Магній оксид — гігроскопічний порошок білого кольору. MgO широко застосовують як вогнетривкий матеріал у будівництві, для очищення нафтопродуктів, в сільському господарстві, целюлозно-паперовій промисловості.
Високочистий оксид магнію є необхідним для потреб енергетики, виробництва сучасної кераміки, електротехнічних, оптичних матеріалів, термостійких пластмас, а також харчової та фармацевтичної промисловості [1].
Одним з перспективних напрямків є отримання магній оксиду з бішофіту («мокрий» спосіб), який передбачає осадження магній гідроксиду шляхом взаємодії магній хлориду, що міститься у бішофіті, з основами і солями: NaOH, Ca(OH)2, Na2CO3, NH3. Після фільтрації і промивання осад піддається прожарюванню з отриманням MgO.
Найбільш поширеним є процес отримання магній оксиду з використанням в якості осаджувача NaOH за реакціями:
Основними недоліками цього процесу є утворення великої кількості стічних вод, мінералізованих натрій хлоридом, і наявність NaCl у продукті.
Карбонатний спосіб з утворенням магній карбонату чи магній гідрокарбонату здійснюється за наступними реакціями:
Недоліки цього процесу такі ж, як і процесу з використанням NaOH. Крім того, кінцевий продукт має гірші фізичні властивості [2].
Перспективною альтернативою лугам є амоніак, застосування якого дозволяє отримати продукцію з найменшою кількістю домішок, і нижчими обсягами стічних вод. Процес отримання MgO відбувається за наступними реакціями:
Перевагою такого процесу є відсутність натрію у дисперсії, яка утворюється при осадженні, недоліком — менший вихід магній оксиду [3].
Метою даної роботи є дослідження впливу концентрації магній хлориду у вихідному розчині на вихід продукційного магній оксиду.
Для проведення досліджень використовували зразок бішофіту Затуринського родовища, який містив 24,5% магнію хлориду і мав густину 1,256 г/см3. Для осадження використовували водний розчин амоніаку концентрацією 25% і густиною 0,91 г/см3. Бішофіт попередньо очищали шляхом фільтрування через паперовий фільтр «біла стрічка» на воронці Бюхнера під вакуумом. Для дослідів брали 1500 см3 дистильованої води і додавали очищений бішофіт, розбавляючи його до досягнення співвідношення бішофіт:вода 1:100; 1:75; 1:50; 1:25 і 1:5.
Колбу з розчином нагрівали на водяній бані до температури 80оС. Осадження проводили додаванням водного розчину амоніаку з ділильної воронки при постійному перемішуванні механічною мішалкою. По завершенню осадження утворену суспензію відразу фільтрували через паперовий фільтр «біла стрічка» на воронці Бюхнера під вакуумом, осад промивали гарячою дистильованою водою. Осад висушували в сушильній шафі при температурі упродовж 90 хвилин. Висушений осад подрібнювали і прожарювали у муфельній печі, охолоджували в ексикаторі і зважували.
В інтервалі концентрацій MgCl2 у вихідному розчині від 3 до 51 г/дм3 збільшення вмісту магній хлориду призводить до збільшення виходу MgО. Максимальний вихід магній оксиду склав 79,07% від стехіометричної кількості при концентрації магній хлориду у вихідному розчині 51,29 г/дм3.
Список літератури
1. Шокота М.Ю., Кравченко О.В., Гуляєв В.М., Коваленко А.Л. Дослідження та вдосконалення процесу отримання магній оксиду з розчинів хлориду за аміачною схемою. Вчені записки ТНУ імені В. І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2025. Том 36 (75), No 2. P. 312-317.
2. Kristova P. et al. Carbonate mineral paragenesis and reaction kinetics in the system MgO–CaO–CO2–H2O in presence of chloride or nitrate ions at near surface ambient temperatures. Applied geochemistry. 2014. Vol. 50, P. 16–24.
3. Chu S.H, Yang E.H., Unluer C. Chemical synthesis of magnesium oxide (MgO) from brine towards minimal energy consumption. Desalination. 2023. No 556 DOI: 10.1016/j.desal.2023.116594.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter