RU2243154C2 - Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica production - Google Patents
Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica productionInfo
- Publication number
- RU2243154C2 RU2243154C2 RU2003105503/15A RU2003105503A RU2243154C2 RU 2243154 C2 RU2243154 C2 RU 2243154C2 RU 2003105503/15 A RU2003105503/15 A RU 2003105503/15A RU 2003105503 A RU2003105503 A RU 2003105503A RU 2243154 C2 RU2243154 C2 RU 2243154C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- serpentinite
- silicon dioxide
- magnesium
- solution
- leaching
- Prior art date
Links
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 24
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 10
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 14
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M hydrosulfide Chemical compound [SH-] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 5
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 5
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZNMXOKPQPNMY-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Cl] Chemical compound [Mg].[Cl] QGZNMXOKPQPNMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FOSCDBCOYQJHPN-UHFFFAOYSA-M Cl[Mg] Chemical compound Cl[Mg] FOSCDBCOYQJHPN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical class [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 2
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052566 spinel group Inorganic materials 0.000 description 2
- SAVYTRKCUVDEFC-UHFFFAOYSA-N 2-[methyl-[methyl(propan-2-yloxy)phosphoryl]oxyphosphoryl]oxypropane Chemical compound CC(C)OP(C)(=O)OP(C)(=O)OC(C)C SAVYTRKCUVDEFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052898 antigorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021488 crystalline silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical class Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии переработки минерального сырья и может быть использовано для комплексной переработки серпентинита с получением товарных продуктов - чистого диоксида кремния, соединений магния, железосодержащего и никелькобальтового концентратов.The invention relates to a technology for processing mineral raw materials and can be used for complex processing of serpentinite to obtain marketable products - pure silicon dioxide, magnesium compounds, iron-containing and nickel-cobalt concentrates.
Серпентинит - это руда, содержащая до 90% минерала серпентина, который встречается в природе в виде лизардита с небольшим количеством антигорита и иногда клинохризотила или ортохризотила. Серпентин содержит включения волокнистого асбеста, незначительное количество брусита, магнетита, овурита, хромита и шпинели. При кислотном выщелачивании овурит, хромит, шпинели плохо вскрываются, имеют низкую скорость растворения. Поэтому такие минералы, как магнетит, овурит, хромит и шпинели, обладающие магнитными свойствами, можно удалить физическими методами, например, магнитной сепарацией.Serpentinite is an ore containing up to 90% of the serpentine mineral, which is found in nature in the form of lysardite with a small amount of antigorite and sometimes clinochrysotile or orthochrysotile. Serpentine contains inclusions of fibrous asbestos, a small amount of brucite, magnetite, ovurite, chromite and spinel. With acid leaching, ovurite, chromite, spinels do not open well, have a low dissolution rate. Therefore, minerals such as magnetite, ovurite, chromite, and spinels with magnetic properties can be removed by physical methods, for example, magnetic separation.
Известен способ получения активного кремнезема из серпентизированного ультрабазита (заявка РФ 2000117862/2, МПК 7 С 01 В 33/18, опубл. БИМП, 2002. - №18 (1). С.80-81). Сущность способа заключается в следующем. Серпентизированный ультрабазит, измельченный до крупности <3 мм и обеспыленный, подвергают магнитной сепарации, затем немагнитную фракцию растворяют в серной кислоте, отделяют нерастворившийся целевой продукт от сульфатного раствора центрифугированием.A known method of producing active silica from serpentized ultrabasite (RF application 2000117862/2, IPC 7 01 B 33/18, publ. BIMP, 2002. - No. 18 (1). S.80-81). The essence of the method is as follows. Serpentized ultrabasite, crushed to a particle size <3 mm and dedusted, is subjected to magnetic separation, then the non-magnetic fraction is dissolved in sulfuric acid, the insoluble target product is separated from the sulfate solution by centrifugation.
Основными недостатками данного способа являются следующие:The main disadvantages of this method are the following:
- при сернокислотной обработке серпентизированного ультрабазита кальций переходит в целевой продукт в виде сульфата кальция;- during the sulfuric acid treatment of serpentized ultrabasite, calcium passes into the target product in the form of calcium sulfate;
- магнитной сепарации подвергают всю исходную руду, что увеличивает затраты на ее проведение.- magnetic separation is subjected to the entire source ore, which increases the cost of its implementation.
Наиболее близким аналогом является способ комплексной переработки серпентинита (Пат. РФ №20973322, МПК 6 С 01 В 33/142, С 01 F 5/02, С 01 D 5/02) - прототип.The closest analogue is the method of complex processing of serpentinite (Pat. RF No. 20973322, IPC 6 C 01 B 33/142, C 01 F 5/02, C 01 D 5/02) - prototype.
Сущность способа заключается в следующем: серпентинит разлагают серной кислотой концентрацией 20-50%. На первой стадии получают осадок, состоящий из аморфного кремнезема и неразложившихся магнитных минералов, и фильтрат. Осадок подвергают магнитной сепарации с выделением концентрата магнетита и хромита, а также диоксида кремния. Фильтрат нейтрализуют до рН 7,0-8,5, при этомосаждают гидроксиды металлов (Cr-Ni-Fe). Из оставшегося фильтрата методом карбонизации получают карбонат магния, который прокаливанием переводят в оксид магния. Из конечного раствора выпариванием получают сульфат натрия.The essence of the method is as follows: serpentinite decompose with sulfuric acid concentration of 20-50%. In the first stage, a precipitate is obtained consisting of amorphous silica and undecomposed magnetic minerals, and a filtrate. The precipitate is subjected to magnetic separation with the release of a concentrate of magnetite and chromite, as well as silicon dioxide. The filtrate is neutralized to a pH of 7.0-8.5, while metal hydroxides (Cr-Ni-Fe) are precipitated. Magnesium carbonate is obtained from the remaining filtrate by carbonation, which is converted by calcination to magnesium oxide. Sodium sulfate is obtained from the final solution by evaporation.
Данный способ может быть использован для переработки серпентинитов, не содержащих кальция или с низким его содержанием (не более 0,2-0,4%). Для переработки серпентинитов с высоким содержанием кальция этот способ неприемлем.This method can be used for the processing of serpentinites that do not contain calcium or with its low content (not more than 0.2-0.4%). For the processing of high calcium serpentinite, this method is not acceptable.
При сернокислотном выщелачивании кальций из серпентинита в виде гипса или полугипса переходит в кремнезем, снижая тем самым содержание SiO2 в готовом продукте.During sulfuric acid leaching, calcium from serpentinite in the form of gypsum or semi-gypsum passes into silica, thereby reducing the SiO 2 content in the finished product.
Недостатком данного способа является также то, что перед выщелачиванием серпентинит измельчают до фракции 0,074 мм. Это создает определенные трудности при фильтровании пульпы и дополнительные затраты на измельчение исходного серпентинита.The disadvantage of this method is that before leaching, serpentinite is crushed to a fraction of 0.074 mm. This creates certain difficulties in filtering the pulp and additional costs for grinding the original serpentinite.
Технический результат заключается в повышении качества диоксида кремния и получении дополнительных товарных продуктов и/или полупродуктов.The technical result consists in improving the quality of silicon dioxide and obtaining additional commercial products and / or intermediates.
Технический результат достигается следующим образом Выщелачивание серпентинита, в котором отсутствует асбестовое волокно, ведут солянокислым раствором. Кроме того, выщелачивание проводят в дискретном или непрерывном противоточном режиме.The technical result is achieved as follows. Leaching of serpentinite, in which there is no asbestos fiber, is carried out with a hydrochloric acid solution. In addition, leaching is carried out in discrete or continuous countercurrent mode.
Очистку хлормагниевого раствора от примесей осуществляют нейтрализацией с добавлением сульфида или гидросульфида натрия.Purification of the chloromagnesium solution from impurities is carried out by neutralization with the addition of sodium sulfide or hydrosulfide.
Очищенный раствор хлорида магния используют для получения соединений магния: оксида магния, хлорида магния или карналлита, которые после обезвоживания используются для получения магния электролизом.A purified solution of magnesium chloride is used to obtain magnesium compounds: magnesium oxide, magnesium chloride or carnallite, which, after dehydration, are used to produce magnesium by electrolysis.
Остаток после выщелачивания, представляющий собой диоксид кремния, для повышения его чистоты перед магнитной сепарацией измельчают до требуемой крупности, затем подвергают многостадийной сепарации. Немагнитную фракцию для получения диоксида кремния, используемого, например, в резинотехнической промышленности и др. отраслях, дополнительно обрабатывают соляной кислотой, отмывают от хлоридов, сушат и подвергают электростатической сепарации.The residue after leaching, which is silicon dioxide, is crushed to the required size before increasing magnetic purity before magnetic separation, then it is subjected to multi-stage separation. The non-magnetic fraction for producing silicon dioxide, used, for example, in the rubber industry and other industries, is additionally treated with hydrochloric acid, washed from chlorides, dried and subjected to electrostatic separation.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующей совокупности существенных признаков. Выщелачивание серпентинита ведут солянокислым раствором с извлечением магния и других ценных компонентов в раствор, диоксид кремния остается в нерастворимом остатке, хлормагниевый раствор очищают от примесей нейтрализацией и используют для получения оксида магния, хлорида магния или карналлита, который после обезвоживания подвергают электролизу с получением магния и хлора, последний направляют на обезвоживание карналлита, а диоксид кремния после измельчения подвергают дополнительной очистке магнитной и электростатической сепарацией.The essence of the proposed method lies in the following set of essential features. The leaching of serpentinite is carried out with a hydrochloric acid solution with the extraction of magnesium and other valuable components into the solution, silicon dioxide remains in an insoluble residue, the magnesium chloride solution is purified from impurities by neutralization and used to produce magnesium oxide, magnesium chloride or carnallite, which is subjected to electrolysis after dehydration to produce magnesium and chlorine , the latter is sent to dehydration of carnallite, and silicon dioxide after grinding is subjected to additional purification of magnetic and electrostatic separation by.
Отличительными признаками также является то, что выщелачивание серпентинита фракции -1200+800 мкм ведут солянокислым раствором, содержащим 10-21% соляной кислоты, при температуре 60-100°С, Ж:Т = 3-10:1 (6:1) в течение 2-6 ч в дискретном или непрерывном противоточном режиме; нейтрализацию осуществляют в две стадии: на первой бруситом и/или каустическим магнезитом при температуре 80-90°С до рН 3,5-4,0, на второй раствором гидроксида натрия до рН 6-7 с добавлением сульфида или гидросульфида натрия; диоксид кремния перед магнитной сепарацией отмывают от хлор-иона, сушат и дополнительно измельчают до крупности, обусловленной требуемой чистотой диоксида кремния или другими условиями его применения.Distinctive features are also that leaching of serpentinite fractions -1200 + 800 microns is carried out with hydrochloric acid solution containing 10-21% hydrochloric acid, at a temperature of 60-100 ° C, W: T = 3-10: 1 (6: 1) 2-6 hours in discrete or continuous countercurrent mode; neutralization is carried out in two stages: on the first brucite and / or caustic magnesite at a temperature of 80-90 ° C to a pH of 3.5-4.0, on a second sodium hydroxide solution to a pH of 6-7 with the addition of sodium sulfide or hydrosulfide; silicon dioxide before magnetic separation is washed from the chlorine ion, dried and further crushed to a particle size due to the required purity of silicon dioxide or other conditions for its use.
После магнитной сепарации диоксид кремния при необходимости дополнительно обрабатывают соляной кислотой, отмывают от хлоридов, сушат и подвергают электростатической сепарации.After magnetic separation, silicon dioxide is optionally further treated with hydrochloric acid, washed from chlorides, dried and subjected to electrostatic separation.
На основании проведенных исследований установлено, что при выщелачивании при температуре ниже 60°С и Ж:Т <3 получена низкая степень извлечения магния и др. компонентов. Это приводит к тому, что потребуется дополнительная неоднократная обработка диоксида кремния соляной кислотой для получения его высокой чистоты.Based on the studies, it was found that when leaching at a temperature below 60 ° C and W: T <3, a low degree of extraction of magnesium and other components was obtained. This leads to the need for additional repeated processing of silicon dioxide with hydrochloric acid to obtain its high purity.
При выщелачивании при температуре выше 100°С степень извлечения компонентов возрастает незначительно, а при Ж:Т >10 остается значительное количество неиспользованной соляной кислоты, что потребует дополнительного расхода нейтрализующего реагента. При выщелачивании серпентинита в непрерывном противоточном режиме частицы более 1200 мкм будут оседать, а менее 800 мкм будут уноситься из реактора вместе с раствором. Это приводит к уменьшению степени извлечения магния и других компонентов в раствор, тем самым загрязняя получаемый диоксид кремния. При нейтрализации хлормагниевого раствора в 2 стадии могут быть получены дополнительно два целевых полупродукта: железосодержащий и никелькобальтовый концентраты. Железосодержащий концентрат можно использовать для получения чистого оксида и/или пигментов на его основе. Никелькобальтовый концентрат - для получения индивидуальных соединений никеля и кобальта. Для получения раствора хлорида магния, не содержащего примесей тяжелых металлов, на 2-ой стадии вводят сульфид (гидросульфид) натрия для осаждения соединений железа (II), марганца (II), никеля (II) в форме сульфидов.When leaching at temperatures above 100 ° C, the degree of extraction of the components increases slightly, and at L: T> 10 there remains a significant amount of unused hydrochloric acid, which will require additional consumption of a neutralizing reagent. When serpentinite is leached in a continuous countercurrent mode, particles larger than 1200 microns will settle, and less than 800 microns will be carried away from the reactor along with the solution. This leads to a decrease in the degree of extraction of magnesium and other components in the solution, thereby contaminating the resulting silicon dioxide. When neutralizing a chlorine-magnesium solution in 2 stages, an additional two target intermediates can be obtained: iron-containing and nickel-cobalt concentrates. Iron-containing concentrate can be used to obtain pure oxide and / or pigments based on it. Nickel-cobalt concentrate - for individual compounds of nickel and cobalt. To obtain a solution of magnesium chloride that does not contain impurities of heavy metals, sodium sulfide (hydrosulfide) is introduced at the 2nd stage to precipitate iron (II), manganese (II), nickel (II) compounds in the form of sulfides.
Известный способ очистки хлормагниевых растворов от указанных примесей хлором заключается в их окислении и последующем осаждении в форме гидроксидов.A known method of purification of chloromagnesium solutions from these impurities with chlorine consists in their oxidation and subsequent precipitation in the form of hydroxides.
Недостатками данного способа являются низкая степень использования хлора, образование новых токсичных соединений хлора в виде гипохлоритов или хлоратов. При использовании сульфида или гидросульфида натрия степень очистки от соединений железа (II), марганца (II), никеля (II) составляет 99,90-99,99%.The disadvantages of this method are the low degree of chlorine use, the formation of new toxic chlorine compounds in the form of hypochlorites or chlorates. When using sodium sulfide or hydrosulfide, the degree of purification from compounds of iron (II), manganese (II), nickel (II) is 99.90-99.99%.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
1 кг серпентинита (фракция 0,8 мм) состава, % мас.: Mg - 22,0; Са - 1,0; Fe - 5,0; Mn - 0,08; Ni - 0,26; Со - 0,04; Al - 0,24; Cr - 0,15; Ti - 0,17; п.п.п. - 12,5; SiO2 - 39,1, выщелачивают солянокислым раствором, содержащим 16% НСl, при температуре 80°С и Ж:Т = 6:1 в течение 4 ч.1 kg of serpentinite (fraction 0.8 mm) of the composition,% wt .: Mg - 22.0; Ca - 1.0; Fe - 5.0; Mn 0.08; Ni 0.26; Co - 0.04; Al 0.24; Cr 0.15; Ti 0.17; p.p.p. - 12.5; SiO 2 - 39.1, leached with hydrochloric acid solution containing 16% Hcl, at a temperature of 80 ° C and W: T = 6: 1 for 4 hours
В результате выщелачивания и фильтрования получен хлормагниевый раствор, содержащий, г/дм3: Mg - 36,5; Са - 0,75; Fe - 10,5; Mn - 0,06; Ni - 0,3; Со - 0,018; Сu - 0,004; Al - 0,75; Cr - 0,16; Ti - 0,012; SiO2 - 0,1 и диоксид кремния состава, % мас.: Mg - 2,9; Са - 0,5; Fe - 0,46; Mn - 0,06; Ni - 0,023; Со - 0,03; Сu - 0,05; Al - 0,02; Cr - 0,24; п.п.п. - 11,6, ост. SiО2, который измельчают до фракции -200 мкм и подвергают магнитной сепарации. Выход магнитной фракции составил 12-20%. Затем немагнитную фракцию обрабатывают соляной кислотой при температуре 90±5°С, Ж:Т = 2:1 в течение 2 ч, отстаивают и декантируют. Соляную кислоту затем используют для выщелачивания исходного серпентинита. Диоксид кремния отмывают от хлоридов, сушат и подвергают электростатической сепарации. В результате электростатической сепарации отделяется кристаллический диоксид кремния (кварц), который присутствует в исходном серпентините.As a result of leaching and filtering, a chlorine-magnesium solution was obtained containing, g / dm 3 : Mg - 36.5; Ca - 0.75; Fe - 10.5; Mn 0.06; Ni is 0.3; Co - 0.018; Cu - 0.004; Al - 0.75; Cr 0.16; Ti - 0.012; SiO 2 - 0.1 and silicon dioxide composition,% wt .: Mg - 2.9; Ca - 0.5; Fe 0.46; Mn 0.06; Ni - 0.023; Co - 0.03; Cu - 0.05; Al is 0.02; Cr 0.24; p.p.p. - 11.6, stop SiO 2 , which is ground to a fraction of -200 μm and subjected to magnetic separation. The output of the magnetic fraction was 12-20%. Then the non-magnetic fraction is treated with hydrochloric acid at a temperature of 90 ± 5 ° C, W: T = 2: 1 for 2 hours, sediment and decanted. Hydrochloric acid is then used to leach the starting serpentinite. Silicon dioxide is washed from chlorides, dried and subjected to electrostatic separation. As a result of electrostatic separation, crystalline silicon dioxide (quartz), which is present in the original serpentinite, is separated.
В результате такой обработки получен аморфный кремнезем следующего состава, % маc.: Mg - 0,28; Са - 0,32; Fe - 0,05; Mn <0,05; Ni - 0,01; Со - 0,02; Сu - 0,01; Al - 0,006; Cr <0,04; остальное SiO2 и Н2О, насыпной вес - 0,5-0,6 г/см3, удельная поверхность - 30-200 м2/г.As a result of this treatment, amorphous silica of the following composition was obtained,% wt .: Mg - 0.28; Ca - 0.32; Fe - 0.05; Mn <0.05; Ni is 0.01; Co - 0.02; Cu - 0.01; Al - 0.006; Cr <0.04; the rest is SiO 2 and H 2 O, bulk density is 0.5-0.6 g / cm 3 , specific surface is 30-200 m 2 / g.
Фильтрат, содержащий примеси, подвергают очистке нейтрализацией в 2 ступени. На первой ступени очистку проводят бруситом при температуре 80-90°С до рН 3,5-4,0. При этом получают железосодержащий концентрат следующего состава, % мас.: Mg - 3,0; Са - 0,8; Fe - 39,9; Mn <0,05; Ni - 0,16; Ti - 0,52; Si - 4,7; Со - 0,036; Сu - 0,033; Al - 2,8; Cr - 0,61; Cl - 0,1.The filtrate containing impurities is subjected to purification by neutralization in 2 steps. In the first stage, cleaning is carried out with brucite at a temperature of 80-90 ° C to a pH of 3.5-4.0. In this case, an iron-containing concentrate of the following composition is obtained,% wt .: Mg - 3.0; Ca - 0.8; Fe - 39.9; Mn <0.05; Ni is 0.16; Ti - 0.52; Si - 4.7; Co - 0.036; Cu - 0.033; Al - 2.8; Cr 0.61; Cl is 0.1.
На второй ступени очистку ведут раствором гидроксида натрия до рН 6,0-7,0 с добавлением сульфида или гидросульфида натрия для более полной очистки хлормагниевого раствора от соединений железа (II), марганца (II) и никеля. При этом получают никель-кобальтовый концентрат состава, % маc.: Mg - 2,7; Са - 0,6; Fe - 12,5; Mn - 0,32; Ni - 3,0; Ti - 0,014; Si - 0,11; Со - 0,089; Сu - 0,01; Al - 0,01; Cr <0,05; Cl <0,05.In the second stage, the purification is carried out with a sodium hydroxide solution to a pH of 6.0-7.0 with the addition of sodium sulfide or sodium hydrosulfide for a more complete purification of the magnesium chloride solution from compounds of iron (II), manganese (II) and nickel. In this case, a nickel-cobalt concentrate of the composition is obtained,% wt .: Mg - 2.7; Ca - 0.6; Fe - 12.5; Mn — 0.32; Ni is 3.0; Ti - 0.014; Si - 0.11; Co - 0.089; Cu - 0.01; Al is 0.01; Cr <0.05; Cl <0.05.
Очищенный хлормагниевый раствор, содержащий 270-300 г/дм3 MgCl2 и 40-50 г/дм3 NaCl, используют для получения оксида магния, хлорида магния или карналлита в результате конверсии с отработанным электролитом.The purified chlorine-magnesium solution containing 270-300 g / dm 3 MgCl 2 and 40-50 g / dm 3 NaCl is used to produce magnesium oxide, magnesium chloride or carnallite as a result of conversion with spent electrolyte.
Таким образом, предлагаемая технология комплексной переработки серпентинита позволяет улучшить качество диоксида кремния и расширить области его применения. Диоксид кремния высокой чистоты находит широкое применение в таких отраслях промышленности, как резинотехническая, электротехническая, металлургическая, огнеупорная, стекольная и др., а также для производства кремния, четыреххлористого кремния, особо чистого кварцевого стекла, оптических волокон, специальной керамики и т.д. Кроме того, данная технология очистки позволяет получать хлормагниевые растворы, не содержащие примеси таких металлов, как железо, хром, алюминий и др., что способствует получению соединений магния высокой чистоты. Необходимо отметить, что помимо этих продуктов возможно получение железо- и никель-кобальтового концентратов, которые могут быть использованы для получения индивидуальных соединений.Thus, the proposed technology for the integrated processing of serpentinite can improve the quality of silicon dioxide and expand its field of application. High purity silicon dioxide is widely used in industries such as rubber, electrical, metallurgical, refractory, glass, etc., as well as for the production of silicon, silicon tetrachloride, highly pure silica glass, optical fibers, special ceramics, etc. In addition, this purification technology allows the production of magnesium chloride solutions that do not contain impurities of metals such as iron, chromium, aluminum, etc., which contributes to the production of high purity magnesium compounds. It should be noted that in addition to these products, it is possible to obtain iron and nickel-cobalt concentrates, which can be used to obtain individual compounds.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003105503/15A RU2243154C2 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003105503/15A RU2243154C2 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003105503A RU2003105503A (en) | 2004-08-20 |
| RU2243154C2 true RU2243154C2 (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=34387666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003105503/15A RU2243154C2 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2243154C2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2292300C1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-27 | Иван Иванович Калиниченко | Method of processing of serpentinite |
| RU2314997C2 (en) * | 2006-02-13 | 2008-01-20 | Открытое акционерное общество "Асбестовский магниевый завод" (ОАО "АМЗ") | Method of production of the liquid glass |
| RU2344076C2 (en) * | 2006-09-22 | 2009-01-20 | Игорь Александрович Богданов | Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore |
| RU2356836C1 (en) * | 2007-09-11 | 2009-05-27 | Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") | Method of complex treatment of serpentinite |
| RU2407704C2 (en) * | 2007-07-11 | 2010-12-27 | Ншан Оганесович Зулумян | Method for complex processing of serpentinite |
| RU2593861C1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-08-10 | Альфред Нафитович Габдуллин | Method of producing finely dispersed silicon dioxide |
| CN113548683A (en) * | 2021-07-22 | 2021-10-26 | 安徽大学绿色产业创新研究院 | Method for preparing magnesium-based and silicon-based materials by using serpentine without waste |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3338667A (en) * | 1963-12-02 | 1967-08-29 | Johns Manville | Recovery of silica, iron oxide and magnesium carbonate from the treatment of serpentine with ammonium bisulfate |
| US5091161A (en) * | 1986-11-21 | 1992-02-25 | Noranda, Inc. | Production of pure magnesium chloride solution from siliceous magnesium minerals |
| RU2097322C1 (en) * | 1992-02-24 | 1997-11-27 | Вадим Викторович Велинский | Method for complex processing of serpentinite mineral |
-
2003
- 2003-02-25 RU RU2003105503/15A patent/RU2243154C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3338667A (en) * | 1963-12-02 | 1967-08-29 | Johns Manville | Recovery of silica, iron oxide and magnesium carbonate from the treatment of serpentine with ammonium bisulfate |
| US5091161A (en) * | 1986-11-21 | 1992-02-25 | Noranda, Inc. | Production of pure magnesium chloride solution from siliceous magnesium minerals |
| RU2097322C1 (en) * | 1992-02-24 | 1997-11-27 | Вадим Викторович Велинский | Method for complex processing of serpentinite mineral |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2292300C1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-27 | Иван Иванович Калиниченко | Method of processing of serpentinite |
| RU2314997C2 (en) * | 2006-02-13 | 2008-01-20 | Открытое акционерное общество "Асбестовский магниевый завод" (ОАО "АМЗ") | Method of production of the liquid glass |
| RU2344076C2 (en) * | 2006-09-22 | 2009-01-20 | Игорь Александрович Богданов | Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore |
| RU2407704C2 (en) * | 2007-07-11 | 2010-12-27 | Ншан Оганесович Зулумян | Method for complex processing of serpentinite |
| RU2356836C1 (en) * | 2007-09-11 | 2009-05-27 | Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") | Method of complex treatment of serpentinite |
| RU2593861C1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-08-10 | Альфред Нафитович Габдуллин | Method of producing finely dispersed silicon dioxide |
| CN113548683A (en) * | 2021-07-22 | 2021-10-26 | 安徽大学绿色产业创新研究院 | Method for preparing magnesium-based and silicon-based materials by using serpentine without waste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU764739B2 (en) | A method for isolation and production of magnesium metal, magnesium chloride, magnesite and magnesium based products | |
| KR101021454B1 (en) | How to recover rare metals in zinc leaching process | |
| CA2856341C (en) | Method for producing high-purity nickel sulfate | |
| US4298379A (en) | Production of high purity and high surface area magnesium oxide | |
| EA013353B1 (en) | Method for processing nickel bearing raw material in chloride-based leaching | |
| CN105271632A (en) | Comprehensive recovery method for electroplating sludge | |
| CN101519219A (en) | Manufacturing process for light magnesium carbonate | |
| CN115427592A (en) | Recovery of vanadium from slag material | |
| RU2243154C2 (en) | Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica production | |
| WO2005038060A1 (en) | Production of titania | |
| JPH09504828A (en) | Improving the quality of titanium-containing raw materials | |
| RU2578876C2 (en) | Method of titanium extraction from slag obtained during cast iron and steel production out of titanomagnetite concentrate | |
| Baumgartner et al. | The recovery of manganese products from ferromanganese slag using a hydrometallurgical route | |
| WO2005068358A1 (en) | Production of 'useful material(s)' from waste acid issued from the production of titanium dioxyde | |
| RU2356836C1 (en) | Method of complex treatment of serpentinite | |
| EP2759610B1 (en) | Process for the recovery of iron as hematite and other metallic values from a sulphate leach solution | |
| RU2252270C1 (en) | Method for reprocessing of fused copper-nickel sulfide ores containing cobalt, iron and platinum group metals | |
| RU2237111C1 (en) | Method of recovering magnesium from silicon-containing wastes | |
| EA005989B1 (en) | A method for purifying the solution in the hydrometallurgical processing of copper | |
| CN119372485A (en) | Method for extracting products from titanium-containing materials | |
| RU2571909C1 (en) | Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production | |
| RU2795543C1 (en) | Method for producing titanium dioxide from quartz-leukoxene concentrate | |
| RU2779624C1 (en) | Method for processing quartz-leucoxene concentrates to produce artificial porous rutile, synthetic needle wollastonite and calcined quartz sand | |
| CN113926836B (en) | Method for simultaneous removal of impurities and co-production of iron oxide yellow and iron red by one-pot reduction of serpentine neutralization slag | |
| WO2008057670A2 (en) | Process for treating iron-containing waste streams |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |