противоточному взаимодействию. Полученную суспензию, содержащую неразложкаши1 ся бикарбонат магния (3 г/л), смешивают о 3,75 кг активной окиси магния {йодное число более 100мг.экв /fOor Мдр) при температуре 52С и рЯ 7,5-8,5. При этом молярное соотношение t(KCOy 2 - 1:1,25. Осадок отделяют от маточного раствора, кальцинируют при 800°Си спекают при 1850°С,В результате получшот 20,7 кг окиси магния без учета затравки и оетура) следующего состава, ЩО 99,4 SiOs 0,1г Re°3 025; СаО 0,25. Пример 2, 81,8 кг дапсшита, содержащего, кг: СаО 24,6; MgO 16,0 SiO23,7 2 36,6, обжигают при температуре 1100°С в течение 2,5 ч. Обожйсенный доломит гасят 79,9 кг воды и получают известковомагнезиальную суспензию следующего состава,кг: СаО MgO 14,0; СаСО о, 1,8 SiOg 3,2; RgO 0,8; С 0,4; 58,2. Суспензию подвергают взаимодействию с 28,1 кг жидкости теплообменника дистилляции производства кальцинированной соды. Из полученной суспанзии отгоняют аммиак в дистиллере, осадок отделяют от дистиллярной жидкости, отмывают от хлоридов и репульпируют водой. Получают суспензию сырой магнезии следующего cocjaBa, кг г MgO 13,2; СаСОэ 1,9; SiOg 3,25; RjO 0,8; С О,.4; 52,7. Суспензию сырой магнезии карбонизуют газом, содержащим 55% двуокиси углерода, при давлении 5 ата в течение 45 мин с Непрореагировавший шлам отделяют фильтрованием, а полученные 540 кг тааствора бикарбоната магния, содержащие 38,7 кг М (НСОд) или 10,66 кг MrfO, .направляют на декарбонизацию. Раствор бикарбоната магния нагревают до 30°С газами, отходящими после декарбонизации, и смешивают со 138 кг декарбонизованной суспензии, имеющей температуру 95°С после про|тивоточного взаимодействия с газами печей кальцинации и содержащей 2,5 кг затравки - тригидрокарбоната магния в пересчете на MgD, что составляет 23,5 вес.% от содержания оки 1СИ магния в растворе. Допученную смесь, имеющую температуру , декарбонизуют путем противоточного взаимодействия с газа ми, отходящими после нагрева.138 кг декарбонизированной суспензии газами печей кальцинации. Газы нггГревают смесью до температуры , они служат одновременно отдувочным агентом Полученную декарбонизированную сусп зию разделяют на две части, одну часть (в количестве 528 кг) обрабатывают 2 кг ретурной окиси магния, что соответствует молярному отнопеНИК) Mg(HC03)2 : MgO 1:1,3, при температуре 53С, рЯ 7,5-8,5. Осадок отделяют от маточного раствора, каль цинируют при 800°С и спекают при , В результате получают 10,1кг окиси магния (без учета затравки и ретура) следующего состава, вес.%: 99,4; SiOg 0,1; °25 СаО 0,25. Оставшуюся-часть (в количестве 124 кг) нагревают при противоточном контактировании до температуры газами печей кешьцинации и спекания имеющими температуру 250°С и следую щий состав, %: COg 10,3; HgO 35,3; Ng 47,4; Oj 3 и пыль окиси магния. Далее нагретую суспензию подают на смешение с нагретым до раствором бикарбоната магния. Формула изобретения ,1. Способ получения окиси магния путем карбонизации .магнийсодержащих соединений, отделения раствора бикарбоната магния от шлама, декарбониза этого раствора с последующей кальцинацией и спеканием осадка, отличающийся тем, что. с целью снижения содержания двуокиси кремния в целевом продукте при одновременном уменьшении энергозатрат, раствор бикарбоната магния предварительно подогревают до 27-32°С и подвергают декарбонизации в присутствии затравки из тригидрокарбоната магния в количестве 5-35 вес.% MgO содержания окиси магния в растворе путем противоточного контактирования с газами кальцинации и спека- . ния, полученную cycneHsi-no смииивают ретурной окисью магния при 3060°С, рН, равном 7,5-8,5, и мапярном соотношении Mg-CHCOa) ; MgO, равном 1:1,05-1,45, 2. Способ поп, 1, отличаюийся тем, что в качества га- . равки из тригидрокарбоната магния используют декарбонизированную суспензию, предварительно нагретую до 80ЮО С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Техническая и эконо1 «1Ческая информация Экономика химической промышленности-М., НИИТЭХИМ, 1968, № 9, с. 41-42.