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

2.1 Получение искусственного карналлита

Карналлит получали при смешении растворов, полученных из асбестовых отходов и отходов титаномагниевого производства. Корректировку химического состава карналлита проводили смешением растворов с разным объемным соотношением АО : ОРТХ = 1 : 1; 1,6 : 1, 2 : 1; 3 : 1.

Очищенные растворы хлорида магния и хлорида калия объединяли, выпаривали с последующим охлаждением, выделением кристаллического карналлита и его обезвоживанием. Обезвоживание полученной соли проводили в сушильном шкафу при 100^оС и муфельной печи при 400^оС.

Карналлит из растворов, содержащих хлористые магний и калий, получали по двум схемам: упаривая исходный раствор так, чтобы основная часть кристаллов выпала в процессе упарки; второй путь – упаривание раствора до момента начала выпадения кристаллов, а кристаллизацию проводили в процессе охлаждения.

Практически растворы, которые мы подвергали упарке содержат, кроме хлористого магния и хлористого калия, в незначительных количествах содержат хлористый кальций, хлористый натрий и другие примеси.

Получено белое кристаллическое вещество, которое идентифицировано как двойная соль МgCl₂·KCl·6H₂O или синтетический карналлит. Определен химический состав и сделаны ДТА и РФА.

Кристаллы карналлита МgCl₂·KCl·6H₂O относятся к ромбической системе и напоминают гексагональные бипирамиды.

Результаты химического анализа полученных образцов карналлита приведены в таблице 3.

Отношение KCl : MgCl₂ в карналлите должно быть ~0,8, такому составу отвечает карналлит, полученный из смеси растворов при отношении АО:ОРТХ=1,65:1.

При переработке 200 г асбестовых отходов и 300 г ОРТХ получается 360 г карналлита.

Таблица 3– Химический состав карналлита, полученного из отходов ОАО «Костанайские минералы» и УКТМК, содержание Mg в осветленных растворах 85,4 г/л (анализы выполнены в хим. – аналит. лаборатории УК ТМК 2009 г.)

Содержание, %
MgCl2	MgO	KCl	NaCl	H2O	CаCl2	Ti	Fe	Si	Mn	SO4	B
Отношение объемов растворов из АО:ОРТХ=1:1
20,5	0,35	58,2	15,1	11,2	0,58	0,003	0,01	0,01	>0,032	0,02	0,00019
1:1
38,7	0,21	40,6	12,3	21,2	0,72	0,0051	0,01	0,009		0,05	0,0002
2:1
28,8	0,58	50,5	10,7	14,2	0,56	0,0032	0,01	0,005		0,37	0,0002
1,65:1
48,7	0,15	38,6	3,0	22,7	0,42	0,0023	0,01	0,01	0,021	5,2	0,00048
3:1
28,8	0,06	39,6	11,8	23,2	0,66	0,0029	0,01	0,009		0,72	0,0002

Предлагаемая принципиальная технологическая схема процесса представлена на рисунке 4.