vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2021-57-1-109-118vestich-638Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯTECHNICAL CHEMISTRY AND CHEMICAL ENGINEERINGФизико-химические особенности кислотного разложения доломитаPhysico-chemical features of acid decomposition of dolomiteГаврилюкА. Н.HauryliukA. N.

Гаврилюк Андрей Николаевич - кандидат технических наук, доцент.ул. Свердлова 13а, 220006, Минск.

Andrei N. Hauryliuk - Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Belarusian State Technological University.13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk.

gavriluk_andrew@mail.ruДормешкинО. Б.DormeshkinO. B.

Дормешкин Олег Борисович - доктор технических наук, профессор.ул. Свердлова 13а, 220006, Минск.

Oleg B. Dormeshkin - D. Sc. (Engineering), Professor, Belarusian State Technological University.13a, Sverdlova Str., 220006, Minsk.

dormeshkin@yandex.ruЧерчесГ. Х.CherchesG. Kh.

Черчес Галина Хаимовна - кандидат химических наук, старший научный сотрудник.ул. Свердлова 13а, 220006, Минск.

Galina Kh. Cherches - Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher, Belarusian State Technological University.13a, Sverdlova Str., 220006, Minsk.

gech@inbox.ruБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological University202110022021571109118Copyright © Гаврилюк А.Н., Дормешкин О.Б., Черчес Г.Х., 20212021Гаврилюк А.Н., Дормешкин О.Б., Черчес Г.Х.Hauryliuk A.N., Dormeshkin O.B., Cherches G.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/638

Приведены результаты исследований физико-химических закономерностей кислотного разложения магнийсодержащего сырья и определен оптимальный технологический режим отдельных стадий получения сульфата магния. Установлено, что процесс получения сульфата магния на основе доломита включает следующие стадии: разложение магнийсодержащего сырья серной кислотой; фильтрацию образующейся суспензии с отделением сульфата кальция и нерастворимого остатка с последующей промывкой; кристаллизацию и выделение сульфата магния; сушку целевого продукта. Основными технологическими параметрами, определяющими стадию сернокислотного разложения являются: норма серной кислоты, продолжительность разложения, способ и порядок введения реагентов, содержание сульфата магния в жидкой фазе суспензии. При этом концентрация серной кислоты не может рассматриваться в качестве основного технологического параметра, поскольку ее численное значение выбирается в зависимости от величины конечного содержания сульфата магния в жидкой фазе, которое в свою очередь определяется его растворимостью в воде. Доказано, что применение флокулянта на стадии разложения обеспечивает повышенную скорость фильтрации, улучшение показателей фильтрата, а также сохранение фильтровальной ткани в незагрязненном виде. Результаты химического и рентгенофазового анализов подтвердили, что сульфат магния, полученный из отечественного сырья доломита, по своему составу аналогичен сульфату магния, полученному из зарубежных видов магнийсодержащего сырья - магнезита, брусита, и полностью соответствует требованиям ТУ 2141-016-32496445-00 «Магний сернокислый».

The results of studies of the physico-chemical regularities of the acid decomposition of magnesium-containing raw materials are presented and the optimal technological mode of the individual stages of obtaining magnesium sulfate is determined. It has been established that the process of obtaining magnesium sulfate based on dolomite includes the following stages: decomposition of magnesium-containing raw materials with sulfuric acid; filtration of the resulting suspension with separation of calcium sulfate and insoluble residue and subsequent washing; crystallization and separation of magnesium sulfate; drying the target product. The main technological parameters that determine the stage of sulfuric acid decomposition are: the rate of sulfuric acid, the duration of decomposition, the method and procedure for introducing reagents, the content of magnesium sulfate in the liquid phase of the suspension. In this case, the concentration of sulfuric acid cannot be considered as the main technological parameter, since its numerical value is selected depending on the value of the final content of magnesium sulfate in the liquid phase, which in turn is determined by its solubility in water. It has been proven that the use of a flocculant at the decomposition stage provides an increased filtration rate, improved filtration performance, as well as keeping the filter cloth uncontaminated. The results of chemical and X-ray phase analyzes confirmed that magnesium sulfate obtained from domestic dolomite raw materials in its composition corresponds to magnesium sulfate obtained from foreign types of magnesium-containing raw materials - magnesite, brucite - and fully complies with the requirements of TU 2141016-32496445-00 “Magnesium sulfate”.

 

сульфат магниямагнийсодержащие удобрениятепличное хозяйствокапельный поливдоломитсерная кислотатехнологияпроизводствоmagnesium sulfatemagnesium-containing fertilizersgreenhouse facilitiesdrip irrigationdolomitesulfuric acidtechnologyproductionReferencesПозин, М. Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот): в 2 ч. / М. Е. Позин. - Л.: Химия, 1974. - Ч. 1. - 792 с.Pozin M. E. Technology of mineral salts (fertilizers, pesticides, industrial salts, oxides and acids). Part. 1. Leningrad, Khimiya Publ., 1974. 792 p. (in Russian).Карякин, Ю. В. Чистые химические вещества / Ю. В. Карякин, И. И. Ангелов. - Изд. 4-е, пер. и доп. - М.: Химия, 1974. - 408 с.Karyakin Q. V., Angelov I. I. Pure chemicals. Leningrad, Khimiya Publ., 1974. 408 p. (in Russian).Магнезиальный цемент и способ его получения: пат. 2344102 РФ, МПК C 04 B 9/04, C 01 F 5/40 / А. В. Калинин, O. В. Калинина. Опубл. 20.01.2009.Kalinin A. V., Kalinina O. V. Magnesia cement and its production method. Patent Russian Federation, no. 2344102. Publ. date 20 January 2009 (in Russian).Способ получения оксида магния: пат. 2128626 РФ, МПК6 C 01 F 5/02 / В. М. Мазалов, В. П. дворник, Ю. Ю. Александров [и др.]. Опубл. 10.04.1999.Mazalov V. M., Dvornik V. P., Aleksandrov U. U., Oleinikov Yu. V., Paramonov G. P. Method for producing magnesium oxide. Patent Russian Federation, no. 2128626. Publ. date 10 April 1999 (in Russian).Способ получения магниевого удобрения: пат. 2206554 РФ, МПК7 C 05 D 5/00, 9/00 / В. Н. Макаров, Н. К. Манакова, В. И. Калинников [и др.]. Опубл. 20.06.2003.Makarov V. N., Manakova N. K., Kalinnikov V. I., Nikonov V. V., Lukina N. V. Method for obtaining magnesium fertilizer. Patent Russian Federation, no. 2206554. Publ. date 20 Junу 2003 (in Russian).Способ комплексной переработки магний-силикатосодержащего сырья: пат. 2285666 РФ, МПК C 01 F 5/06, C 01 B 33/142 / М. М. Григорович, Л. И. Мельник, Р М. Кузьмина. Опубл. 20.10.2006.Grigorovich M. M., Melnik L. I., Kuzmina R. M. Method for complex processing of magnesium-silicate-containing raw materials. Patent Russian Federation, no. 2285666. Publ date 20 October 2006 (in Russian).Rashad, M. M. Chemical processing of dolomite associated with the phosphorites for production of magnesium sulfate heptahydrate / M. M. Rashad, H. M. Baioumy // The European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection. -2005. - N 2 - P. 174-183.Rashad M. M., Baioumy H. M. Chemical processing of dolomite associated with the phosphorites for production of magnesium sulfate heptahydrate. The European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection, 2005, no. 2, pp. 174-183.Кузьменков, д. М. Получение из доломита синтического гипса и конверсия его на гипсовые вяжущие: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.17.11 / Д. М. Кузьменков. - Минск, 2014. - 24 с.Kuzmenkov D. M. Preparation of synthetic gypsum from the dolomite and conversion it to alabaster binding material. Minsk, 2014. 24 p. (in Russian).Способ получения сульфата магния: пат. 2104936 РФ, МПК6 C 01 F 5/40 / К. Н. Oвчинникова, З. Н. Попкова, Р И. Уманский [и др.]. Опубл. 20.02.1998.Ovchinikova K. M., Popkova Z. N., Umanskiy R. I., Novikov P. N. Method for producing magnesium sulfate. Patent Russian Federation, no.2104936. Publ date 20 February 1998 (in Russian).Способ получения сульфата магния: пат. 2078041 РФ, МПК6 C 01 F 5/40 / А. П. Кулинич, И. П. добровольский, С. В. Попова [и др.]. Опубл. 27.04.1997.Kulinich A. P., Dobrovolskiy I. P., Popova S. V. Method for producing magnesium sulfate. Patent Russian Federation, no. 2078041. Publ date 27 April 1997 (in Russian).Коган, В. Б. Справочник по растворимости: в 3-х т. / В. Б. Коган, В. М. Фридман, В. В. Кафаров. - Л.: Издательство АН СССР, 1961. - Т. 1, кн. 1. - 960 с.Kogan V. B., Friedman V. М., Kafalov V. V. Solubility Handbook. Vol. 1, book 1. Leningrad, Publishing house of the Academy of Sciences of the USSR, 1961. 960 p. (in Russian).Позин, М. Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот): в 2-x ч. / М. Е. Позин. - Л.: Химия, 1974. - Ч. 2. - 768 с.Pozin М. Е. Technology of mineral salts (fertilizers, pesticides, industrial salts, oxides and acids). Part. 2. Leningrad, Khimiya Publ., Leningrad branch, 1974. 768 p. (in Russian).Foster, W. R. Hexahydrite (MgSO4-6H2O) as an Effloreschence of Some Ohio Dolomites / W. R. Foster, K. V. Hoover // The Ohio Journal of Science. - 1963. - N 4 - P 152-158.Foster W. R., Hoover K. V. Hexahydrite (MgSO4-6H2O) as an Effloreschence of Some Ohio Dolomites. The Ohio Journal of Science, 1963, no. 4, pp. 152-158.Коган, В. Б. Справочник по растворимости: в 3-х т. / В. Б. Коган, С. К. Oгородников, В. В. Кафаров. - Л.: Наука, 1969. - Т. 3, кн. 1. - 944 с.Kogan V. B., Ogorodnikov S. К., Kafarov V. V. Solubility Handbook. Vol. 3, book 1. Leningrad, Nauka Publ., 1969. 944 p. (in Russian).Свойства и методы идентификации веществ в неорганической технологии / И. М. Жарский, И. Е. Малашонок, Н. И. Воробьев [и др.]. - Минск: ФФИ, 1996. - 372 с.Malashonok I. Е., Vorobiev N. I., Barannikova T. I., Mel'nikova R. Ya., Zharskii I. M. Properties and methods of substanceidentification in inorganic technology. Minsk, Fund for fundamental research, 1996. 372 p. (in Russian).Ramalingom, S. Crystallization and Characterization of Orthorhombic e-MgSO4-7H2O / S. Ramalingom, J. Podder, N. Kalkura // Crystal Research and Technology. - 2001. -N 12 - P. 1357-1364. https://doi.org/10.1002/1521-4079(200112)36:121357::aid-crat13573.0.co;2-7Ramalingom S., Podder J., Kalkura N. Crystallization and Characterization of Orthorhombic e-MgSO4-7H2O. Crystal Research and Technology, 2001, no. 12, pp. 1357-1364. https://doi.org/10.1002/1521-4079(200112)36:121357::aid-crat13573.0.co;2-7JCPDS International Centre for Diffraction Data [Electronic Resource]. - Mode of acces: https://www.icdd.com/JCPDS International Centre for Diffraction DataAvailable at: https://www.icdd.com/

The authors declare that there are no conflicts of interest present.