Содержание

Определения, обозначения и сокращения…............................................................................. 5

Введение………………….………………….............................................................................. 6

1 Исследование и разработка технологии получения очищенных растворов хлористого магния и никеля из отходов м. Житикара и очищенных растворов сильвинита из отходов АО «УК ТМК»………………………………………………………………………………………. 7

1.1 Объекты исследования и методики проведения экспериментов.............................. 10

1.1.1 Методика проведения экспериментов..…………………………………………… 10

1.1.2 Методика определения магния..…………………………………………………… 10

1.1.3 Методика определения никеля..……………………………………………………... 11

1.2 Оптимизация условий получения очищенных растворов хлорида

магния из асбествыхотходов.................................................................................................. ... 12

1.3 Получение очищенных растворов сильвина из ОРТХ .………………… ………….. 16

2 Производство искусственного карналлита в печи сушки с получением опытных образцов и исследование процесса экстракции никеля из растворов хлористого магния…………..... 17

2.1 Получение искусственного карналлита……………………………………………….. 17

2.2 Идентификация синтезированного карналлита…………………………………… .... 18

3 Монтаж оборудования и проведение опытно-промышленных испытаний

производства исходных растворов для получения искусственного карналлита…………… 23

3.1 Получение раствора хлорида калия из ОРТХ…………………………………………..23

3.2 Получение раствора хлорида магния из асбестовых отходов…………………………23

3.3 Синтез карналлита из очищенных растворов хлорида магния и хлорида калия ……23

4. Разработка технологического регламента по производству искусственного карналлита..25

Заключение……………………..…………………………..………….........................................28

Список использованных источников ………………….………………………........................29

Определения, обозначения и сокращения

ОРТХ – отработанные расплавы титановых хлораторов

АО – асбестовые отходы

Ди-2-ЭГФК – ди-2-этилгексилфосфорная кислота

РФА – рентгено-фазовый анализ

ИКС – инфракрасная спектроскопия

ДТА – дифференциально-термический анализ

Введение

В настоящее время титаномагниевая промышленность Казахстана испытывает острый дефицит в карналлите, поскольку традиционные поставки из Соликамска прекращены из-за затопления шахт, договоренности с китайскими производителями не стабильны, карналлит из Израиля отличается высокой чистотой и дороговизной. В Казахстане природный карналлит в виде отдельных линз встречается на м. Сатимола, которое не освоено и находится в стадии определения запасов. Поэтому получение синтетического карналлита из отходов асбестового производства- источника получения магния и хлоридных отходов титаномагниевого производства - источника сильвина является актуальной задачей. При этом решаются задачи комплексности и экологичности.

Важными показателями при переработке минерального сырья является комплексность его использования при рентабельности и экологической безопасности производства. Комплексная переработка предусматривает извлечение из него всех полезных компонентов, но экономические затраты не всегда позволяют осуществить безотходную переработку. Зачастую не переработанные отходы создают экологические проблемы в регионах производства. Это вызвано в основном отсутствием на предприятиях, в том числе металлургических, экономически выгодных технологических схем переработки отходов производства.

Магний – один из наиболее распространенных в природе химических элементов, по содержанию в земной коре занимает восьмое место. Однако в свободном виде в природе не встречается и находится только в составе различных соединений: силикатов, карбонатов, хлоридов и сульфатов. Большинство этих соединений являются породообразующими минералами. Основные виды промышлнного сырья для производства магния: карналлит магнезит, доломит, брусит, морская вода и озерная рапа. Сульфаты и силикаты магния пока для получения магния в промышленных масштабах не используются, хотя сиикаты могут прдставить большой интерес как перспективное магнезиальное сырье. Запасы магнезиально-силикатных пород в РК и ряде зарубежных стран очень велики. В серпентине (3MgО·SiO₂·2Н₂О) содержание магния составляет около 26 % масс. Асбестовые минералы представляют собой водные силиката магния, железа, кальция и натрия Mg_6·(Si₄O₁₁)ОН₆·Н₂О; 2Na₂O 6(Fe, Mg)O·2Fe₂О₃·17SiO₂·3Н₂О. И те и другие с большим содержанием магния являются составляющими некондиционных отходов асбестового производства.

Магнийтермическое производство титановой губки сопровождается образованием большего количества отходов, на 1 тонну получаемой продукции приходится около трех тонн твердых хлоридных отходов, в том числе 1,3-1,5 т отработанных расплавов титановых хлораторов. Многотоннажные отходы являются ядовитыми и требуют обезвреживания. Эти отходы могут быть вовлечены в процесс получения искусственного карналлита в качестве источника хлоридов магния, калия, кальция, натрия.

Целью настоящей работы является исследование, разработка и опытно-промышленные испытания солянокислотной технологии производства карналлита из отходов АО «Костанайские минералы» для организации совместного производства.

Практическая ценность работы заключается в разработке технологии получения искусственного карналлита из отходов асбестового и титаномагниевого производства, обеспечение отечественной титаномагниевой промышленности собственным сырьем, перевод отходов в нетоксичные минеральные образования.