[go: up one dir, main page]

RU2737659C1 - Method of producing magnesium chloride of hexavalent - Google Patents

Method of producing magnesium chloride of hexavalent Download PDF

Info

Publication number
RU2737659C1
RU2737659C1 RU2020107943A RU2020107943A RU2737659C1 RU 2737659 C1 RU2737659 C1 RU 2737659C1 RU 2020107943 A RU2020107943 A RU 2020107943A RU 2020107943 A RU2020107943 A RU 2020107943A RU 2737659 C1 RU2737659 C1 RU 2737659C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
magnesium chloride
bischofite
water
soda
Prior art date
Application number
RU2020107943A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Олискевич
Александр Владимирович Царюнов
Александр Юрьевич Абрамов
Петр Геннадьевич Никоноров
Анастасия Сергеевна Колышкина
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт технологий органической, неорганической химии и биотехнологий"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт технологий органической, неорганической химии и биотехнологий" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт технологий органической, неорганической химии и биотехнологий"
Priority to RU2020107943A priority Critical patent/RU2737659C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2737659C1 publication Critical patent/RU2737659C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00Compounds of magnesium
    • C01F5/26Magnesium halides
    • C01F5/30Chlorides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of low-tonnage chemistry, to the production of inorganic substances, in particular to methods of producing magnesium chloride of hexavalent. Method involves purification of natural raw material - bischofite by means of fractional precipitation of impurities, transfer of magnesium cations to sediment in form of basic magnesium carbonate, washing of sediment from extraneous ions, dissolving basic magnesium carbonate in hydrochloric acid, evaporation of solution and crystallisation of end product with subsequent separation from mother solution and drying.
EFFECT: high-technology, low-waste method of producing magnesium chloride from hexahedral natural material, which enables to obtain an end product of a given degree of purity.
1 cl, 1 dwg, 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области малотоннажной химии, к производству неорганических веществ, в частности, к способам получения хлорида магния шестиводного высокой степени чистоты (ГОСТ 4209-77 [1]), который широко применяется в качестве пищевой добавки Е511 (эмульгатор, отвердитель, загуститель); в косметологии; в медицине для связывания и вывода из организма токсинов, в качестве компонента диализных растворов; в строительстве для пылеподавления на автодорогах; антисмерзающей добавки к сыпучим рудным материалам; в качестве антигололедного компонента; как магнезиальный затворитель при производстве магнезиальных строительных материалов. На сегодняшний день годовой товарооборот хлорида магния шестиводного в Российской Федерации составляет более шести тысяч тонн в год (2018-2019 г.) [2].The invention relates to the field of low-tonnage chemistry, to the production of inorganic substances, in particular, to methods for producing magnesium chloride of six-water high purity (GOST 4209-77 [1]), which is widely used as a food additive E511 (emulsifier, hardener, thickener); in cosmetology; in medicine for binding and removing toxins from the body, as a component of dialysis solutions; in construction for dust suppression on roads; anti-freezing additive to bulk ore materials; as an anti-icing component; as a magnesia grout in the production of magnesia building materials. To date, the annual turnover of magnesium chloride six-water in the Russian Federation is more than six thousand tons per year (2018-2019) [2].

В промышленности хлорид магния шестиводный получают путем переработки магнийсодержащих руд (бишофита, магнезита, карналлита, доломита) путем дробления, растворения, упаривания, фильтрации, кислотно-щелочной обработки в присутствии соединений-восстановителей или выпариванием кристаллогидрата из морской воды [3].In industry, magnesium chloride hexahydrate is obtained by processing magnesium-containing ores (bischofite, magnesite, carnallite, dolomite) by crushing, dissolving, evaporating, filtering, acid-base treatment in the presence of reducing compounds or by evaporating crystalline hydrate from seawater [3].

Известен способ получения хлорида магния [4] путем переработки серпентинита (магматическая порода), включающий измельчение сырья, обработку его соляной кислотой с получением раствора MgCl2, разделение раствора, очистку и его концентрирование с получением синтетического карналлита, многостадийное обезвоживание его с получением безводного хлорида магния – сырья для электролиза, электролиз данного сырья, конверсию хлора с получением хлорида магния, обработку раствором кальцинированной соды с получением гидрокарбонатной пасты и маточного раствора – полупродукт товарного магния хлористого. Недостатком способа является сложность воспроизведения технологических циклов, включая применение стадии электролиза технологического процесса.A known method of obtaining magnesium chloride [4] by processing serpentinite (igneous rock), including grinding raw materials, processing it with hydrochloric acid to obtain a solution of MgCl 2 , separation of the solution, purification and its concentration to obtain synthetic carnallite, multi-stage dehydration to obtain anhydrous magnesium chloride - raw materials for electrolysis, electrolysis of these raw materials, conversion of chlorine to obtain magnesium chloride, treatment with a solution of soda ash to obtain bicarbonate paste and mother liquor - an intermediate product of commercial magnesium chloride. The disadvantage of this method is the complexity of reproduction of technological cycles, including the use of the stage of electrolysis of the technological process.

Согласно способу [5] магний хлористый получают из рассолов, путем их обработки известняком с последующим осаждением гидроксида магния и карбонизацией образовавшейся пульпы с содержанием натрия, калия и кальция, вновь распульповывание в маточном растворе с последующей карбонизацией вторично полученной пульпы до остаточного содержания в ней хлорида кальция в растворе до 3,0 г/л. При этом образовавшийся карбонат кальция отделяют и перерабатывают на негашеную известь и углекислый газ. Принципиальный недостаток способа заключается в переменном составе исходного рассола, что требует его стабилизации по составу, а также завышенное содержание примесей, исключающее применение товарного магния хлористого в фармакопеи. According to the method [5], magnesium chloride is obtained from brines, by treating them with limestone, followed by precipitation of magnesium hydroxide and carbonization of the resulting pulp containing sodium, potassium and calcium, re-pulping in the mother liquor, followed by carbonization of the secondary pulp to the residual content of calcium chloride in it in solution up to 3.0 g / l. In this case, the formed calcium carbonate is separated and processed into quicklime and carbon dioxide. The principal disadvantage of this method lies in the variable composition of the original brine, which requires its stabilization in composition, as well as the overestimated content of impurities, which excludes the use of commercial magnesium chloride in the pharmacopoeia.

В патенте [6] безводный хлорид магния получают барботированием расплава хлорида магния полихлорированными бифенилами при температуре расплава в интервале 725-800°С. В качестве магнийсодержащего материала используют MgCO3. В струю плазмообразующего газа подают смесь MgCO3 и полихлорированный бифенил. По мнению авторов, способ позволяет упростить технологию, снизить затраты, утилизировать ядовитые отходы производства. Тем не менее, применение в технологических процессах стойких органических загрязнителей (СОЗ) со вторым классом опасности, к коим относится бифенил, нежелательно. Более того, очистка товарной продукции для пищевых и медицинских целей от СОЗ чрезвычайно затруднительна.In the patent [6], anhydrous magnesium chloride is obtained by bubbling a magnesium chloride melt with polychlorinated biphenyls at a melt temperature in the range of 725-800 ° C. MgCO 3 is used as the magnesium-containing material. A mixture of MgCO 3 and polychlorinated biphenyl is fed into the jet of plasma-forming gas. According to the authors, the method makes it possible to simplify the technology, reduce costs, and dispose of toxic production wastes. Nevertheless, the use of persistent organic pollutants (POPs) with the second hazard class, which includes biphenyl, in technological processes, is undesirable. Moreover, the purification of commercial products for food and medical purposes from POPs is extremely difficult.

По изобретению [7] для производства технического MgCl2 проводят реакцию абгазной соляной кислоты HCl с карбонатом магния при соотношении абгазной соляной кислоты и карбоната магния, равном 0,4-0,6:0,4-0,6 при Т = 40-90°С и постоянном перемешивании реакционной смеси. Несмотря на то, что предложенные технические решения позволяют упростить технологию процесса, снизить себестоимость продукта, полученный магний хлористый может квалифицироваться как «технический», что недопустимо при применении в пищевых и медицинских целях.According to the invention [7] for the production of technical MgCl 2 , the reaction of off-gas hydrochloric acid HCl with magnesium carbonate is carried out at a ratio of off-gas hydrochloric acid and magnesium carbonate equal to 0.4-0.6: 0.4-0.6 at T = 40-90 ° C and constant stirring of the reaction mixture. Despite the fact that the proposed technical solutions make it possible to simplify the process technology, reduce the cost of the product, the obtained magnesium chloride can be qualified as "technical", which is unacceptable for food and medical purposes.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ [8] получения магния хлористого путем взаимодействия карбоната магния MgCO3 с соляной кислотой при перемешивании смеси в реакторе при температуре выше 70°С, включающий получение в виде промежуточного продукта безводного магния хлористого. Данный способ имеет ряд принципиальных недостатков. В частности, для получения в ходе реакций соляной кислоты с последующей нейтрализацией магнийсодержащих соединений применяется ее водный раствор в виде пара, имеющего температуру от 750 до 1100°С. Такие же высокие температуры применяются во всем цикле получения MgCl2⋅6H2O.The closest analogue of the invention is a method [8] for obtaining magnesium chloride by reacting magnesium carbonate MgCO 3 with hydrochloric acid while stirring the mixture in a reactor at a temperature above 70 ° C, including obtaining anhydrous magnesium chloride as an intermediate product. This method has a number of fundamental disadvantages. In particular, to obtain hydrochloric acid in the course of the reactions with subsequent neutralization of magnesium-containing compounds, its aqueous solution is used in the form of steam, having a temperature of 750 to 1100 ° C. The same high temperatures are used throughout the entire cycle of MgCl 2 ⋅6H 2 O production.

Техническая проблема изобретения заключается в необходимости разработки высокотехнологичного, экономичного, малоотходного способа получения хлорида магния шестиводного из природного сырья, позволяющего получать конечный продукт заданной степени чистоты.The technical problem of the invention lies in the need to develop a high-tech, economical, low-waste method for producing magnesium chloride hexahydrate from natural raw materials, which makes it possible to obtain the final product of a given degree of purity.

Указанная проблема решается путем очистки природного сырья (бишофита) от сульфатов, соединений железа и др. методом дробного осаждения примесей, перевода катионов магния в осадок в виде основного карбоната магния, отмывки осадка от посторонних ионов, растворения основного карбоната магния в соляной кислоте, упаривания раствора и кристаллизации целевого продукта с последующим отделением от маточного раствора и сушкой.This problem is solved by purifying natural raw materials (bischofite) from sulfates, iron compounds, etc. by fractional precipitation of impurities, transferring magnesium cations into a precipitate in the form of basic magnesium carbonate, washing the precipitate from foreign ions, dissolving basic magnesium carbonate in hydrochloric acid, evaporating the solution and crystallization of the target product, followed by separation from the mother liquor and drying.

Отличительные признаки изобретения позволяют решить поставленную проблему упрощения процесса получения целевого продукта, повышения его степени чистоты до фармакопейных требований, минимизации отходов производства.Distinctive features of the invention allow solving the posed problem of simplifying the process of obtaining the target product, increasing its purity to pharmacopoeial requirements, and minimizing production waste.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».Comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed device meets the criterion of the invention "novelty".

Технический результат изобретения заключается в снижении энергоемкости производства и уменьшении затрат на создание производственной линии.The technical result of the invention is to reduce the energy intensity of production and reduce the cost of creating a production line.

Изобретение поясняется чертежом: фиг. – опытно-промышленная установка, реализующая разработанный способ. Позициями на чертежах обозначены: 1 – реактор растворения соды кальцинированной, 2 – емкость накопительная раствора соды, 3 – реактор растворения бишофита, 4 – емкость накопительная раствора бишофита, 5 – реакторы дробного осаждения, 6 – фильтрующее оборудование для отделения осадка, 7 – реактор осаждения основного карбоната магния, 8 – друк-фильтр, 9 – емкость накопительная маточного раствора, 10 – друк-фильтр, 11 – фильтр влагомаслоотделитель магистральный, 12 – емкость накопительная промывного раствора, 13 – емкость сборная промывного раствора, 14 – станция очистки, 15 – емкость накопительная очищенной воды, 16 – Еврокуб, 17 – реактор разбавления соляной кислоты, 18 – реактор растворения основного карбоната магния, 19 – фильтр-поглотитель паров соляной кислоты, 20 – упариватель-кристаллизатор, 21 – сушилка вакуумная, 22 – линия упаковки; 23 – склад сырья, 24 – сода кальцинированная техническая, марка Б, 25 – раствор соды, 26 – осадок при фильтровании, 27 – бишофит, 28 – раствор бишофита, 29, 30 – отходящие газы (СО2), 31 – отфильтрованный реакционный раствор при осаждении, 32 – воздух, 33 – отфильтрованный раствор основного компонента после отмывки, 34 –вода, 35 – осадок, 36 – отмытый основной карбонат магния, 37 – подготовленная вода, 38 – соляная кислота (HCl) концентрированная 36%, 39 – раствор соляной кислоты (HCl), 40 – упаренный раствор MgCl2, 41 – пар, 42 – влажные кристаллы MgCl2⋅6Н2O, 43 – кристаллы MgCl2⋅6Н2O. The invention is illustrated by a drawing: FIG. - a pilot plant that implements the developed method. The positions in the drawings indicate: 1 - soda ash dissolution reactor, 2 - soda storage solution capacity, 3 - bischofite dissolution reactor, 4 - bischofite storage solution capacity, 5 - fractional precipitation reactors, 6 - filtering equipment for separating sediment, 7 - precipitation reactor basic magnesium carbonate, 8 - druk-filter, 9 - storage tank for mother liquor, 10 - druk-filter, 11 - main water-oil separator filter, 12 - storage tank for washing solution, 13 - collecting tank for washing solution, 14 - cleaning station, 15 - storage tank of purified water, 16 - Eurocube, 17 - reactor for dilution of hydrochloric acid, 18 - reactor for dissolution of basic magnesium carbonate, 19 - filter-absorber of vapors of hydrochloric acid, 20 - evaporator-crystallizer, 21 - vacuum dryer, 22 - packing line; 23 - raw material warehouse, 24 - technical soda ash, grade B, 25 - soda solution, 26 - filter cake, 27 - bischofite, 28 - bischofite solution, 29, 30 - off-gases (СО 2 ), 31 - filtered reaction solution during precipitation, 32 - air, 33 - filtered solution of the main component after washing, 34 - water, 35 - sediment, 36 - washed basic magnesium carbonate, 37 - prepared water, 38 - hydrochloric acid (HCl) concentrated 36%, 39 - solution hydrochloric acid (HCl), 40 - one stripped off solution of MgCl 2 , 41 - steam, 42 - wet crystals of MgCl 2 ⋅6Н 2 O, 43 - crystals of MgCl 2 ⋅6Н 2 O.

Со склада 23 сырье (соду кальцинированную Na2CO3 и бишофит природный MgCl2) двумя отдельными потоками 24 и 27 направляют в реакторы 1 и 3, где проводят их растворение при температуре 20-30ºС. Бишофит и сода кальцинированная растворяются в подготовленной (очищенной) воде 37. Соотношение масс.ч. биошифт:вода 1,0:9,0, раствор соды готовят 14%-ным. Полученные растворы 25 и 28 отфильтровывают на фильтрах 6, а осадок 26 помещают в отходы. Отфильтрованные растворы направляются в накопительные емкости 2 и 4.From warehouse 23, raw materials (soda ash Na 2 CO 3 and natural bischofite MgCl 2 ) are sent to reactors 1 and 3 in two separate streams 24 and 27, where they are dissolved at a temperature of 20-30 ° C. Bischofite and soda ash are dissolved in prepared (purified) water 37. The ratio of mass.h. bioshift: water 1.0: 9.0, soda solution is prepared with 14%. The resulting solutions 25 and 28 are filtered on filters 6, and the precipitate 26 is placed in waste. Filtered solutions are sent to storage tanks 2 and 4.

Полученный раствор бишофита 28 очищают от примесей методом дробного осаждения в последовательно соединенных реакторах дробного осаждения 5. Для этого нагретый до температуры 90-100°С раствор бишофита многократно (2-4 раза) при интенсивном перемешивании обрабатывают 14%-ным раствором соды при соотношении масс.ч. раствор биошифта:раствор соды 1,0:0,0036 на каждом дробном осаждении. После завершения прибавления раствора соды проводят перемешивание. Полученную суспензию отфильтровывают на фильтрах 6. Для последующих работ используют фильтрат, а осадок 26 помещают в отходы. Реакторы дробного осаждения 5 снабжены отводом образующегося в процессе СО2 29.The resulting bischofite solution 28 is purified from impurities by the method of fractional precipitation in series-connected reactors of fractional precipitation 5. For this, the bischofite solution heated to a temperature of 90-100 ° C is repeatedly (2-4 times) with intensive stirring treated with a 14% solution of soda at a mass ratio .h. bioshift solution: soda solution 1.0: 0.0036 on each fractional precipitation. After completing the addition of the soda solution, stirring is carried out. The resulting suspension is filtered on filters 6. For subsequent work, use the filtrate, and the precipitate 26 is placed in waste. Fractional precipitation reactors 5 are equipped with a CO 2 29 formed in the process.

Из полученного очищенного раствора в реакторе 7 осаждают основной карбонат магния (MgOH)2CO3. Для этого к нагретому до температуры 90-100°С очищенному раствору бишофита при интенсивном перемешивании добавляют 14%-ный раствор соды (карбоната натрия) при соотношении массовых частей как раствор биошифта:раствор соды 1,0:0,4. На этой стадии прибавляют избыток карбоната натрия. После завершения прибавления раствора проводят перемешивание. Полученную суспензию 31 отфильтровывают. Фильтрацию проводят в друк-фильтре 8. В дальнейшем используют осадок (кек) основного карбоната магния. Маточный раствор после фильтрации направляют в накопительную емкость 9. Реактор 7 так же, как и реакторы 5, снабжен отводом образующегося в процессе диоксида углерода 30. From the resulting purified solution in the reactor 7 precipitated basic magnesium carbonate (MgOH) 2 CO 3 . To do this, a 14% solution of soda (sodium carbonate) is added to a purified solution of bischofite heated to a temperature of 90-100 ° C with vigorous stirring at a weight ratio like a bioshift solution: soda solution 1.0: 0.4. Excess sodium carbonate is added at this stage. After completion of the addition of the solution, stirring is carried out. The resulting suspension 31 is filtered off. Filtration is carried out in a Druk filter 8. Subsequently, a precipitate (cake) of basic magnesium carbonate is used. After filtration, the mother liquor is sent to the storage tank 9. The reactor 7, like the reactors 5, is equipped with a discharge of carbon dioxide 30 formed in the process.

Кек основного карбоната магния отмывают от посторонних ионов подготовленной водой при соотношении массовых частей кек:вода 1:6,5. К кеку добавляют дистиллированную воду и перемешивают, затем отфильтровывают. В дальнейшем используют кек. Такую операцию по отмывке проводят от 2 до 6 раз в зависимости от требуемой степени чистоты конечного продукта. Отмывка производится в друк-фильтрах 8 и 10. При этом получают чистый основной карбонат магния. Отфильтрованный раствор основного компонента после отмывки 33 направляют через накопительные емкости промывного раствора 12, сборную емкость промывного раствора 13 и станцию очистки 14 в емкости накопительные очищенной воды 15. Далее подготовленная вода 37 направляется в необходимом количестве на соответствующие стадии процесса. Оборудование очистки промывной воды снабжено устройствами подачи воды 34 для подпитки и удаления осадков 35. Друк-фильтры снабжены устройствами подачи воздуха 32, очищаемого на влагомаслоотделительном магистральном фильтре 11.The cake of the basic magnesium carbonate is washed from foreign ions with prepared water at a ratio of mass parts of cake: water 1: 6.5. Distilled water is added to the cake and stirred, then filtered. In the future, cake is used. This operation for washing is carried out from 2 to 6 times, depending on the required degree of purity of the final product. Washing is carried out in Druk filters 8 and 10. This produces pure basic magnesium carbonate. The filtered solution of the main component after washing 33 is directed through the storage tanks of the washing solution 12, the collecting tank of the washing solution 13 and the purification station 14 in the storage tanks of purified water 15. Further, the prepared water 37 is sent in the required amount to the appropriate stages of the process. Washing water purification equipment is equipped with water supply devices 34 for replenishment and removal of sediments 35. Druk filters are equipped with air supply devices 32, which are cleaned on a moisture-oil separating main filter 11.

Полученный отмытый основной карбонат магния 36 растворяют в соляной кислоте 39 (массовая доля 14-25%) при температуре 20-30°С. Приготовление раствора соляной кислоты осуществляют в реакторе 17. Линия подготовки соляной кислоты 38 состоит из последовательно соединенного оборудования, а именно: Еврокуб 16 для хранения товарной HCl, затем реакторы разбавления соляной кислоты 17, затем реакторы 18 растворения основного карбоната магния. The obtained washed basic magnesium carbonate 36 is dissolved in hydrochloric acid 39 (mass fraction 14-25%) at a temperature of 20-30 ° C. The preparation of the hydrochloric acid solution is carried out in the reactor 17. The hydrochloric acid preparation line 38 consists of series-connected equipment, namely: Eurocube 16 for storing commercial HCl, then the hydrochloric acid dilution reactors 17, then the reactors 18 for dissolving the basic magnesium carbonate.

По окончании прибавления раствора соляной кислоты 39 продолжают перемешивание при поддержании температурного режима. Полученный раствор хлорида магния отфильтровывают. Пары соляной кислоты поглощают установленными на оборудовании 17 и 18 фильтрами-поглотителями 19.At the end of the addition of the hydrochloric acid solution 39, stirring is continued while maintaining the temperature. The resulting magnesium chloride solution is filtered off. The vapors of hydrochloric acid are absorbed by the absorbent filters 19 installed on the equipment 17 and 18.

Производственная линия получения магния хлористого 6-водного MgCl2⋅6Н2O заканчивается упариванием его водного раствора на упаривателе-кристаллизаторе 20 с последующей фильтрацией упаренного водного раствора 40 с получением влажных кристаллов MgCl2⋅6H2O 42 и сушкой в вакуумной сушилке 21. Упариватель-кристаллизатор и вакуумная сушилка снабжены устройствами откачки воздуха 32 и образующегося пара 41. Полученный товарный магний хлористый 6-водный 43 упаковывают на линию упаковки 22.The production line for the production of magnesium chloride 6-aqueous MgCl 2 Н6H 2 O ends with the evaporation of its aqueous solution on an evaporator-crystallizer 20, followed by filtration of one stripped off aqueous solution 40 to obtain wet crystals of MgCl 2 ⋅6H 2 O 42 and drying in a vacuum dryer 21. Evaporator -crystallizer and vacuum dryer are equipped with devices for evacuating air 32 and the resulting steam 41. The obtained commercial magnesium chloride 6-water 43 is packed on the packaging line 22.

Получение хлорида магния шестиводного в соответствии с предлагаемым способом иллюстрируется следующими примерами.Obtaining magnesium chloride hexahydrate in accordance with the proposed method is illustrated by the following examples.

Пример 1. Бишофит – хлорид магния гранулированный – (ТУ 2152-002-93524115-2010) растворяют при температуре 20-30°С в дистиллированной воде в соотношении (масс. ч.) бишофит: вода 1,0:9,0. Полученный раствор отфильтровывают и используют в дальнейшем, а осадок направляют в отходы. Example 1. Bischofite - granular magnesium chloride - (TU 2152-002-93524115-2010) is dissolved at a temperature of 20-30 ° C in distilled water in a ratio (mass parts) bischofite: water 1.0: 9.0. The resulting solution is filtered off and used in the future, and the precipitate is sent to waste.

К полученному раствору при температуре 90-100°С и интенсивном перемешивании добавляют 14%-ный раствор карбоната натрия Na2CO3 в соотношении (масс. ч.) раствор бишофита: раствор карбоната натрия 1,0:0,0036. Операцию дробного осаждения проводят два раза. Для последующих работ используют фильтрат.A 14% sodium carbonate Na 2 CO 3 solution is added to the resulting solution at a temperature of 90-100 ° C and vigorous stirring in the ratio (mass parts) bischofite solution: sodium carbonate solution 1.0: 0.0036. The fractional sedimentation operation is carried out twice. For subsequent work, use the filtrate.

К фильтрату, очищенному от катионов-загрязнителей на стадии дробного осаждения, при температуре 90-100°С и интенсивном перемешивании добавляют 14%-ный раствор карбоната натрия в соотношении (масс. ч.) раствор бишофита: раствор карбоната натрия 1,0:0,4. Процесс протекает в соответствии с уравнением реакции:A 14% sodium carbonate solution is added to the filtrate purified from pollutant cations at the stage of fractional precipitation at a temperature of 90-100 ° C and vigorous stirring in the ratio (mass parts) bischofite solution: sodium carbonate solution 1.0: 0 ,4. The process proceeds in accordance with the reaction equation:

2 MgCl2 + 2 Na2CO3 + H2O → (MgOH)2CO3↓ + 4 NaCl + CO22 MgCl 2 + 2 Na 2 CO 3 + H 2 O → (MgOH) 2 CO 3 ↓ + 4 NaCl + CO 2

После завершения прибавления раствора соды проводят дополнительное перемешивание в течение 30 минут. Полученную суспензию отфильтровывают. В дальнейшем используют влажный осадок основного карбоната магния (MgOH)2CO3 (кек). Фильтрат представляет собой отходы. After completion of the addition of the soda solution, additional stirring is carried out for 30 minutes. The resulting suspension is filtered off. In the future, a wet sludge of basic magnesium carbonate (MgOH) 2 CO 3 (cake) is used. The filtrate is waste.

К кеку добавляют воду дистиллированную (ГОСТ 6709-72. Вода дистиллированная. Технические условия) в соотношении (масс. ч.) кек:вода 1,0:6,5, перемешивают в течение 20 минут, затем отфильтровывают. Фильтрат, как отход, направляют на утилизацию, а кек подвергают следующей отмывке. Операцию отмывки проводят шесть раз.Distilled water (GOST 6709-72. Distilled water. Specifications) is added to the cake in the ratio (mass parts) cake: water 1.0: 6.5, stirred for 20 minutes, then filtered. The filtrate, as a waste, is sent for utilization, and the cake is subjected to the next washing. The washing operation is carried out six times.

Отмытый основной карбонат магния растворяют при температуре 20-30°С в 14%-ной соляной кислоте (HCl) при соотношении массовых частей кек:раствор кислоты 1,0:1,8. Процесс протекает в соответствии с уравнением реакции:The washed basic magnesium carbonate is dissolved at a temperature of 20-30 ° C in 14% hydrochloric acid (HCl) at a ratio by weight of cake: acid solution of 1.0: 1.8. The process proceeds in accordance with the reaction equation:

(MgOH)2CO3 + 4 HCl → 2 MgCl2 + CO2↑ + H2O.(MgOH) 2 CO 3 + 4 HCl → 2 MgCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O.

Раствор хлорида магния выдерживают при 20-30°C в течение часа при активном перемешивании. Полученный раствор отфильтровывают. The magnesium chloride solution is kept at 20-30 ° C for an hour with vigorous stirring. The resulting solution is filtered off.

Упаривание раствора осуществляют в упаривателе-кристаллизаторе под вакуумом при температуре 60°С. По окончании отгонки воды температуру понижают до 20-30°С, при этом происходит кристаллизация хлорида магния с шестью молекулами кристаллизационной воды.Evaporation of the solution is carried out in an evaporator-crystallizer under vacuum at a temperature of 60 ° C. At the end of the distillation of water, the temperature is lowered to 20-30 ° C, while crystallization of magnesium chloride with six molecules of crystallization water occurs.

Отделение твердой фазы проводят на друк-фильтре. Выделенные кристаллы хлорида магния шестиводного (MgCl2⋅6H2O) сушат до постоянного веса при давлении разрежения 0,08 МПа и температуре 60°С.The separation of the solid phase is carried out on a Druk filter. The separated crystals of magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 ⋅ 6H 2 O) are dried to constant weight at a vacuum pressure of 0.08 MPa and a temperature of 60 ° C.

Пример 2. Процесс ведут в соответствии с описанием, приведенным в примере 1, но операцию дробного осаждения повторяют не два, а три раза. В результате чистота целевого продукта повышается (табл. 1). Example 2. The process is carried out in accordance with the description given in example 1, but the fractional deposition is repeated not two, but three times. As a result, the purity of the target product increases (Table 1).

Пример 3. Процесс ведут в соответствии с описанием, приведенным в примере 1, но операцию дробного осаждения повторяют четырежды. В результате чистота конечного целевого продукта соответствует требованиям ГОСТ 4209-77 Реактивы. Магний хлористый 6-водный. Технические условия (с Изменениями № 1, 2, 3). Example 3. The process is carried out in accordance with the description given in example 1, but the fractional deposition operation is repeated four times. As a result, the purity of the final target product meets the requirements of GOST 4209-77 Reagents. Magnesium chloride 6-water. Specifications (with Amendments No. 1, 2, 3).

Таблица 1Table 1

Содержание основного вещества и примесей в полученном хлориде магния шестиводномThe content of the main substance and impurities in the obtained magnesium chloride hexahydrate

Наименование показателяIndicator name Хлорид магния шестиводный (одна стадия дробного осаждения)Magnesium chloride hexahydrate (one stage fractional precipitation) Хлорид магния шестиводный (две стадии дробного осаждения)Magnesium chloride hexahydrate (two stages fractional precipitation) Хлорид магния шестиводный (три стадии дробного осаждения)Magnesium chloride hexahydrate (three stages fractional precipitation) Хлорид магния шестиводный (четыре стадии дробного осаждения)*Magnesium chloride hexahydrate (four stages of fractional precipitation) * Массовая доля 6-водного хлористого магния (MgCl2 .6H2O), %Mass fraction 6-aqueous magnesium chloride (MgCl 2. 6H 2 O),% 96,596.5 97,497.4 99,199.1 100,7**100.7 ** Нерастворимые в этиловом спирте веществаSubstances insoluble in ethyl alcohol -- -- -- Выдерживает испытание по п.3.4Withstands the test of clause 3.4 Массовая доля кислот в пересчете на соляную кислоту (HCl), %Mass fraction of acids in terms of hydrochloric acid (HCl),% -- -- -- <0,002<0.002 Массовая доля сульфатов (SO4), %Mass fraction of sulfates (SO 4 ),% 0,050.05 0,0030.003 <0,002<0.002 <0,002<0.002 Массовая доля фосфатов (PO4), %Mass fraction of phosphates (PO 4 ),% -- -- -- 0,000030.00003 Массовая доля бария (Ba), %Mass fraction of barium (Ba),% -- -- -- <0,002<0.002 Массовая доля железа (Fe), %Mass fraction of iron (Fe),% 0,0010.001 0,00020.0002 0,00020.0002 <0,0001<0.0001 Массовая доля тяжелых металлов (Pb), %Mass fraction of heavy metals (Pb),% -- -- -- <0,0002<0.0002

Примечание: * – для образцов с количеством стадий дробного осаждения меньше четырех анализ проводился только для определения содержания хлорида магния шестиводного, железа и сульфатов. Остальные показатели определялись по достижению соответствия целевого продукта ГОСТ 4209-77 по вышеуказанным параметрам.Note: * - for samples with the number of stages of fractional precipitation less than four, the analysis was carried out only to determine the content of magnesium chloride hexahydrate, iron and sulfates. The rest of the indicators were determined by achieving compliance of the target product with GOST 4209-77 in the above parameters.

** – ввиду того, что хлорид магния шестиводный является крайне гигроскопичным веществом и способен активно поглощать атмосферную влагу, на последней стадии обводненные кристаллы подвергаются тщательной сушке. Однако при этом конечный продукт может потерять небольшую часть кристаллизационной воды. Последующее титриметрическое определение концентрации хлорида магния шестиводного не учитывает потерю кристаллизационной воды, в связи с этим содержание кристаллогидрата может превышать 100%.** - due to the fact that magnesium chloride hexahydrate is an extremely hygroscopic substance and is able to actively absorb atmospheric moisture, at the last stage the watered crystals are thoroughly dried. However, in this case, the final product may lose a small part of the water of crystallization. The subsequent titrimetric determination of the concentration of magnesium chloride hexahydrate does not take into account the loss of crystallization water; therefore, the content of crystalline hydrate may exceed 100%.

Таблица 2table 2

Требования ГОСТ 4209-77 к целевому продукту хлориду магния шестиводномуRequirements of GOST 4209-77 for the target product magnesium chloride hexahydrate

Наименование показателяIndicator name НормаNorm Массовая доля 6-водного хлористого магния (MgCl2 .6H2O), %, не менееMass fraction 6-aqueous magnesium chloride (MgCl 2. 6H 2 O),%, not less than 9898 Нерастворимые в этиловом спирте веществаSubstances insoluble in ethyl alcohol Должен выдерживать испытание по п.3.4Must pass the test of 3.4 Массовая доля кислот в пересчете на соляную кислоту (HCl), %, не болееMass fraction of acids in terms of hydrochloric acid (HCl),%, no more 0,0020.002 Массовая доля сульфатов (SO4), %, не болееMass fraction of sulfates (SO 4 ),%, no more 0,0030.003 Массовая доля фосфатов (PO4), %, не болееMass fraction of phosphates (PO 4 ),%, no more 0,00050.0005 Массовая доля бария (Ba), %, не болееMass fraction of barium (Ba),%, no more 0,0020.002 Массовая доля железа (Fe), %, не болееMass fraction of iron (Fe),%, no more 0,00020.0002 Массовая доля тяжелых металлов (Pb), %, не болееMass fraction of heavy metals (Pb),%, no more 0,00020.0002

Таким образом, за счет изменения числа дробных осаждений можно получить хлорид магния шестиводный заданной степени чистоты.Thus, by changing the number of fractional precipitations, it is possible to obtain hexahydrate magnesium chloride of a given degree of purity.

Источники информацииInformation sources

1. ГОСТ Р 55067-2012. Магний хлористый. Технические условия.1.GOST R 55067-2012. Magnesium chloride. Technical conditions.

2. https://ru-stat.com/ База данных экспорта и импорта России (ВЭД). «ru-stat.com».2.https: //ru-stat.com/ Database of Russian export and import (FEA). "Ru-stat.com".

3. http://mooml.com Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям производство оксида магния, гидроксида магния, хлорида магния (Рroduction of magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium chloride). ИТС 21-2016. Дата введения 2017-07-01. «MOOML.COM Информационный портал».3. http://mooml.com Information and technical guide to the best available technologies for the production of magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium chloride. ITS 21-2016. Date of introduction 2017-07-01. "MOOML.COM Information Portal".

4. Патент RU 2244044, С25С3/04, опубл. 10.01.2005 г.4. Patent RU 2244044, С25С3 / 04, publ. 10.01.2005

5. Патент RU 2051865, С01F5/30, опубл. 20.08.1996 г.5. Patent RU 2051865, С01F5 / 30, publ. 08/20/1996

6. Патент RU 2363657 МПК C01F5/32, опубл. 10.08.2009 г.6. Patent RU 2363657 IPC C01F5 / 32, publ. 08/10/2009

7. Патент RU 2436733 МПК C01F5/32, опубл. 20.12.2009 г.7. Patent RU 2436733 IPC C01F5 / 32, publ. 20.12.2009

8. Патент US 3980753, C01F5/02, C01F 5/10, C01F 5/30, опубл. 28.12.2008 г.8. Patent US 3980753, C01F5 / 02, C01F 5/10, C01F 5/30, publ. 28.12.2008

Claims (1)

Способ получения хлорида магния шестиводного MgCl2⋅6H2O, заключающийся в том, что природное сырье - бишофит переводят в раствор при температуре 20-30°С и соотношении масс. ч. бишофит:вода 1,0:9,0, с целью очистки от примесей обрабатывают 14%-ным раствором соды при соотношении масс. ч. раствор бишофита:раствор соды 1,0:0,0036 на каждом дробном осаждении при температуре 90-100°С, при этом удаляют выпадающие в осадок на каждой стадии примеси, затем переводят катионы магния в осадок основного карбоната магния (MgOH)2CO3 14%-ным раствором соды при соотношении масс. ч. раствор бишофита:раствор соды 1,0:0,4, полученный осадок (кек) отмывают от посторонних ионов водой при соотношении масс. ч. кек:вода 1:6,5, полученный отмытый основной карбонат магния растворяют в соляной кислоте с массовой долей 14-25% при температуре 20-30°С, полученный раствор упаривают с образованием влажных кристаллов MgCl2⋅6H2O, которые сушат в вакуумной сушилке.The method of obtaining magnesium chloride hexahydrate MgCl 2 ⋅6H 2 O, which consists in the fact that the natural raw material - bischofite is transferred into a solution at a temperature of 20-30 ° C and the mass ratio. including bischofite: water 1.0: 9.0, for the purpose of cleaning from impurities, it is treated with a 14% solution of soda at a mass ratio. including bischofite solution: soda solution 1.0: 0.0036 at each fractional precipitation at a temperature of 90-100 ° C, while removing the precipitated impurities at each stage, then transferring magnesium cations into the precipitate of basic magnesium carbonate (MgOH) 2 CO 3 14% solution of soda with a mass ratio. including bischofite solution: soda solution 1.0: 0.4, the resulting precipitate (cake) is washed from foreign ions with water at a mass ratio. including cake: water 1: 6.5, the obtained washed basic magnesium carbonate is dissolved in hydrochloric acid with a mass fraction of 14-25% at a temperature of 20-30 ° C, the resulting solution is evaporated to form wet crystals of MgCl 2 ⋅6H 2 O, which dried in a vacuum dryer.
RU2020107943A 2020-02-23 2020-02-23 Method of producing magnesium chloride of hexavalent RU2737659C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107943A RU2737659C1 (en) 2020-02-23 2020-02-23 Method of producing magnesium chloride of hexavalent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107943A RU2737659C1 (en) 2020-02-23 2020-02-23 Method of producing magnesium chloride of hexavalent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737659C1 true RU2737659C1 (en) 2020-12-01

Family

ID=73792535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107943A RU2737659C1 (en) 2020-02-23 2020-02-23 Method of producing magnesium chloride of hexavalent

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2737659C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3980753A (en) * 1970-02-20 1976-09-14 Veitscher Magnesitwerke-Aktiengesellschaft Industrial process of preparing magnesia of high purity
RU2051865C1 (en) * 1992-08-20 1996-01-10 Научно-производственное акционерное общество "Экостар" Method of production of bischofite
RU2052382C1 (en) * 1989-06-09 1996-01-20 Норск Хидро А.С. Method for production of magnesium chloeide
CN106745112A (en) * 2016-12-15 2017-05-31 河南豫辰药业股份有限公司 The preparation method of Magnesium dichloride hexahydrate is reclaimed in a kind of waste residue hydrolyzate from grignard

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3980753A (en) * 1970-02-20 1976-09-14 Veitscher Magnesitwerke-Aktiengesellschaft Industrial process of preparing magnesia of high purity
RU2052382C1 (en) * 1989-06-09 1996-01-20 Норск Хидро А.С. Method for production of magnesium chloeide
RU2051865C1 (en) * 1992-08-20 1996-01-10 Научно-производственное акционерное общество "Экостар" Method of production of bischofite
CN106745112A (en) * 2016-12-15 2017-05-31 河南豫辰药业股份有限公司 The preparation method of Magnesium dichloride hexahydrate is reclaimed in a kind of waste residue hydrolyzate from grignard

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3525675A (en) Desalination distillation using barium carbonate as descaling agent
EP2411330B1 (en) Process for simultaneous production of potassium sulphate, ammonium sulfate, magnesium hydroxide and/or magnesium oxide from kainite mixed salt and ammonia
WO2018190754A2 (en) Method for preparing lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and processing thereof into lithium chloride or lithium carbonate
CA2974666A1 (en) Processing of lithium containing material including hcl sparge
AU2002212675A1 (en) Recovery of sodium chloride and other salts from brine
EP1440036A1 (en) Recovery of sodium chloride and other salts from brine
US7041268B2 (en) Process for recovery of sulphate of potash
WO2011048135A1 (en) Process for the combined regeneration of soluble salts contained in a residue of an industrial process
RU2519692C1 (en) Extraction of rare-earth elements from hard materials containing rare-earth metals
US4044097A (en) Recovery of soda values from sodium carbonate crystallizer purge liquors
CN102328947B (en) Method for recovering strontium slag
US3991160A (en) Recovery of soda values from sodium carbonate crystallizer purge liquors
CA2552104C (en) Process for recovery of sulphate of potash
RU2737659C1 (en) Method of producing magnesium chloride of hexavalent
RU2560359C2 (en) Calcification method of producing lithium carbonate from lithium-bearing material
RU2259320C1 (en) Magnesium-containing ore processing method
RU2627431C1 (en) Method for producing calcium fluoride from fluorocarbon-containing waste of aluminium production
RU2742987C1 (en) Method for defluorination and isolation of anhydrous sodium sulphate from working gas cleaning solutions of aluminum electrolysers
WO2014168599A1 (en) Method for processing solid waste from the chemical purification of brines
RU2283283C1 (en) Process of producing h-purity lithium carbonate from lithium-bearing chloride brines
US2342666A (en) Recovering magnesium salts
RU2006476C1 (en) Method of producing mineral substances of sea water
RU2843763C1 (en) Method of producing lithium carbonate from lithium-containing brines
US3358740A (en) Salt water concentration with alumina-silica additive and separation of sodium sulfate-calcium sulfate double salt
RU2777082C1 (en) Method for obtaining magnesium oxide from natural brines and simultaneously extracted waters of oil fields