способ приготовления раствора хлорида магния

Формула изобретения

1. Способ извлечения магния из магнийсодержащих материалов, включающий а) подачу содержащего магний материала и соляной кислоты в первый реактор для выщелачивания для получения суспензии, в которой магний растворяется в виде хлорида магния, при этом магнийсодержащий материал и соляную кислоту подают со скоростью, позволяющей поддерживать избыток кислоты в суспензии, а температуру реактора поддерживают достаточной для протекания автогенной реакции растворения магния, b) проведение первой стадии нейтрализации путем подачи суспензии в первый реактор для нейтрализации, в котором рН повышают по существу до 0,5-3,5 при положительном потенциале, с) проведения второй стадии нейтрализации путем подачи суспензии из первого реактора нейтрализации во второй реактор для нейтрализации, в котором рН повышают по существу до 4,0-5,5 при потенциале по существу -300+300 мВ, d) проведение третьей стадии нейтрализации в третьем реакторе для нейтрализации путем подачи суспензии из второго реактора для нейтрализации в третий реактор для нейтрализации, в котором потенциал повышают до величины больше +450 мВ, е) подачу суспензии после стадии d) на стадию разделения твердой и жидкой фаз для получения по существу чистого раствора хлорида магния, содержащего 1чнм или меньше каждого из присутствующих примесей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что потенциал в первом реакторе для нейтрализации имеет величину по существу +0+350 мВ.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что содержащий магний материал включает магнезит, доломит, содержащие магний силикаты, их оксиды и их смеси.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что соляную кислоту добавляют в форме водного раствора, газообразного хлористого водорода или их смеси.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что потенциал на этапах b), c) и d) устанавливают добавлением окислителя в реактор для нейтрализации.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что окислитель включает гипохлориты, хлориты и хлораты магния, натрия или кальция, пероксид водорода, газообразный хлор, озон или их смеси.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что суспензию из реактора в реактор передают самотеком под действием силы тяжести.

8. Способ по п.2, отличающийся тем, что после стадии а) суспензию передают во второй реактор для выщелачивания для завершения реакции выщелачивания.

9. Способ по п.3, отличающийся тем, что содержащий магний материал является серпентиновыми отходами.

10. Способ извлечения магния из магнийсодержащих материалов, включающий а) подачу серпентиновых отходов и соляной кислоты в первый реактор для выщелачивания для получения суспензии, в которой магний растворяется в виде хлорида магния, при этом серпентиновые отходы и соляную кислоту подают со скоростью, позволяющей поддерживать избыток кислоты в суспензии, а температуру реактора поддерживают достаточной для протекания автогенной реакции растворения магния, b) подачу суспензии под действием силы тяжести во второй реактор для выщелачивания для завершения реакции выщелачивания, с) осуществление первой стадии нейтрализации путем подачи суспензии под действием силы тяжести в первый реактор для нейтрализации, в котором рН повышают по существу до 0,5-3,5 при потенциале по существу от +0 до +250 мВ подачей окислителя, d) осуществление второй стадии нейтрализации путем подачи суспензии под действием силы тяжести из первого реактора для нейтрализации во второй реактор для нейтрализации, в котором рН повышают по существу до 4,0-5,5 при потенциале по существу -300+300 мВ подачей окислителя, е) осуществление третьей стадии нейтрализации путем подачи суспензии под действием силы тяжести из второго реактора для нейтрализации в третий реактор для нейтрализации, в котором потенциал повышают до величины больше +450 мВ подачей окислителя, и f) подачу суспензии после стадии е) на стадию разделения твердой и жидкой фаз для получения по существу чистого раствора хлорида магния, содержащего 1 чнм или меньше каждого из присутствующих примесей.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что окислитель включает гипохлориты, хлориты и хлораты магния, натрия или кальция, пероксид водорода, газообразный хлор, озон или их смеси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к улучшенному способу извлечения магния из содержащих магний материалов для образования концентрированного раствора хлорида магния, т.е. рассола, пригодного для получения чистого металлического магния электролизом расплавленного хлорида магния в электролитических ячейках. Способ позволяет получить раствор высокой чистоты из различных первичных исходных материалов, содержащих магний, как то силикатные, карбонатные и металлооксидные материалы.

Магний является восьмым по распространенности элементом в земной коре, хотя в элементарной форме не найден. Это легкий материал, поскольку на треть легче алюминия и имеет высшее соотношение прочности к массе из всех используемых металлов. Магний имеет плотность приблизительно в четыре раза меньше, чем цинк и сталь, и имеет ряд преимущественных рабочих характеристик, включая удароустойчивость и способность глушить вибрацию по сравнению с другими материалами. Кроме того, литье магния под давлением обеспечивает много преимуществ для конструкций и процессов, что усиливает экономическую привлекательность магния как легкого материала.

Металлический магний получают обычно электролизом безводного расплавленного хлорида магния в герметичных ячейках. Одной из ключевых проблем производства металлического магния является не столько сам процесс электролиза, сколько обработка и кондиционирование исходного содержащего магний материала для получения достаточно чистого хлорида магния для дальнейшего электролиза.

Обычные способы получения раствора хлорида магния или рассола включают выпаривание воды из воды соленых озер или морской. Такие процессы являются дорогими, поскольку нужны громадные количества воды, в которой магний находится только в низкой концентрации, обычно меньше 0,2%, за исключением Мертвого моря, где содержание магния 3,5%.

Известный как отходы производства асбеста серпентин содержит значительные количества магния, обычно 20-25% по массе. Однако эти отходы содержат как главные компоненты также производные диоксида кремния и кварца, и многие способы извлечения магния из серпентина сталкивались с образованием силикагеля и других силикатных отходов, трудных для фильтрования, что сильно препятствует извлечению магния.

Опубликовано несколько способов извлечения магния из серпентина и других силикатных материалов, но все они требуют жестких и трудных условий эксперимента, а полученный раствор хлорида магния содержит значительные количества загрязнений, которые надо удалить перед использованием в качестве пригодного для электролитических ячеек материала.

Недавно в US 5091161 был предложен новый способ получения раствора хлорида магния из силикатных материалов, который включает выщелачивание силикатного материала в первом реакторе раствором соляной кислоты с рН ниже 1,5 при температуре выше 50С для предотвращения образования силикагеля (этап выщелачивания). Выщелачивание можно проводить непрерывным способом с непрерывной подачей силикатного материала в реактор. Раствор после выщелачивания непрерывно поступает во второй реактор, в который непрерывно добавляют магнезию для повышения рН до 4-7 и осаждения из раствора большинства примесей все еще без образования силикагеля в реакционной среде (этап нейтрализации), а потом проводят разделение твердой и жидкой фаз. Далее добавляют каустическую соду для повышения рН до 6-7 (этап нейтрализации) и снова проводят разделение твердой и жидкой фаз. До добавления каустической соды через суспензию пропускают газообразный хлор для окисления остатков железа то ферритного состояния и основного количества марганца до твердого диоксида. На этом этапе в растворе остается еще немного таких элементов, как марганец, никель и бор, которые необходимо удалить, поскольку они являются очень вредными для процесса электролиза хлорида магния. Поэтому для получения достаточно чистого раствора хлорида магния нужен последний этап очистки. Этого добиваются пропусканием раствора через ионообменную колонку.

Хотя способ в соответствии с изобретением является значительным шагом вперед по сравнению с ранее известньми для извлечения магния из силикатных материалов, он все еще может быть улучшен. Например, установка и поддерживание ионообменной колонки очень дорогостоящие из-за необходимости регулярно регенерировать смолу или систематически заменять ее. Далее, такие колонки представляют узкое место в общем процессе получения магния из-за ограниченной достижимой пропускной способности.

Поэтому существует сильная необходимость в разработке способа извлечения магния из содержащих его материалов, не имеющего вышеописанных недостатков.

В соответствии с представленным изобретением предложен способ извлечения магния из содержащих его материалов для получения по существу чистого раствора хлорида магния. Конкретнее, способ включает стадии:

а) подачи содержащего магний материала и соляной кислоты в первый реактор для выщелачивания для получения суспензии, в которой магний растворяется в виде хлорида магния, при этом магнийсодержащий материал и соляную кислоту подают со скоростью, позволяющей поддерживать избыток кислоты в суспензии, а температуру реактора поддерживают достаточной для протекания автогенной реакции растворения магния, b) проведения первой стадии нейтрализации путем подачи суспензии в первый реактор для нейтрализации, в котором рН повышают по существу до 0,5-3,5 при положительном потенциале, с) проведения второй стадии нейтрализации путем подачи суспензии из первого реактора нейтрализации во второй реактор для нейтрализации, в котором рН повышают по существу до 4,0-5,5 при потенциале по существу -300 - +300 мВ, d) проведения третьей стадии нейтрализации в третьем реакторе для нейтрализации путем подачи суспензии из второго реактора для нейтрализации в третий реактор для нейтрализации, в котором потенциал повышают до величины больше +450 мВ, е) подачу суспензии после стадии d) на стадию разделения твердой и жидкой фаз для получения по существу чистого раствора хлорида магния, содержащего 1 ч.н.м. или меньше каждого из присутствующих примесей.

Далее потенциал в первом реакторе для нейтрализации имеет величину по существу +0 - +350 мВ. Содержащий магний материал включает магнезит, доломит, содержащие магний силикаты, их оксиды и их смеси. Соляную кислоту добавляют в форме водного раствора, газообразного хлористого водорода, или их смеси. Потенциал на этапах b), с) и d) устанавливают добавлением окислителя в реактор для нейтрализации. При этом окислитель включает гипохлориты, хлориты и хлораты магния, натрия или кальция, пероксид водорода, газообразный хлор, озон или их смеси. Суспензию из реактора в реактор передают самотеком под действием силы тяжести. После стадии а) суспендию передают во второй реактор для выщелачивания для завершения реакции выщелачивания. Содержащий магний материал является серпентиновыми отходами.

В варианте реализации способа извлечения магния из магнийсодержащих материалов способ включает стадии: а) подачи серпентиновых отходов и соляной кислоты в первый реактор для выщелачивания для получения суспензии, в которой магний растворяется в виде хлорида магния, при этом серпентиновые отходы и соляную кислоту подают со скоростью, позволяющей поддерживать избыток кислоты в суспензии, а температуру реактора поддерживают достаточной для протекания автогенной реакции растворения магния, b) подачи суспензии под действием силы тяжести во второй реактор для выщелачивания для завершения реакции выщелачивания, с) осуществления первой стадии нейтрализации путем подачи суспензии под действием силы тяжести в первый реактор для нейтрализации, в котором рН повышают по существу до 0,5-3,5 при потенциале по существу от +0 до +250 мВ подачей окислителя, d) осуществления второй стадии нейтрализации путем подачи суспензии под действием силы тяжести из первого реактора для нейтрализации во второй реактор для нейтрализации, в котором рН повышают по существу до 4,0-5,5 при потенциале по существу -300 - +300 мВ подачей окислителя, е) осуществления третьей стадии нейтрализации путем подачи суспензии под действием силы тяжести из второго реактора для нейтрализации в третий реактор для нейтрализации, в котором потенциал повышают до величины больше +450 мВ подачей окислителя, и f) подачи суспензии после стадии d) на стадию разделения твердой и жидкой фаз для получения по существу чистого раствора хлорида магния, содержащего 1 ч.н.м. или меньше каждого из присутствующих примесей.

Чертеж иллюстрирует схему преимущественного воплощения изобретения.

Представленное изобретение направлено на способ извлечения магния из магнийсодержащего материала, как то магнезит, доломит, содержащие магний силикаты и их оксиды. Важным источником содержащих магний силикатов является серпентин, представляющий гидроксисиликат магния и железа, который обычно содержит 20-25% по массе магния. Серпентин является общим названием, применимым к разным минералам полиморфной группы. Эти минералы имеют по существу одинаковый химический состав, но разную структуру. Примерами таких минералов являются:

Антигорит - (Mg, Fe)₃Si₂O₅(OH)₄, лизардит - Mg₃Si₂C₅(OH)₄, клинохризолит - Mg₃Si₂O₅(OH)₄, ортохризолит - Mg₃Si₂O₅(OH)₄, парахризолит - (Mg, Fe)₃Si₂O₅(OH)₄.

Другие силикаты включают амфиболитные минералы, которые являются иносиликатами общей формулы

(X,Y,Z)_7-8(Al, Si)₂ Si₆O₂₂(OH)₅

где Х - кальций, натрий, свинец и только в малой степени калий. Их можно представить как Х₂, Х₃ или не присутствующими вообще. Y - ионы железа (ферро), лития, марганца (+2) и магния. Z - ионы железа (ферри), хрома (+3), алюминия и только в малой степени титана. Наиболее распространенные амфиболитные минералы включают:

актинолит (гидроксисиликат кальция, магния и железа),

арфведзонит (гидроксисиликат натрия, магния и железа),

антофилит (гидроксисиликат магния и железа),

куммингтонит (гидроксисиликат магния и железа),

эденит (гидроксисиликат натрия, кальция, магния, алюминия и железа),

флуоррихтерит (фторгидроксисиликат натрия, кальция, магния, алюминия и железа),

хорнбленд (гидроксисиликат натрия, кальция, магния, алюминия и железа),

рихтерит (гидроксисиликат натрия, кальция, магния и железа),

тремолит (гидроксисиликат кальция, магния и железа).

Другие силикатные соединения, которые можно использовать как первичные источники магния для представленного способа, являются пироксеновыми минералами, которые тоже представляют иносиликаты общей формулы

X,Y(Al, Si)₂O₆

где Х - кальций, натрий, цинк и литий. Y - железо (+3), хром, алюминий, ванадий и титан. Ионы других металлов, как то железа (+2), марганца и магния, могут быть включенными в обозначения Х или Y, или же в оба. Наиболее распространенные минералы пироксеновой группы включают:

аюгит (силикат натрия, кальция, магния, алюминия и железа),

диопсид (силикат кальция, магния),

гиперстен (силикат железа, магния),

каноит (силикат марганца, магния),

пигеонит (силикат кальция, железа, магния), и

енстатит (силикат магния).

Преимущественно используемыми в соответствии с изобретением в качестве первичных источников магния могут быть также оксиды любых вышеперечисленных минералов.

Неожиданно было установлено, что соответственно этапу выщелачивания содержащего магний материала хлористым водородом добавлением его в водном растворе, газообразным либо так или иначе, можно получить раствор хлорида магния с содержанием примесей каждого металла менее 1 ч.н.м. регулировкой рН и потенциала суспензии на этапах нейтрализации в отдельных реакторах. Соответственно, нет больше необходимости в дальнейшей очистке ионообменом. По существу чистый раствор хлорида магния извлекают после простого разделения жидкой и твердой фаз.

На этапе выщелачивания содержащий магний материал выщелачивают путем подачи в первый реактор соляной кислоты с такой скоростью, чтобы в суспензии постоянно был избыток свободной кислоты. Если НС1 подают как раствор, его концентрация, преимущественно, 20-30% по массе. Если НС1 подают в газообразном виде, содержащий магний материал нужно смешивать с водой до подачи НС1 в реактор выщелачивания. Температуру суспензии в реакторе выщелачивания поддерживают достаточной для протекания автогенной реакции растворения магния в форму его хлорида. Затем хлорид магния сушат до использования в электролизе. Оставшийся после этого раствор НС1 можно снова вводить в первый реактор выщелачивания, уменьшая тем самым количество необходимого свежего НС1 и уменьшая себестоимость процесса.

Обычно температуру суспензии поддерживают выше 65С, преимущественно 80-100С. Нагрева обычно не требуется, поскольку реакция выщелачивания сильно экзотермична. Однако, если начальная температура ниже 65С, для эффективного начала автогенной реакции необходим внешний источник тепла. На первом этапе выщелачивания обычно извлекается приблизительно 65-85% магния. В соответствии с преимущественным воплощением изобретения для максимизации извлечения магния суспензию переводят под силой тяжести во второй реактор выщелачивания, в котором реакция завершается. Обнаружено, что достаточное для извлечения по существу всего способного к извлечению магния время пребывания в каждом из реакторов выщелачивания составляет приблизительно 1 час, хотя возможно меньшее время пребывания, поскольку реакция хлорирования магния и последующее растворение хлорида магния очень быстрые.

Хотя адекватными обычно являются 2 последовательных реактора выщелачивания, в зависимости от природы содержащего магний материала может быть необходимым либо увеличивать время пребывания в каждом из реакторов выщелачивания, либо добавлять один или больше реакторов, что также увеличивает время пребывания, для максимизации извлечения магния вследствие завершения реакции выщелачивания.

Подобным образом, для этапов нейтрализации преимущественный комплект включает 3 этапа нейтрализации. Любой специалист при необходимости легко добавит в комплект добавочный этап для воплощения возможности завершения реакции на каждом этапе. Однако вследствие очевидных капитальных вложений в связи с добавочными реакторами и необходимостью добавочных межэтажных промежутков оптимальным был определен комплект из трех этапов нейтрализации.

Как можно видеть из предыдущих химических формул, пригодные для воплощения представленного изобретения исходные материалы содержат кроме магния добавочные металлы. Они также содержат небольшие количества загрязнений другими основными металлами, как то никелем, марганцем, медью, хромом, кобальтом и т.д. Кроме того, железо присутствует как в ферро-состоянии (+2), так и в ферри-состоянии (+3). При выщелачивании силикатных материалов магний, а также присутствующие металлы и загрязнения основными металлами извлекаются переходят в раствор после выщелачивания. Поэтому необходимо все эти загрязнения раствора после выщелачивания удалять для получения по существу чистого раствора хлорида магния. Такое удаление проводят комплексом этапов нейтрализации, в которых загрязнения удаляют осаждением в форме оксидов и гидроксидов.

Нижеприведенное описание этапов нейтрализации соответствует общим условиям, найденным применимыми, когда исходным материалом является серпентин.

Экспериментальные параметры могут меняться в зависимости от исходного материала, но любой специалист при необходимости сможет оптимизировать эти параметры без проведения эксперимента. Для лучшей иллюстрации способа также сделаны ссылки на чертеж.

В описании сделаны ссылки на использование окислителей и оснований для регулировки на этапах нейтрализации окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и рН, соответственно. В основном можно использовать окислители и основания любого типа, ясно, что преимущественными окислителями и основаниями будут те, что не вводятся в значительных концентрациях и не вводят загрязнений в суспензию. Лучшие окислители включают гипохлориты, хлориты и хлораты магния, натрия и кальция, пероксид водорода, хлор, озон или их смеси. Лучшие основания включают оксиды или гидроксиды магния и кальция, или их смеси. Кроме того, предложенные величины рН представляют величины, измеренные в границах, заданных заявкой температур рН-метром Т21, изготовленным в Electro-Chemical Devices Inc. Все величины потенциалов даны относительно хлорсеребряного электрода, также изготовленного в Electro-Chemical Devices Inc. Возможно изменение величин рН и потенциала, если использованные рН-метр и электроды отличаются от заданных представленной заявкой. Поэтому для предотвращения расхождения со способом следует ввести необходимые этапы для получения на использованном оборудовании соответственных величин.

Полученная после этапов выщелачивания в реакторах выщелачивания 10 и 12 суспензия поступает в первый реактор нейтрализации 14, в котором поддерживают рН в пределах 0,5-3,5 добавлением основания, поддерживая преимущественно потенциал суспензии в пределах +0 - +0,350 мВ. Собственный потенциал суспензии после этапов выщелачивания составляет около 500 мВ относительно хлорсеребряного электрода, гарантируя, что железо находится в ферри-состоянии. Однако при первой нейтрализации осаждение железа снижает потенциал, и для поддержания его в пределах +0 - +350 мВ в реактор нейтрализации 14 следует добавлять или пропускать окислитель. В этих условиях большинство основных металлов и железа в ферри-состоянии осаждается.

Далее суспензия перетекает во второй реактор нейтрализации 16, в котором поддерживают рН в пределах 0,5-3,5 добавлением основания, в результате чего осаждается большая часть оставшегося железа, а также некоторое количество никеля, если он еще присутствует. Потенциал преимущественно поддерживают в пределах -300 - +300 мВ, например добавкой окислителя. Суспензия перетекает в третий реактор нейтрализации 18, в котором потенциал повышают до более +450 мВ, преимущественно +700 - +800 мВ добавкой окислителя для окисления и осаждения марганца в форме диоксида. рН поддерживают выше приблизительно 4, но не превышая 6, иначе происходит образование гидрохлорида, и суспензия "застывает".

Наконец суспензию подвергают этапу разделения на твердую и жидкую фазы для извлечения по существу чистого раствора хлорида магния с содержанием 1 ч.н.м. или меньше любых присутствующих в растворе примесей. Извлеченный в соответствии с изобретением хлорид магния является достаточно чистым для использования в качестве исходного материала при получении чистого металлического магния. Этап разделения на твердую и жидкую фазы можно осуществить различными способами, например, отстаиванием, декантацией и т.д., преимущественно фильтрованием под вакуумом.

Время выдержки в каждом из 3 реакторов нейтрализации составляет обычно 1 час. Однако любой специалист может увеличивать или уменьшать это время в каждом из реакторов в зависимости, например, от условий эксперимента и природы содержащего магний материала. Перенос суспензии между вышеуказанными этапами можно осуществить различными способами. На практике с точки зрения экономической целесообразности преимущественным является перетекание под действием силы тяжести. Способ можно осуществить для отдельных партий, но ясно, что для коммерческого применения преимущественным является непрерывный способ.

Далее изобретение иллюстрировано примерами, которые только иллюстрируют изобретение, не ограничивая его. Поскольку способ осуществляют как непрерывный, представленные в примерах величины являются средними. Для 3 примеров использован каскад из 5 реакторов на 380 л, первые 2 для выщелачивания, а последующие 3 для нейтрализации.

Пример 1. Пример показывает, что когда задействованы все требования представленного способа, можно достичь по существу чистого раствора хлорида магния, содержащего 1 ч.н.м. или меньше любых присутствующих в растворе примесей.

Серпентиновые отходы (состав: 23% Мg, 5% Fe, 0,0593% Мn и 0,21% Ni) подавали с постоянной скоростью 140 кг/час в первый реактор выщелачивания. Концентрированную соляную кислоту (33%), возвратную соляную кислоту (4-7%) и возвратную промывную воду (30-60 г/л MgCl₂) также подавали в первый реактор выщелачивания с постоянной скоростью 218 л/час, 56 л/час и 100 л/час, соответственно. Приблизительно 68% магния извлекалось после первого реактора выщелачивания и 72% после второго реактора выщелачивания. Общее для обоих реакторов время выдержки составляло 120 минут. Температуры в реакторах выщелачивания составляли 80 и 85С без нагревания. Суспензию оксида магния (30% по массе) добавляли в первый реактор нейтрализации вместе с хлором, поддерживая рН 1,8, а потенциал - +199 мВ (Ag-AgCl). Для окисления ферро-железа в ферри-железо еще пропускали газообразный хлор. Суспензию оксида магния (30% по массе) добавляли также во второй реактор нейтрализации для поддерживания рН 4,6, при этом потенциал снизился до +110 мВ. В третий реактор нейтрализации пропускали газообразный хлор для повышения потенциала до +650 мВ и осаждения марганца в виде диоксида. В третьем реакторе рН оставалось 4,6. Через несколько дней работы в растворе из третьего реактора нейтрализации получили среднюю концентрацию Mg 87 г/л (341 г/л MgCд₂). Через несколько дней работы в растворе присутствовало <0,3 ч.н.м. Fe, <0,7 ч.н.м. Мn и <0,5 ч.н.м. Ni. В реакторах нейтрализации температура была приблизительно 90-100С.

Пример 2. Пример показывает, что неподходящие величины потенциала в третьем реакторе нейтрализации дают концентрацию марганца значительно больше 1 ч.н.м.

Серпентиновые отходы (состав: 23% Mg, 5% Fe, 0,0593% Мn и 0,21% Ni) подавали с постоянной скоростью 165 кг/час в первый реактор выщелачивания. При этом поток составлял 120% от номинального. Концентрированную соляную кислоту (33%), возвратную соляную кислоту (4-7%) и возвратную промывную воду (30-60 г/л MgCl₂) также подавали в первый реактор выщелачивания с постоянной скоростью 263 л/час, 56 л/час и 133 л/час, соответственно. Общее для обоих реакторов время выдержки составляло 100 минут. Приблизительно 68% магния извлекалось после первого реактора выщелачивания и 74% после второго реактора выщелачивания. Суспензию оксида магния (30% по массе) добавляли в первый реактор нейтрализации вместе с хлором, поддерживая рН 1,7, а потенциал - +246 мВ (Ag-AgCl). Для окисления железа в ферри-состояние еще пропускали газообразный хлор. Суспензию оксида магния (30% по массе) добавляли также во второй реактор нейтрализации для поддерживания рН 4,6, при этом потенциал снизился до +159 мВ. В третий реактор нейтрализации пропускали газообразный хлор для повышения потенциала до >+650 мВ и осаждения марганца в виде диоксида. Однако за время пробы средний потенциал в третьем реакторе нейтрализации был только приблизительно 585 мВ. Конечный раствор из третьего реактора нейтрализации содержал среднюю концентрацию Mg 87,7 г/л (27,5% MgCl₂). В реакторах нейтрализации температура была приблизительно 91-101С. Получили среднюю концентрацию <0,3 ч.н.м. Fe, 35 ч.н.м. Мn и <0,9 ч.н.м. Ni. Это свидетельствует, что если потенциал не регулировать как следует, как в примере 1, удаление марганца не является эффективным.

Пример 3. Пример показывает результаты, полученные, когда некоторые параметры способа в соответствии с изобретением не выдерживаются. Показано, что концентрация никеля и железа значительно больше 1 ч.н.м., если используют неподходящие величины рН и потенциала.

В процессе выщелачивания использовали соотношение кислота/руда 0,73, а все остальные условия эксперимента были такими же, как в примерах 1 и 2. Серпентиновые отходы (состав: 23% Mg, 5% Fe, 0,0593% Mn и 0,21% Ni) подавали с постоянной скоростью 146 кг/час в первый реактор выщелачивания вместе с 240 л/час соляной кислоты (33%), 75 л/час возвратной соляной кислоты (4-7%) и 82 л/час возвратной промывной воды (30-60 г/л MgCl₂). Приблизительно 71% магния извлекалось после первого реактора выщелачивания и 81% после второго реактора выщелачивания. Раствор из третьего реактора нейтрализации имел среднюю концентрацию Mg 91,5 г/л (28,7% MgCl₂). Получили среднюю концентрацию 1,5 ч.н.м. Fe, 0,2 ч.н.м. Mn и 3,0 ч.н.м. Ni. Повышенные концентрации железа и никеля в конечном растворе объясняли так. Величина рН в первом реакторе нейтрализации варьировала между от 0,9 до 2, и высшая величина рН вызвала повышение содержания железа первом и втором реакторах нейтрализации, вызывая повышенное содержание никеля. Потенциал в первом реакторе нейтрализации составлял в среднем +350 мВ, величину выше нужной для быстрого и эффективного удаления примесей, преимущественный потенциал имеет величину +0 - +250 мВ.

Поскольку изобретение описано в связи с его конкретными воплощениями, понятно, что есть возможность дальнейшей модификации, и эта заявка охватывает любые вариации, использования или адаптации изобретения, следующие, вообще, из принципа изобретения, включая такие отклонения от представленного раскрытия, как следующие из известной или обычной практики, к которой относится изобретение, и могущие быть примененными как изложенные тут существенные особенности и как следующие из рамок формулы изобретения.