[go: up one dir, main page]

RU2214966C1 - Method for preparing calcium oxide - Google Patents

Method for preparing calcium oxide Download PDF

Info

Publication number
RU2214966C1
RU2214966C1 RU2002127054/12A RU2002127054A RU2214966C1 RU 2214966 C1 RU2214966 C1 RU 2214966C1 RU 2002127054/12 A RU2002127054/12 A RU 2002127054/12A RU 2002127054 A RU2002127054 A RU 2002127054A RU 2214966 C1 RU2214966 C1 RU 2214966C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
calcium
solution
impurities
carbonate
oxalate
Prior art date
Application number
RU2002127054/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002127054A (en
Inventor
Л.А. Поляков
А.Н. Татаринов
Ю.А. Монастырев
Л.Н. Изовская
Т.Г. Киселева
Л.Я. Коноплина
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор"
Priority to RU2002127054/12A priority Critical patent/RU2214966C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2214966C1 publication Critical patent/RU2214966C1/en
Publication of RU2002127054A publication Critical patent/RU2002127054A/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: inorganic chemistry, chemical technology. SUBSTANCE: concentrate of isotope- -enriched calcium is dissolved in hydrochloric acid, solution is purified from impurities by precipitation of calcium oxalate in ammonia medium in the presence of tartaric acid, impurities of heavy metals are precipitated and separated as sulfides. From prepared solution calcium oxalate is precipitated repeatedly in ammonia medium in the presence of tartaric acid and calcium oxalate is dissolved in acid. Calcium carbonate is precipitated from purified solution with ammonia solution saturated with ammonium carbonate and calcium carbonate is separated and subjected for thermal treatment for two steps at 200-300 C and 800-850 C. Method for purification of calcium-containing concentrate provides rather complete separation of impurities and isolation of calcium without loss practically. Conditions for thermal treatment allows preparing the required chemical form of ready product. Proposed method provides isolation of 99.3% of isotope-enriched calcium as oxide with purification degree 99.96%. Method allows using standard equipment, available reagents being without significant consumption of electric energy. Method can be used for treatment of isotope-enriched calcium prepared by method of electromagnetic separation. EFFECT: improved preparing method, high yield and quality of product. 6 ex

Description

Изобретение относится к области выделения и очистки оксида кальция, в том числе изотопнообогащенного, получаемого методом электромагнитной сепарации. The invention relates to the field of separation and purification of calcium oxide, including isotopically enriched obtained by electromagnetic separation.

Принципами выделения и очистки изотопнообогащенного кальция является максимально полное выделение его на всех стадиях химической переработки и получение его в виде оксида, содержащего минимальное количество примесей. The principles of the separation and purification of isotopically enriched calcium is its maximum isolation at all stages of chemical processing and its production in the form of oxide containing a minimum amount of impurities.

Известен способ получения чистого оксида кальция ("Руководство по неорганическому синтезу", под редакцией Г. Брауэра. -М.: Мир, 1985, т.3, стр. 996), включающий растворение карбоната кальция в азотной кислоте, очистку раствора в два этапа - осаждением основного количества примесей добавлением к раствору известкового молока и отделением следов примесей осаждением части карбоната кальция пропусканием СО2 в горячий раствор при рН 6-7, осаждение из очищенного раствора карбоната кальция, отделение осадка и его термообработку при 800oС.A known method of producing pure calcium oxide ("Guide to inorganic synthesis", edited by G. Brauer. -M .: Mir, 1985, t.3, p. 996), including the dissolution of calcium carbonate in nitric acid, cleaning the solution in two stages - precipitation of the main amount of impurities by adding milk of lime to the solution and separating traces of impurities by precipitation of a part of calcium carbonate by passing CO 2 into a hot solution at pH 6-7, precipitation from a purified solution of calcium carbonate, separation of the precipitate and its heat treatment at 800 o C.

Недостатками этого способа при использовании его для получения оксида изотопнообогащенного кальция являются:
- использование для очистки раствора известкового молока, т.к. природный кальций, содержащийся в реактиве, изменит изотопный состав кальция в готовом продукте;
- значительные потери кальция при отделении следов примесей.
The disadvantages of this method when using it to obtain isotopically enriched calcium oxide are:
- use for cleaning a solution of milk of lime, because natural calcium contained in the reagent will change the isotopic composition of calcium in the finished product;
- significant loss of calcium in the separation of traces of impurities.

Известен также способ очистки раствора нитрата кальция (патент РФ 1154206, C 01 F 11/36), включающий обработку раствора смесью перекиси водорода и аммиака и отделения осадка гидроксидов примесей. There is also known a method of purifying a solution of calcium nitrate (RF patent 1154206, C 01 F 11/36), comprising treating the solution with a mixture of hydrogen peroxide and ammonia and separating the precipitate of hydroxide impurities.

Недостатком этого способа является невозможность очистки от примесей магния, алюминия и меди, которые не осаждаются в этих условиях. The disadvantage of this method is the inability to clean from impurities of magnesium, aluminum and copper, which do not precipitate under these conditions.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения очищенного оксида кальция из концентрата (SU 767031, C 01 F 11/06, 03.04.78), включающий обжиг карбонатного сырья, предварительно выдержанного при 100...800oС в течение 0,5-1,2 ч и обработанного водным раствором, содержащим хлористый кальций и спирт с последующим отделением и подачей твердой фазы на обжиг.Closest to the claimed technical solution is a method for producing purified calcium oxide from a concentrate (SU 767031, C 01 F 11/06, 04/03/78), including firing carbonate raw materials, previously aged at 100 ... 800 o C for 0.5 -1.2 h and treated with an aqueous solution containing calcium chloride and alcohol, followed by separation and feeding the solid phase for firing.

Недостатками этого способа при использовании его для получения оксида изотопнообогащенного кальция являются следующие:
- получить оксид кальция удовлетворительной степени очистки можно лишь при использовании чистого карбонатного сырья, тогда как исходный концентрат для получения оксида изотопнообогащенного кальция содержит значительное количество примесей, которые при использовании указанного способа перейдут в конечный продукт (СаО);
- значительные потери кальция при обработке карбонатного сырья, предварительно выдержанного при 500-800oС, водным раствором за счет растворения оксида кальция, частично образующегося при термообработке карбоната.
The disadvantages of this method when using it to obtain isotopically enriched calcium oxide are as follows:
- to obtain calcium oxide of a satisfactory degree of purification is possible only when using pure carbonate raw materials, while the initial concentrate for the production of isotopically enriched calcium oxide contains a significant amount of impurities that, when using this method, will be transferred to the final product (CaO);
- significant loss of calcium in the processing of carbonate raw materials, previously aged at 500-800 o With an aqueous solution due to the dissolution of calcium oxide, partially formed during heat treatment of carbonate.

Технической задачей изобретения является получение оксида кальция, содержащего минимальное количество примесей при минимальных потерях кальция на всех стадиях химической переработки. An object of the invention is to obtain calcium oxide containing a minimum amount of impurities with minimal calcium loss at all stages of chemical processing.

Поставленная задача достигается тем, что концентрат растворяют в соляной кислоте, очищают раствор от примесей осаждением оксалата кальция в аммиачной среде в присутствии винной кислоты, осадок оксалата кальция отделяют, прокаливают, прокаленный оксалат кальция растворяют при рН 2-3, осаждают и отделяют примеси тяжелых металлов в виде сульфидов, из полученного раствора проводят повторное осаждение кальция в аммиачной среде в присутствии винной кислоты, оксалат кальция растворяют в кислоте, осаждают из очищенного раствора карбонат кальция раствором аммиака, насыщенным карбонатом аммония, отделяют осадок карбоната кальция и подвергают его термообработке в две стадии при 200-300oС и 800-850oС.The task is achieved in that the concentrate is dissolved in hydrochloric acid, the solution is cleaned of impurities by precipitation of calcium oxalate in ammonia in the presence of tartaric acid, the precipitate of calcium oxalate is separated, calcined, the calcined calcium oxalate is dissolved at pH 2-3, precipitated and separated impurities of heavy metals in the form of sulfides, calcium is re-precipitated from the resulting solution in an ammonia medium in the presence of tartaric acid, calcium oxalate is dissolved in acid, and calcium carbonate is precipitated from the purified solution I ammonia solution, saturated ammonium carbonate, calcium carbonate precipitate is separated and subjected to heat treatment in two stages at 200-300 o C and 800-850 o C.

Дальнейшее повышение температуры второго этапа термообработки нецелесообразно, так как это не улучшает достигнутых результатов, но повышает затраты электроэнергии. A further increase in the temperature of the second stage of heat treatment is impractical, since this does not improve the results achieved, but increases the cost of electricity.

В заявленном техническом решении предложенный способ очистки раствора обеспечивает эффективное отделение примесей и получение чистого продукта практически без потерь, а условия термообработки позволяют получать оксид кальция, не содержащий примесь карбоната. In the claimed technical solution, the proposed method for cleaning the solution provides effective separation of impurities and obtaining a pure product with virtually no loss, and the heat treatment conditions allow to obtain calcium oxide, not containing an admixture of carbonate.

Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне техники не позволил выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т.е. соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию "новизна". The analysis of publicly available sources of information on the level of technology did not allow to identify a technical solution identical to the declared one, on the basis of which a conclusion is made about the unknownness of the latter, i.e. compliance presented in this application of the invention with the criterion of "novelty."

Сопоставительный анализ заявленного технического решения с известными техническими решениями позволил выявить, что представленная совокупность отличительных признаков неизвестна для специалиста в данной области техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию "изобретательский уровень". A comparative analysis of the claimed technical solution with known technical solutions revealed that the presented set of distinctive features is unknown to a person skilled in the art, on the basis of which it is concluded that the invention presented in this application meets the criterion of "inventive step".

Предложенный способ получения оксида кальция реализовали следующим образом. The proposed method for producing calcium oxide was implemented as follows.

Пример 1. Example 1

20 г концентрата, содержащего 1,85 г кальция и значительное количество примесей, в том числе медь, железо, хром, свинец, магний, алюминий и марганец, растворили в НС1 (1:4) при нагревании. К раствору добавили винную кислоту из расчета 15 г/л, аммиак до рН 10-11 и щавелевую кислоту из расчета 2,6 г на 1 г кальция с избытком 10 г/л. После выстаивания раствора с осадком в течение 10-16 часов осадок оксалата кальция отфильтровали и проанализировали фильтрат на содержание кальция. Оно составило меньше 0,2 мг/л. Осадок прокалили при 600oС и растворили, добавляя к его водной суспензии соляную кислоту до рН 2-3. В растворе осадили сульфиды тяжелых металлов, пропуская газообразный H2S в течение 30 мин и отфильтровали осадок примесей. К раствору добавили винную кислоту из расчета 5 г/л, аммиак до рН 10-11 и щавелевую кислоту из расчета 10 г/л. После выставления раствора с осадком в течение 10-16 часов осадок оксалата кальция отфильтровали и прокалили при 600oС, оксалатный фильтрат проанализировали на содержание кальция. Оно составило <0,2 мг/л.20 g of a concentrate containing 1.85 g of calcium and a significant amount of impurities, including copper, iron, chromium, lead, magnesium, aluminum and manganese, were dissolved in HC1 (1: 4) when heated. Tartaric acid was added to the solution at a rate of 15 g / l, ammonia to pH 10-11 and oxalic acid at a rate of 2.6 g per 1 g of calcium with an excess of 10 g / l. After the solution was sedimented for 10-16 hours, the precipitate of calcium oxalate was filtered off and the filtrate was analyzed for calcium content. It was less than 0.2 mg / L. The precipitate was calcined at 600 ° C. and dissolved by adding hydrochloric acid to its aqueous suspension to pH 2-3. Heavy metal sulfides precipitated in the solution, passing gaseous H 2 S for 30 min, and the precipitate of impurities was filtered. Tartaric acid was added to the solution at a rate of 5 g / L, ammonia to pH 10-11 and oxalic acid at a rate of 10 g / L. After setting the solution with the precipitate for 10-16 hours, the precipitate of calcium oxalate was filtered and calcined at 600 o C, the oxalate filtrate was analyzed for calcium content. It was <0.2 mg / L.

Осадок растворили в НСl, добавляя ее до рН 2-3. К раствору добавили раствор аммиака (1:2), насыщенный карбонатом аммония, до рН 11-12. Раствор с осадком тщательно перемешали и выстояли в течение 10-16 часов. Осадок отфильтровали и проанализировали фильтрат на содержание кальция. Оно составило 2 мг/л. The precipitate was dissolved in Hcl, adding it to a pH of 2-3. An ammonia solution (1: 2) saturated with ammonium carbonate was added to the solution to pH 11-12. The solution with the precipitate was thoroughly mixed and stood for 10-16 hours. The precipitate was filtered off and the filtrate was analyzed for calcium content. It was 2 mg / L.

Термообработку осадка провели сначала при 300oС в течение 6 часов, а затем при 850oС в течение 6 часов до постоянного веса. Оксид кальция проанализировали на содержание примесей и карбоната кальция. Содержание примесей составило 0,021%. Карбоната кальция в полученном продукте не обнаружено.Heat treatment of the precipitate was carried out first at 300 o C for 6 hours, and then at 850 o C for 6 hours to constant weight. Calcium oxide was analyzed for impurities and calcium carbonate. The impurity content was 0.021%. Calcium carbonate in the obtained product was not detected.

Пример 2. Example 2

Оксид кальция получали как в примере 1, но вторую стадию термообработки провели при 800oС.Calcium oxide was obtained as in example 1, but the second stage of heat treatment was carried out at 800 o C.

Содержание кальция в оксалатных и карбонатном фильтрах составило 0,2 мг/л и 2,6 мг/л соответственно. Сумма примесей в оксиде кальция составила 0,026%. Карбоната кальция в полученном продукте не обнаружено. The calcium content in the oxalate and carbonate filters was 0.2 mg / L and 2.6 mg / L, respectively. The amount of impurities in calcium oxide was 0.026%. Calcium carbonate in the obtained product was not detected.

Пример 3. Example 3

Оксид кальция получали как в примере 1, но вторую стадию термообработки осадка карбоната кальция проводили при 750oС. Содержание кальция в оксалатных и карбонатном фильтратах составило <0,2 мг/л и 3,2 мг/л соответственно. Сумма примесей в оксиде кальция составила 0,034%. Содержание карбоната кальция - 0,97%.Calcium oxide was obtained as in example 1, but the second stage of heat treatment of the precipitate of calcium carbonate was carried out at 750 o C. the Calcium content in the oxalate and carbonate filtrates was <0.2 mg / l and 3.2 mg / l, respectively. The amount of impurities in calcium oxide was 0.034%. The content of calcium carbonate is 0.97%.

Пример 4. Example 4

Карбонат кальция получали как в примере 1, но не проводили осаждение сульфидов тяжелых металлов. Содержание кальция в оксалатных и карбонатном фильтратах составило <0,2 мг/л и 2,6 мг/л соответственно. Сумма примесей в оксиде кальция составила 0,904%, в том числе 0,877% свинца. Карбоната кальция в полученном продукте не обнаружено. Calcium carbonate was obtained as in example 1, but did not carry out the deposition of sulfides of heavy metals. The calcium content in the oxalate and carbonate filtrates was <0.2 mg / L and 2.6 mg / L, respectively. The amount of impurities in calcium oxide was 0.904%, including 0.877% of lead. Calcium carbonate in the obtained product was not detected.

Пример 5. Example 5

Оксид кальция получали как в примере 1, но прокаленный осадок оксалата кальция растворили в избытке соляной кислоты до рН 1. Calcium oxide was obtained as in example 1, but the calcined precipitate of calcium oxalate was dissolved in excess hydrochloric acid to pH 1.

Содержание кальция в оксалатных и карбонатном фильтратах составило <0,2 мг/л и 3,4 мг/л соответственно. Сумма примесей в оксиде кальция составила 0,121%, в том числе 0,091% марганца. Карбоната кальция в полученном продукте не обнаружено. The calcium content in the oxalate and carbonate filtrates was <0.2 mg / L and 3.4 mg / L, respectively. The amount of impurities in calcium oxide was 0.121%, including 0.091% manganese. Calcium carbonate in the obtained product was not detected.

Пример 6. Example 6

Оксид кальция получали как в примере 1, но не проводили повторного осаждения оксалата кальция в аммиачной среде в присутствии винной кислоты, отделение осадка, его прокаливание и растворение в соляной кислоте. Содержание кальция в оксалатном и карбонатном фильтратах составило <0,2 мг/л и 2,8 мг/л соответственно. Сумма примесей в оксиде кальция составила 0,162%. Карбоната кальция в полученном продукте не обнаружено. Calcium oxide was obtained as in example 1, but did not re-precipitate calcium oxalate in ammonia in the presence of tartaric acid, separating the precipitate, calcining it and dissolving in hydrochloric acid. The calcium content in the oxalate and carbonate filtrates was <0.2 mg / L and 2.8 mg / L, respectively. The amount of impurities in calcium oxide was 0.162%. Calcium carbonate in the obtained product was not detected.

Предложенный способ получения оксида кальция был опробован на производстве стабильных изотопов. Он позволил выделить 99,3% изотопнообогащенного кальция в виде оксида со степенью очистки 99,96%. The proposed method for producing calcium oxide was tested in the production of stable isotopes. He allowed to isolate 99.3% of isotopically enriched calcium in the form of oxide with a purity of 99.96%.

Предложенный способ позволяет использовать стандартное оборудование, дешевые и доступные реактивы, не требует большого расхода электроэнергии. Способ пригоден и с экологической точки зрения, так как образующиеся аммиачные фильтраты легко нейтрализуются кислотой. The proposed method allows the use of standard equipment, cheap and affordable reagents, does not require large energy consumption. The method is suitable from an environmental point of view, since the resulting ammonia filtrates are easily neutralized by acid.

Claims (1)

Способ получения оксида кальция из концентрата, отличающийся тем, что концентрат растворяют в соляной кислоте, очищают раствор от примесей осаждением оксалата кальция в аммиачной среде в присутствии винной кислоты, осадок оксалата кальция отделяют, прокаливают, прокаленный оксалат кальция растворяют при рН 2-3, осаждают и отделяют примеси тяжелых металлов в виде сульфидов, из полученного раствора проводят повторное осаждение оксалата кальция в аммиачной среде в присутствии винной кислоты, оксалат кальция растворяют в кислоте, осаждают из очищенного раствора карбонат кальция раствором аммиака, насыщенным карбонатом аммония, отделяют осадок карбоната кальция и подвергают его термообработке в две стадии при 200-300oС и 800-850oС.A method of producing calcium oxide from a concentrate, characterized in that the concentrate is dissolved in hydrochloric acid, the solution is cleaned of impurities by precipitation of calcium oxalate in ammonia in the presence of tartaric acid, the precipitate of calcium oxalate is separated, calcined, the calcined calcium oxalate is dissolved at pH 2-3, precipitated and impurities of heavy metals in the form of sulfides are separated, from the resulting solution re-precipitation of calcium oxalate in ammonia in the presence of tartaric acid is carried out, calcium oxalate is dissolved in acid, precipitated purified solution of calcium carbonate with a solution of ammonia saturated ammonium carbonate, calcium carbonate precipitate is separated and subjected to heat treatment in two stages at 200-300 o C and 800-850 o C.
RU2002127054/12A 2002-10-10 2002-10-10 Method for preparing calcium oxide RU2214966C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002127054/12A RU2214966C1 (en) 2002-10-10 2002-10-10 Method for preparing calcium oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002127054/12A RU2214966C1 (en) 2002-10-10 2002-10-10 Method for preparing calcium oxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2214966C1 true RU2214966C1 (en) 2003-10-27
RU2002127054A RU2002127054A (en) 2004-05-27

Family

ID=31989447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002127054/12A RU2214966C1 (en) 2002-10-10 2002-10-10 Method for preparing calcium oxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2214966C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105540634A (en) * 2015-12-28 2016-05-04 常熟市宏宇钙化物有限公司 Preparation method of high-purity calcium oxide

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1476963A (en) * 1974-05-31 1977-06-16 Schoppe F Production of calcined lime
US5260041A (en) * 1992-12-21 1993-11-09 Fuller Company Method for the calcination of limestone
WO1997019894A1 (en) * 1995-11-27 1997-06-05 Saes Getters S.P.A. Process for producing calcium oxide, strontium oxide and barium oxide showing a high value of water sorption speed and oxides thus obtained
RU2160229C1 (en) * 1999-07-15 2000-12-10 Немчинов Олег Владимирович Method of production of calcium oxide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1476963A (en) * 1974-05-31 1977-06-16 Schoppe F Production of calcined lime
US5260041A (en) * 1992-12-21 1993-11-09 Fuller Company Method for the calcination of limestone
WO1997019894A1 (en) * 1995-11-27 1997-06-05 Saes Getters S.P.A. Process for producing calcium oxide, strontium oxide and barium oxide showing a high value of water sorption speed and oxides thus obtained
RU2160229C1 (en) * 1999-07-15 2000-12-10 Немчинов Олег Владимирович Method of production of calcium oxide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105540634A (en) * 2015-12-28 2016-05-04 常熟市宏宇钙化物有限公司 Preparation method of high-purity calcium oxide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4871519A (en) Method of making magnesium oxide and hydrates thereof
FR2575149A1 (en) PROCESS FOR RECOVERING VALUE PRODUCTS FROM RED MUD FROM THE BAYER PROCESS
JPS6236021A (en) Production of calcium carbonate having low strontium content
RU2214966C1 (en) Method for preparing calcium oxide
RU2205153C1 (en) Calcium carbonate production process
EA010106B1 (en) Process for complete utilization of olivine constituents
RU2739409C1 (en) Method of extracting rare-earth elements from phosphogypsum
RU2254296C1 (en) Method of production of strontium carbonate
RU2210609C1 (en) Method of production of metallic palladium
RU2183584C1 (en) Method of producing magnesium oxide
RU2027672C1 (en) Method of production of purified calcium carbonate
JPH01115820A (en) Production of niobium hydroxide of tantalum hydroxide
SU709545A1 (en) Method of preparing basic cobalt carbonate
SU1122611A1 (en) Method for purifying ammonium chloride
RU2103396C1 (en) Method of reprocessing middlings-solutions of platinum group metal affinage processes
RU2182115C2 (en) Method of production of titanium dioxide
JP2002020367A (en) Method for purifying homocystine
RU2149828C1 (en) Method of synthesis of food dicalcium phosphate
SU1675205A1 (en) Method of purification of magnesium nitrate solution
RU2676292C1 (en) Method of producing calcium carbonate
RU93051949A (en) METHOD FOR PROCESSING STRONTIUM CONCENTRATE IN STRONTIUM CARBONATE
RU2048439C1 (en) Method of strontium concentrate producing
RU2295494C2 (en) Magnesium oxide production process
SU908747A1 (en) Process for producing alpha-alumina
RU2237735C1 (en) Metallic lead production process