×
14.03.2019
219.016.df07

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА БИКАРБОНАТА МАГНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано в промышленности строительных материалов для получения жидкости затворения. Способ включает карбонизацию водной суспензии магнезиального сырья при температуре не более 20°C и давлении углекислого газа 0,2 МПа в течение 30 мин в автоклаве с мешалкой. В качестве магнезиального сырья используют предварительно прокаленную при 400°C гидромагнезитовую породу. Изобретение обеспечивает упрощенную и недорогую технологию получения водного раствора бикарбоната магния с высокой концентрацией по бикарбонат-иону не менее 3,5 г/л при пониженном избыточном давлении углекислого газа для получения водостойкого магнезиального вяжущего и изделий на его основе. 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к неорганической химии, а именно, к получению раствора бикарбоната и может быть использовано в промышленности строительных материалов в качестве жидкости затворения для получения водостойкого магнезиального вяжущего и изделий на его основе, а также в химической промышленности при получении чистых магнезиальных материалов бикарбонатным способом.

Известен способ получения водного раствора бикарбоната магния [US 20050255174 A1, МПК A61K 33/10, опубл. 17.11.2005], по которому получают раствор бикарбоната магния с оптимальной концентрацией по бикарбонат-иону 500-700 мг/л с рН не более 8,0-8,6. Для приготовления такого раствора используют магнезиальные вещества, карбонат магния, гидроксид магния или гидроксокарбонаты магния. Наиболее подходящим является пентагидрат гидроксикарбоната магния или диппенгит 4MgCO3⋅Mg(OH)2⋅5H2O, полученный искусственным путем. Общее давление карбонизации составляет 0,05-0,5 МПа. Длительность процесса карбонизации до 6 часов. По указанному способу получают водный раствор бикарбоната магния для перорального применения лекарственных средств при снижении кислотности организма, поэтому концентрация раствора низкая.

Способ является дорогостоящим из-за необходимости многократного очищения воды и использования искусственных, специально полученных, чистых карбонатов магния.

Известен способ получения водного раствора бикарбоната магния [RU 2404144 C1 МПК C04B 9/00 (2006.01), опубл. 20.11.2010], включающий карбонизацию суспензии каустического магнезита в автоклаве при давлении углекислого газа 0,5-1,0 МПа. При контакте суспензии каустического магнезита с углекислым газом, растворенным в воде, протекают реакции, в результате которых образуется раствор бикарбоната магния с концентрацией до 35 г/л, определенной методом выпаривания по сухому остатку. Для получения раствора бикарбоната магния используют каустический магнезит, полученный при температуре 800°C. Для обеспечения протекания реакций и получения раствора Mg(HCO3)2 необходимой концентрации углекислый газ подают в автоклав под большим давлением.

Известен способ получения раствора бикарбоната магния [SU 1495300 A1, МПК4 C01F 5/24, опубл. 23.07.1989], выбранный в качестве прототипа, включающий репульпирование измельченного магнезиального сырья водой в автоклаве с мешалкой и карбонизацию полученной суспензии диоксидом углерода. Раствор бикарбоната магния получают при общем давлении 0,5 МПа и парциальном давлении диоксида углерода 0,2 МПа углекислого газа из каустического магнезита, который получен при температуре 800°C.

Такой каустический магнезит должен обладать высокой активностью при содержании активного MgO не менее 93-95%. Концентрация получаемого по данному способу раствора бикарбоната магния составляет 24,8-26,8 г/л (метод выпаривания по сухому остатку).

К магнезиальному сырью предъявляют повышенные требования по содержанию активного MgO в каустическом магнезите, что вызывает необходимость применения только свежеобожженого при 800°C высокомагнезиальной породы. Процесс карбонизации в автоклаве протекает при повышенном давлении углекислого газа - 0,5 МПа.

Предложенное изобретение позволяет осуществить получение раствора бикарбоната магния по упрощенной технологии с повышенной концентрацией и с применением природного недорогостоящего магнезиального сырья.

Способ получения водного раствора бикарбоната магния также, как в прототипе, включает карбонизацию водной суспензии магнезиального сырья в среде углекислого газа в автоклаве с мешалкой.

Согласно изобретению, в качестве магнезиального сырья используют предварительно прокаленную при 400°C гидромагнезитовую породу. Процесс карбонизации суспензии проводят в автоклаве при общем давлении углекислого газа 0,2 МПа в течение 30 мин.

Гидромагнезитовая порода представляет собой смесь минералов гидрокарбонатов магния - гидромагнезита Mg5(CO3)4(OH)2⋅4H2O, дипингита Mg5(CO3)4(OH)2⋅5H2O, несквигонита Mg(HCO3)(OH)⋅2H2O, а также серпентинитовых минералов в виде клинохризотила Mg3Si2O5(OH)4, образованных при выветривании ультраосновных пород - дунитов, базальтов, а также их метаморфических последователей - магнезитов, серпентинитов. Они залегают в виде прожилок и корок в серпентинитах и магнезитах и представляют собой серую высокодисперсную рыхлую породу. Гидромагнезитовая порода имеет следующий химический состав, мас. %: MgO 43,32, SiO2 9,86, Al2O3 0,69, СаО 0,52, Fe2O3 1,17, MnO 0,03, Δmпр 45,33. Большое значение потерь при прокаливании подтверждает гидрокарбонатную структуру.

В силу своей уникальной минералогической и структурной особенности гидромагнезитовая порода наиболее хорошо подходит для получения водного раствора бикарбоната магния. При термообработке до 800-1000°C данная порода проходит ступенчатое преобразование, постепенно теряя структурную воду и претерпевая декарбонизацию:

При этом значительно возрастает удельная поверхность проб за счет образования дефектной структуры. Это является благоприятным фактором при проведении карбонизации, которая проходит по следующим реакциям:

Термическая обработка гидромагнезитов при температуре 400°C позволяет получить высокодефектный продукт xMgCO3⋅yMg(ОН)2, прошедший дегиратацию, частичное дегидроксилирование и начальную декарбонизацию. Данная дефектная структура в большей степени подвержена растворению и переходу бикарбонат-ионов и катионов магния Mg2+ в раствор в присутствии растворенного в воде СО2, вследствие чего концентрация водного раствора бикарбоната магния по бикарбонат-иону будет наибольшая без применения повышенного давления углекислого газа в автоклаве.

Таким образом, использование гидромагнезитовой породы, прокаленной при температуре 400°C, позволяет получать водный раствор бикарбоната магния с концентрацией 38 г/л при карбонизации под давлением углекислого газа 0,2 МПа в течение 30 мин.

По сравнению с прототипом существенным отличием предлагаемого способа является отсутствие необходимости применения повышенного давления газа CO2, что значительно упрощает технологию получения раствора бикарбоната магния.

Пример.

Для приготовления водного раствора бикарбоната магния использовали тонкоизмельченную до удельной поверхности 280-350 м2/г гидромагнезитовую породу Халиловского месторождения следующего химического состава, мас. %: MgO 43,32, SiO2 9,86, Al2O3 0,69, СаО 0,52, Fe2O3 1,17, MnO 0,03, Δmпр 45,33. Породу прокаливали в муфельной печи при температуре 400°C с выдержкой 1 час. При этой температуре получили дегидратированный высокоактивный гидромагнезит по реакции (1). В автоклав периодического действия емкостью 5 литров, снабженный перемешивающим устройством с числом оборотов 4,0-6,0 мин-1, загрузили воду с температурой 20°C и прокаленный порошок гидромагнезитовой породы в соотношении 10 г порошка на 1 л воды. Автоклав герметично закрыли, подключили перемешивающее устройство для перевода твердых частиц во взвешенное состояние и их репульпирования водой. При этом частицы прокаленного гидромагнезита начинают взаимодействовать с водой. После перешивания суспензии в течение 30 сек, в автоклав из баллона подали углекислый газ под давлением 0,2 МПа. Процесс карбонизации проводили в течение 30 мин при непрерывном перемешивании. После завершения процесса карбонизации прекратили подачу газа CO2, открыли автоклав, водный раствор бикарбоната перелили в приемные емкости.

Концентрация приготовленного водного раствора бикарбоната магния, определенная титриметрическим способом, по бикарбонат иону составила 3512 мг/л (3,5 г/л), Mg2+ - 227 мг/л. Концентрация раствора по методу выпаривания составила 38 г/л. При хранении при нормальных условиях данный раствор практически не меняет концентрацию.

Получаемый таким образом водный раствор бикарбоната магния можно использовать в качестве жидкости затворения при получении водостойкого магнезиального вяжущего, обладающего высокими эксплуатационными свойствами, в том числе коррозионной стойкостью в агрессивных водных средах.

Способ получения водного раствора бикарбоната магния, включающий карбонизацию водной суспензии магнезиального сырья под давлением углекислого газа в автоклаве с мешалкой, отличающийся тем, что в качестве магнезиального сырья используют предварительно прокаленную при 400°С гидромагнезитовую породу, а карбонизацию проводят при давлении углекислого газа 0,2 МПа в течение 30 мин.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 255 items.
13.01.2017
№217.015.897c

Сверхпроводящий быстродействующий выключатель

Использование: для создания сверхпроводящего быстродействующего выключателя. Сущность изобретения заключается в том, что сверхпроводящий быстродействующий выключатель, содержащий отключающий элемент, выполненный в виде двух последовательно соединенных фольговых проводников из сверхпроводящего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602767
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.89c9

Способ получения водорастворимой композиции наночастиц серебра

Изобретение относится к способам получения высокодисперсных коллоидных частиц или наночастиц серебра, которые могут быть использованы в биотехнологии, медицине и ветеринарии в составе препаратов с антибактериальным действием, а также в производстве катализаторов химических процессов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602741
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8afb

Резонансный свч компрессор

Изобретение относится к области радиотехники. Особенностью заявленного резонансного СВЧ компрессора является то, что резонатор выполнен планарно-объемным в форме меандра путем деления отрезка волновода длиной L=Nλ/2 на m одинаковых секций длиной L=kλ/2 каждая, где k=N/m - число вариант рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604107
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.8b06

Электромагнитный привод тормоза форсированного пуска асинхронного двигателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве быстродействующего электромагнитного привода тормоза в электродвигателях, требующих быстрого торможения и фиксации вала механизма в электроталях, лифтах, станках и т.д. Электромагнитный привод тормоза форсированного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604203
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9fa0

Устройство для генерации последовательно движущихся капель жидкости

Изобретение относится к области исследования свойств жидкостей, а именно к дозаторам с внешним управлением для повторяющегося отмеривания и выдачи заданных объемов жидкостей, и может быть использовано при проведении научных исследований в области гидродинамики, химии, биологии, медицины и др....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606090
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.9ffc

Ионный диод с магнитной самоизоляцией

Изобретение относится к ускорительной технике и предназначено для получения мощных пучков заряженных частиц, которые используются для радиационно-пучкового модифицирования изделий из металлов с целью повышения их эксплуатационных характеристик. Ионный диод с магнитной самоизоляцией содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606404
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a748

Способ переработки растворов после карбонатного вскрытия вольфрамовых руд

Изобретение относится к способу переработки растворов после карбонатного вскрытия вольфрамовых руд. Способ включает извлечение вольфрама из раствора после карбонатного выщелачивания в фазу органического анионита, извлечение вольфрама из анионита в водный продуктивный раствор с получением из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608117
Дата охранного документа: 13.01.2017
25.08.2017
№217.015.af1d

Водогрейный жаротрубный котёл с турбулизаторами улиточного типа

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения для жилищно-коммунального хозяйства, бытовых и производственных нужд. Водогрейный жаротрубный котел с турбулизаторами улиточного типа содержит корпус,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610985
Дата охранного документа: 17.02.2017
25.08.2017
№217.015.b0d1

Устройство для оценки потока газа, переносимого всплывающими пузырьками, выходящими из дна водоемов

Изобретение относится к устройствам для дистанционной оценки потока газа, переносимого всплывающими пузырьками, выходящими из дна водоемов, и может быть использовано, например, для измерения потоков метана на шельфе, переносимого всплывающими пузырьками, выходящими из верхнего осадочного слоя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613335
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b286

Транзисторный преобразователь частоты

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источников питания индукционных и сварочных установок, в частотно-регулируемом электроприводе, во вторичных источниках электропитания. Транзисторный преобразователь частоты, содержащий неуправляемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614045
Дата охранного документа: 22.03.2017
Showing 11-15 of 15 items.
09.06.2018
№218.016.5af5

Состав шихты для получения вспененного теплоизоляционного материала

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов. Шихта для получения вспененного теплоизоляционного материала содержит, мас.%: аморфную кремнеземистую породу 50-52, гидроксид натрия 14-16, прокаленную доломитовую муку 4-6, воду 26-28. Технический результат – повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655499
Дата охранного документа: 28.05.2018
16.06.2018
№218.016.63ae

Способ получения вспененного теплоизоляционного материала

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов с жесткой структурой. При приготовлении шихты сначала синтезируют первичный гидросиликат натрия с силикатным модулем 2,7-3,3 при смешении сухого гидроксида натрия с частью аморфной кремнеземистой породы и горячей водой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657577
Дата охранного документа: 14.06.2018
30.08.2018
№218.016.8162

Сырьевая смесь для изготовления керамзита

Изобретение относится к производству пористых заполнителей из глинистого сырья для легкого бетона. Сырьевая смесь для изготовления керамзита содержит, мас.%: кирпичную глину 80 - 85, железосодержащие отходы станций обезжелезивания подземных вод, представляющие из себя гелеобразный золь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665334
Дата охранного документа: 29.08.2018
14.03.2019
№219.016.df7c

Магнезиальное вяжущее

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для получения магнезиального цемента и различных изделий на его основе. Магнезиальное вяжущее содержит 90-95 мас. % порошка каустического магнезита, полученного или из кристаллического/аморфного магнезита, или из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681746
Дата охранного документа: 12.03.2019
06.10.2019
№219.017.d2f2

Гранулированное комплексное удобрение и способ его получения

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Гранулированное комплексное удобрение состоит из гранул носителя и активного наполнителя, причем гранулы носителя изготовлены из гидросиликата кальция CaO⋅SiO⋅HO с размером 1-3 мм и развитой внутренней поверхностью до 300 м/г, в качестве активного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702189
Дата охранного документа: 04.10.2019
+ добавить свой РИД