Инновационный подход к переработке серпентенита в Узбекистане

Аннотация

В статье приведены результаты исследования процессов получения оксида магния путем разложения серпентинитов Арватенского месторождения серной кислотой и с добавкой азотной кислоты в раствор серной кислоты последуюшим разделением кремнезема из суспензии, нейтрализацией фильтрата аммиаком до значения рН 8,5 для осаждения и раздаеления ионов примесных металлов, осаждение и разделения ионов магния из раствора с использованием аммиака и углекислого аммония, термическое разложение корбаната магния с получением оксида магния. Установлено, что использования смесь кислот т.е. с добавкой небольшой количества азотной кислоты в раствор серной кислоты увеличиваеть выход оксид магния от 83,34% до 92,68 % чем при использования только серной кислоты при одинрковых нормах. При оптимальных условиях после термического разложения карбоната магния получен продукт содержащый 97,13% оксид магния со степенью извлечения 92,68 % от исходного сырья. Ключевые слова: Серпентенит, окись магния, гидрооксид магния, серная кислота, азотная кислота, аммиак, углекислый аммоний. Соединения магния имеет исключительно важное значение для народного хозяйства, важнейшими магниевыми соединениями являются окись магния, хлористый магний, углекислый магний, сульфат магния и другие соли магния, соединения магния применяется для производства вяжущых веществ, при очистке нефтепродуктов, как напольнитель при производстве резины, благодаря высокой температуре плавления входит в состав изоляторов промышленных кабелей, в качестве основного компонента в производстве огнеупорных материалов, как сырья для получения обоженных и плавленных порошков, металлиргуческих флюсов. Окись магния обладает абразивными свойствами, поэтому её часто используют в электронной промышленности. Перспективным сигментом потребления оксида магния считается сельское хозяйство. C его помощью предотвращают слеживание удобрений и применяют как самостоятельную добавку для обогащения почвы. Недостаток магния на сельхозугодьях отражается на производимой продукции, поэтому применение такого удобрения очень важно для урожая. Также свое применение это вещество нашло в животноводстве. Дефицит магния сказывается на здоровье скота и продуктах, получаемых от них. В продуктах питания этот компонент обычно встречается под индексом Е530. По степени влияния на организм это вещество относят к безопасным. Основным потребителем оксида магния остаётся фармацевтика. Это химическое соединение добавляют в лекарства, используют при самостоятельном или комплексном лечении людей [1,2]. В Узбекистане отсутствуют производства оксида магния и других его соединений используемых в различных отраслях на основе местных сырьевых ресурсов. Необходимо отметить, что только при производстве аммиачной селитры для устранения её слёживаемости и улучшения других товарных свойств используется магнезиальная добавка около 6000 тонн в год. Сырьем для её приготовления служит каустический магнезит поставляемых из России. В Узбекистане одним из сырьевым ресурсом для получения соединений магния могут служит серпентениты Арватенского месторождения. Месторождения серпентенитов Арветен расположено в Джизакском районе, в 9 км к северо-западу от Джизакского известкового завода, в 1,5 км к Югу от деревни Киябаш. Приурочено к северо-восточным склонам гор Северной Нураты. Месторождения Арватен представляет собой массив серпентенитов до 1300-1400 м и мощностью от 90 до 125 м. Запас месторождений серпентенитов подсчитаны методом вертикальных парарельных разрезов до горизонта 500 м в количестве 1363,7 54 тыс.м3[3]. В литературе имеется различные способы получения соединений магния на основе серпентенитов и других магнийсодержащых сырьевых ресурсов. Известными и основными методамы переработки серпентенита включают выщелачивание кислотными реагентами измельченного сырья с выделением металлов в виде соответсвующых солей, разделение кремнезема, нейтрализация щелочными реагентами и очистка раствора от ионов примесных металлов, осаждение гидроксида магния, термическое разложение соли металла с получением оксида магния [4-6]. В патенте [7] опыcывается способ получения оксида магния из серпентенита, согласно котторому серпентенит фракцией 0,25-0,1 мм обрбаывает 20%-ной серной кислотой при 90-100 0С в течение 2 ч. После выщелачивания отделяют осадки кремнезема и неразложившийся минералов, промывают, собирая промывные воды в фильтрат. Фильтрат нагревают до 45-50 0С и с помощью каустической соды доводят рН среды до 8,0-8,5 осаждая гидроокиси железа, алюминия, хрома, никеля и других металлов. Отфильтровывают гидроокислы (Al, Fe, Ti и др), а фильтрат, содержащий сернокислый магний карбонизируют при рН 10-12. Отфильтровывают углекислый магний, промывают его водой, высушивают, а затем термически разлагают до оксида магния при температуре 9000С при этом степень выщелачивания магния составляет 55%. В патенте [8] предлагается сплавления серентенита с (NH ) SO при 250-400 0C. 4 2 4 Продукт сплавления выщелачивают водой, после чего из полученного раствора сульфата