CC BY
7ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК: 661.824 + 661.846
NEHR9M DOLOMÍT FÍLÍZÍNÍN XLORÍD TURÇUSU ÍL9 PARÇALANMA §9RAÍTÍNÍN
T9DQIQI
QARAYEV 9HM9D MOMM9D OGLU
Kimya elmlari namizadi, dosent Azarbaycan Respublikasi Elm va Tahsil Nazirliyi, Tabii Ehtiyatlar institutu, Naxçivan §ahari, Azarbaycan
I§dd dolomit filizinin müxtdlif qatiliqli xlorid turçusu йэ parçalanmasi §этШ tadqiq edilmiçdir. 5 q nümum ûçûn xlorid turçusunun optimal miqdari 5 ml 35 %, prosesin aparilma müddэti 30 dэqiqэ, temperatur 60 -70 °C müэyyэn edilmiçdir. Bu §эНЬЫэ dolomitdэn mэhlula keçэn MgO-nun miqdari (mэhsuldarhgl) tэxminэn 90,0 - 93,0 % tэçkil etmiçdir. Alinmiç mэhluldan kalsium ionlari ayrildiqdan sonra, maqnezium xlorid heksahidrati MgCh6H2O) kristallaçdirilmiçdir. Açar sözlar: dolomit flizi, xlorid turçu, maqnezium xlorid, heksahidrat, qatiliq.
STUDY OF THE CONDITIONS OF THE DECOMPOSITION OF HYDROCHLORIC
ACIDOF NEHRAM DOLOMITE
GARAYEV AHMED MAMMAD OGLU
Candidate of chemical sciences, associate professor Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan, Natural Institute of Reserves, Nakhchivan city, Azerbaijan
The conditions for the decomposition of dolomite ore by hydrochloric acid of various concentrations have been studied. The optimal amount of hydrochloric acid per 5 g of sample is 5 ml 35 %, the duration of the process is 30 minutes, the temperature is 60 -70 °C. Under these conditions, the amount (yield) of MgO that passed from dolomite into solution was about 90.0 - 93.0 %. Magnesium chloride hexahydtate (MgCh6H2O) was crystallized from the obtained solution.
Keywords: dolomite ore, hydrochloric, acid,, magnesium,chloride, hexahydrate, concentration.
Giri§. Dolomit qalavi torpaq metallarindan olan maqnezium va kalsiumun karbonatlaridir. Dolomit minerallari bir 9ox sahalarinda istifada olunan texnoloji xammal kimi tabii materiallardir. Dolomitin filizindan alinan maqnezium va kalsiumun müxtalif birla§malari kimya, tibb, toxuculuq, aclama va kand tasarrüfati sahasinda gübra kimi, müxtalif kimyavi maddalarin istehsali ü9ün ham da xammal manbayi rolunu oynayir. Bu materiallar, se9ilmi§ aktivatorlarla a§qarlandiqda, samarali luminesent xassalari meydana 9ixir. Kaustik dolomit va magnezium sementi asasinda termo - va sas izolyasiya materiallari hazirlanir. Eyni zamanda, dolomit sovelit va mineral yun istehsalinda istifada olunur. Bundan ba§qa maqnezium xloriddan hazirlanmi§ gellar tibbi vasita kimi darinin namlandirilmasini yax§ila§dirir, oynaqlarin sartliyini va ayaqlarda agirliq hissini azaldir, bu xüsusila ya§lilar va az harakat edan va uzun müddat oturanlar ü9ün vacibdir. özalalarda (ayaq, baldir, qol) agri va qicolmalara qar§i faydali tasir göstarir.
í§da [1] tarkibinda magnezium xloridla barabar kalium, natrium, kalsium va sulfat ionlari olan mahlullardan bu qari§iqlarin (KC1-NaCl-CaS04-MgCh-H2O) tamizlanmasi proses tadqiq edilmi§dir. Karnallit filizlarinin emali zamani yeni növ mahsullarin (tibbi-texniki tayinatli bi§ofit mahlulu va reaktiv tamizliya malik kristal maqnezium xlorid) alinmasi ü9ün optimal §arait tapilmi§dir. Digar bir i§da maqnezium va kalsium karbonatlarinin, maqnezium hidroksidinin va hidroksoduzlarinin termal par9alanmasi, maqnezium va kalsium oksidlarinin hidratasiyasi, maqnezium nitrat va sulfat
mahlullarindan maqnezium hidroksidinin ammonyak ila 9ökmasi, maqnezium oksid va hidroksidinin kalium xlorid va sulfat tur§usunun qar§iliqli tasirinin tadqiqatlari naticasinda tamiz maqnezium oksid va digar maqnezium birla§malarinin emali ü9ün fiziki-kimyavi asaslar i§lanib hazirlanmi§dir [2,s.33]. Müalliflar tarafindan talk-maqnezit filizinin mineraloji tarkibi kimyavi va rentgen faza analizi ila tadqiq edilmi§dir.Talk-maqnezit filizinin müxtalif temperaturlarda va müayyan qatiliqli xlorid tur§usu ila par9alanmasi §araiti müayyan edilmi§dir. Maqnezium xlorid alinmasi ü9ün elmi asaslar i§lanib hazirlanaraq tövsiya olunmu§dir [3, s.60].
i§in maqsadi Nehram yatagi dolomitinin xlorid tur§usu ila par9alanmasindan maqnezium xloridin alinmasi va prosesin texnoloji sxeminin hazirlanmasidir. Proses asasan dörd marhaladan ibaratdir: nümunanin tur§u ila par9alanmasi, yuyulma va tamizlama, kalsiumum maqneziumdan va barkin mayedan ayirmasi, nahayat kristalla§ma. Har bir marhalanin samaraliliyina tasir edan bütün parametrlar sistemli §akilda öyranilmi§ va optimal §arait müayyan edilmi§dir.
Tacrübi hissa. Xammalin i§lanmasinda xlorid tur§usundan halledici material kimi istifada olunmu§dur. Dolomit filizi müayyan qatiliqli xlorid tur§usunda davamli qari§dirmaqla hall edilir. Proses ba§a 9atdiqdan sonra, alinan maqnezium va kalsium xlorid mahlullari vakuum altinda Buxner qifindan süzülür. Mahluldan damir va digar metal ionlarini ayirmaq ü9ün mahlulun pH-i 5-7 intervalina nizamlanir. Bu zaman damir, manqan, alüminium hidroksidlari va fosfatlar 9ökarak mahluldan ayrilir. Mahlul süzülür va qaliq bir ne9a dafa yuyulur, sonra amala galan maqnezium va kalsium xlorid mahlulundan kalsiumu ayirmaq ü9ün mahlula kalsium ionlari qurtarana kimi magnezium sulfat alava edilir. Bu zaman a§agidaki reaksiya tanliyi üzra dayi§ma prosesi ba§ verir.
MgCl2+ CaCl2 + MgSO4 = 2MgCl2 + CaSO4
Reaksiya tanliyindan göründüyü kimi mahlulda magnezium xlorid, 9öküntüda isa kalsium sulfat amala galir. Mahlul süzülarak 9öküntüdan ayrilir va buxarlandirilaraq kristalla§dirilir. Tacrübalar (dolomitla xlorid tur§usu arasindaki reaksiya) su hamamina yerla§dirilmi§ 500 ml-lik kolbada aparilmi§di. Magnezium xloridin kristalhidratinin termoqravimetrik analizi NETZSCH STA 449F349F3 derivatoqrafinda yerina yetirilmi§dir.
Naticalar va müzakiralar. ilkin olaraq dolomit filizi üyüdülarak fraksiyalara ayrilmi§ va tacrübalarda hissaciklarinin öl9üsü 0,25 me§. va ya (250 mikron) olan nümunalardan istifada edilmi§dir. Dolomit nümunasinin makrokomponentlara göra tarkibi kimyavi analiz edilmi§ va naticalar cadval 1-da verilmi§dir.
Cadval 1
Nehram dolomitinin makrokomponentlara göra tarkibi
Komponentlarin miqdari %
Nümuna, q MgO CaO CO2 Na+K Fe2O3, FeO Hallolmayan hissa - 37.6%
SiO2 Al2O3 CaSO4 BaSO4
5 14,78 14,50 27,4 2,15 3,65 24,45 4,86 3,74 4,25
Aydindir ki, nazari olaraq tamiz dolomit mineralinda MgO miqdari 21,87 % ta§kil edir, bu onu göstarir ki, dolomit filizinin tamizliyi taxminan 75,66 %-a barabardir. Eyni zamanda filizda stexometriyay uygun miqdarda kalsium karbonat var ki, bu da hallolmadan sonra Mg-la birlikda hall olaraq mahlula ke9ir. Bundan alava, filizin tur§u ila qar§iliqli tasiri zamani haddindan artiq köpüklanmaya sabab olan karbon qazi amala galir. Sanayeda, bu prosesin idara edilmasinda asasan avvalcadan filizin közardilmasindan va ya köpük alehina reagentlardan istifada edilir.
Dolomit filizi nümunalarinin faz tarkibini, keyfiyyat xüsusiyyatlarini öyranmak ü9ün rentgen faza analiz metodundan istifada edilmi§dir. Nümunanin rentgen faza analizi 1 daraca/daqiqa süratla 29 = 20о - 75о bucaq araliginda Bruker D2 PHASER toz difraktometrinda aparilmi§dir (CuKa - (40 kV, 30 mA; X = 1,54056 Ä). Naticalarin düzgünlüyünün tasdiqi ü9ün JCPDS bazasinda avtomatla§dirilmi§ axtari§lar sistemindan istifada edilmi§dir (§ak. 1).
Çakil 1. Dolomit nümunasinin difraktoqrami (MgCO3- CaCO3)
Dolomit filizindan maqnezium xloridin alinmasi prosesi açagidaki marhalalari ahata edir: Filizin xlorid turçusu ila içlanmasindan sonra amala galan maqnezium va kalsium xloridin hallolmayan hissadan ayrilmasi. Mahlullar qariçiginin tamizlanmasi, kalsiumun maqneziumdan ayilmasi, xlorid mahlulunun qatilaçdirilmasi va kristallaçdirilmasi. Parçalanma prosesi dolomitin müxtalif qatiliqli xlorid turçusu ila qariçiliqli tasir reaksiyasina asaslanir. Reaksiya tanliyi açagidaki kimidir:
Ca Mg(CO3)2 + 4 HCl = MgCh + CaCl2 + 2CO2 +2H2O
Cadval 2
Dolomitin parçalanma daracasinin xlorid turçusunun qatiligindan asililigi __temperatur, 700C, vaxt 20 daq._
Nümuna, q Hallolma daracasi, %
35 % HCl (5.0 ml) 25 % HCl (5.0 ml) 20 % HCl (5.0 ml) 10 % HCl (5.0 ml)
5,0 93,05 90,15 75,45 53,36
Parçalanma prosesina tasir edan asas amillar (hissacik ôlçûsû, temperaturu, zaman, va barkin mayeya nisbati) ôyranilmiçdir.
Bela ki, optimal olaraq hissaciklarin ôlçûsûnûn -150 p,m, temperaturun 70-90 oC, vaxtin 10 -90 daqiqa oldugu müayyan edilmiçdir.
Kalsiumun magneziumdan ayrilmasi: Proses mahlula maqnezium sulfat daxil etmakla açagidaki reaksiya üzra aparilmiçdir.
CaMg(Cl2)2 + MgSO4 = 2MgCl2 + CaSO4 Magnezium xlorid süzülarak kalsium sulfatdan ayrilmiçdir.
Mahlulun qatilaçdirilmasi va kristallaçdirilmasi.Mahlul buxarlandirilmiç va sixligi 1,25-1,35q/ml-a çatdirildiqdan sonra maqnezium xlorid soyudularaq kristallaçdirilmiçdir. Optimal çaraitda alinmiç nümunanin termoqravimetrik analizinin naticalari çakil 3-da verilmiçdir.
§akil 3. Maqnezium xloridin derviaroqrami
ödabiyyat materiallarina göre maqnezium xloridin kristalhidrati 5 00-8000C temperaturda parçalanaraq MgO- э çevrilir [4, s.436]. Analiz ^ün götürülmü§ 80 mq nümuna 20 - 7500C temperatura kimi hava axininda qizdmlmi§dir. §эЫЫэп göründüyü kimi nümunэdэ suyun ayrilmasi 3200C temperaturda baça çatir. Bu zaman kütta itgisi 42,77 mq olmuçdur. Nэzэri olaraq hэmin miqdar nümunэdэ suyun miqdari 42,15 mq tэ§kil edir. Analiz qaligin maqnizium oksiddэn ibaret oldugunu göstэrmi§dir. Nэzэri olaraq müэyyэn edilmiçdir ki, 80 mq nümunэdэ MgO 15,6 mg tэ§kil edir. Termoqravimetrik analizin nэticэsinэ görэ 80 mg nümunэdэ MgO 14,42 mq olmuçdur. Tэrэfimizdэn эldэ edilэn mэhsulun analizlэri göstэrdi ki, nümunэnin tэrkibi MgCh6H2O formuluna uygundur.
Natica. Nehrem dolomitinin xlorid turçusu ilэ parçalanmasi ^raiti tэdqiq edilmiçdir. Prosesin gediçi^ tэsir edэn amillэr: hissэciklэrin ö^üsü -150 p,m, temperatur 70 oC, parçalanma müddэti 30 dэq, xlorid turçusunun qatiligi 35 % vэ bэrkin mayeyэ nisbэti 1:1. Bu §эга^э hэllolan hissэnin çixim tэxminэn 90 - 93 % tэ§kil etmiçdir. Süzülmü§ maqnezium vэ kalsium xlorid mэhlulundan kalsium, maqnezium sulfatla çökdürülэrэk, CaSO4 mэhluldan ayrilir. Tэmizlэnmi§ mэhlulun
kristallaçdirilmasindan maqnezium xloridin heksahidratinin (MgCh6H2O) эmэlэ gэldiyi müэyyэn edilmiçdir.
9D9BÍYYAT
1. Косвинцев, О. К. Разработка и совершенствование технологии переработки карналлитовых руд. Диссертация, кандидата технических наук : Пермь, 1998.- 163 с.:
2. Тожимаматова М. Ё. Изучение процесса выделения соединений магния из доломитов месторождения Шорсу // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 11 (68). 33-36
3. Умиров Ф.Э., Аброр А.Б. Исследование процессов получения хлорида магния на основе тальк-магнезитной руде зипельбулакского месторождения. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, 2021, Vol 2(2), pp 60-64
4. Смирнов С. А., Пойлов В. З., Лобанов С. А., Казанцев А. Л., Лановецкий С. В.Получение нанодисперсного оксида магния методом термического гидролиза водно-органических растворов хлорида магния. 2010, https://cyberleninka.ru/article/n/termogidroliz-bishofita-s-polucheniem-anodispersnogo-oksida-magniya, c.436-440
