Косвинцев патент

Рубрики Статьи

Косвинцев патент

  1. Главная
  2. Реестр патентов

Последние новости

(21), (22) Заявка: 2001109388/04, 06.04.2001

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
06.04.2001

(45) Опубликовано: 20.02.2003

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2132365 C1, 27.06.1999. RU 2148621 C1, 26.10.1999. SU 246761 А, 21.11.1969. SU 1816795 A1, 23.05.1993.

Адрес для переписки:
443022, Россия, г.Самара, Заводское ш., 18, ОАО НПО «Поволжский АвиТИ», генеральному директору М.А.Уржунцеву

(71) Заявитель(и):
Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение «Поволжский АвиТИ»

(72) Автор(ы):
Шумилин В.В.,
Косвинцева Ф.В.,
Аксютин В.Д.,
Маеров Г.Р.,
Петрова И.Л.,
Фокин Г.И.,
Зубков А.Ю.

(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение «Поволжский АвиТИ»

(54) АНТИКОРРОЗИОННЫЙ СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО РАСТВОРИТЕЛЯ

Использование: в области защиты от коррозии труднодоступных поверхностей и полостей металлоконструкций и кузовов автомобилей. Сущность: состав содержит в мас.%: церезин 2,5-7,0, петролатум 3,0-10,0, фенолформальдегидная смола 10,0-15,0, алкилфеноламинная смола 4,5-10,0, минеральное масло 3,0-10,0, кубовый остаток ректификации циклогексанона 3,0-10,0, цинковая пыль дисперсностью менее 40 мкм 0,5-15,0 и органический растворитель остальное. Технический результат — улучшение защитных свойств в условиях повышенной влажности и температуры, а также при воздействии соляного тумана и морской воды. 2 табл.

Изобретение относится к антикоррозионным смазочным составам и может быть использовано преимущественно для защиты от коррозии труднодоступных поверхностей и полостей металлоконструкций и кузовов автомобилей.

Известен защитный смазочный материал, содержащий органический растворитель, церезин, петролатум, синтетическую смолу (алкилфеноламинную и алкилфенолформальдегидную), нефтяной экстракт и полиэтилен высокого давления (патент РФ 2132365, МПК 6 С 10 М 165/00, 1999).

Существенные признаки известного защитного смазочного материала органический растворитель, церезин, петролатум, алкилфеноламинная и формальдегидная смолы совпадают с существенными признаками настоящего изобретения.

Такая смазка имеет рыхлую пленку и недостаточные защитные свойства, что обусловлено неполной совместимостью петролатума с полиэтиленом высокого давления, приводящей к усадке при затвердевании смазки и к зернистой ее структуре.

Задачей настоящего изобретения является создание нового антикоррозионного смазочного состава на основе органического растворителя с повышенными защитными свойствами при повышенных значениях влажности и температуры, а также при воздействии соляного тумана и при постоянном погружении в морскую воду.

Для достижения указанного технического результата антикоррозионный смазочный состав на основе органического растворителя содержит церезин, петролатум, алкилфеноламинную и фенолформальдегидную смолы, кубовый остаток ректификации циклогексанона, минеральное масло, цинковую пыль дисперсностью менее 40 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Церезин — 2,5-7,0
Петролатум — 3,0-10,0
Фенолформальдегидная смола — 10,0-15,0
Алкилфеноламинная смола — 4,5-10,0
Минеральное масло — 3,0-10,0
Кубовый остаток ректифификации циклогексанона — 3,0-10,0
Цинковая пыль дисперсностью менее 40 мкм — 0,5-15,0
Органический растворитель — Остальное
Отличительньми признаками настоящего изобретения от известного являются минеральное масло, кубовый остаток ректификации циклогексанона и цинковая пыль дисперсностью менее 40 мкм.

Предлагаемый антикоррозионный смазочный состав на основе органического растворителя готовят следующим образом. В аппарат, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником и нагревательно-охлаждающей системой, загружают органический растворитель: церезин, петролатум, фенолформальдегидную и алкилфеноламинную смолы, включают мешалку и обогрев.

Смесь размешивают при температуре 100-120 o С до полного растворения загруженных компонентов. Затем температура смеси снижается до 65-40 o С, добавляют цинковую пыль дисперсностью менее 40 мкм, кубовый остаток ректификации циклогексанона и минеральное масло и, продолжая помешивание, снижают температуру до 20-30 o С. В результате получают материал, готовый к употреблению.

Предлагаемый антикоррозионный смазочный состав на основе органического растворителя наносят на металлическую поверхность окунанием, распылением или кистью.

Примеры предлагаемых антикоррозионных составов и известного приведены в табл.1.

Результаты испытаний известного и предлагаемого смазочных составов, характеризующие их физико-химические защитные свойства, представлены в табл.2.

Анализ данных табл.2 показывает, что при предлагаемом содержании компонентов антикоррозионный смазочный состав по настоящему изобретению превосходит известный состав по защитным свойствам при повышенных значениях влажности и температуры, а также при воздействии соляного тумана и при постоянных погружениях в морскую воду и не уступает ему по остальным свойствам.

Антикоррозионный смазочный состав на основе органического растворителя, содержащий церезин, петролатум, алкилфеноламинную и фенолформальдегидную смолы, отличающийся тем, что дополнительно содержит минеральное масло, кубовый остаток ректификации циклогексанона и цинковую пыль дисперсностью менее 40 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Церезин — 2,5 — 7,0
Петролатум — 3,0 — 10,0
Фенолформальдегидная смола — 10,0 — 15,0
Алкилфеноламинная смола — 4,5 — 10,0
Минеральное масло — 3,0 — 10,0
Кубовый остаток ректификации циклогексанона — 3,0 — 10,0
Цинковая пыль — 0,5 — 15,0
Органический растворитель — Остальноет

способ получения гексагидрата нитрата магния высокой чистоты из технического раствора нитрата магния

Изобретение относится к способу получения гексагидрата нитрата магния высокой чистоты из технического раствора нитрата магния. Способ получения гексагидрата нитрата магния высокой чистоты из технического раствора нитрата магния включает предварительную очистку технического раствора с отделением осадка примесей от раствора, кристаллизацию нитрата магния из очищенного раствора и отделение осадка от раствора. Очистку технического раствора проводят путем введения в него раствора нитрата бария и/или гидроксида бария с последующим перемешиванием суспензии, подщелачиванием суспензии оксидом и/или гидроксидом магния при перемешивании, отделением осадка примесей от очищенного раствора и концентрированием очищенного раствора нитрата магния, кристаллизацией гексагидрата нитрата магния с затравкой путем охлаждения и/или испарения концентрированного раствора под вакуумом с операцией перемешивания суспензии кристаллизата и последующей промывкой гексагидрата нитрата магния при отделении осадка от жидкой фазы. Изобретение позволяет получить гексагидрат магния высокой чистоты. 9 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ получения гексагидрата нитрата магния высокой чистоты из технического раствора нитрата магния относится к области химической технологии, в частности к производству нитрата магния высокой чистоты из технических растворов, получаемых взаимодействием с азотной кислотой технических продуктов (оксида, карбоната или гидроксида магния) или природного сырья (магнезита, брусита). Он может использоваться на химических предприятиях, выпускающих кристаллический гексагидрат нитрата магния высокого качества для производства химических реактивов и препаратов магния медицинского назначения.

Известен способ получения гексагидрата нитрата магния [1], включающий формирование суспензии окиси магния или суспензии карбоната магния в плавленном гексагидрате нитрата магния при температуре, превышающей 90°С; добавление раствора азотной кислоты к суспензии во время перемешивания с получением реакционной смеси, содержащей дополнительный гексагидрат нитрата магния; фильтрование жидкой реакционной смеси; выделение кристаллического продукта из очищенного фильтрата; использование оставшейся части жидкой среды для конверсии окиси магния или карбоната магния с азотной кислотой. Недостатком способа является низкое качество гексагидрата нитрата магния, поскольку происходит загрязнение продукта примесями, содержащимися в исходном сырье (сульфат-ионы, ионы хлора, кальция, натрия, калия, тяжелых металлов).

Известен также способ получения раствора нитрата магния [2], включающий обработку измельченного обожженного магнезита с добавкой соединения бария (в стехиометрическом соотношении к содержанию сульфат-ионов в исходном сырье) азотной кислотой при повышенных температурах (95-105°С), нейтрализацию полученного кислого раствора избыточным магнезитом и отделение раствора нитрата магния от гидроксидного шлама. Недостатком способа является загрязнение получаемого раствора ионами кальция, натрия, калия и хлора, что исключает применение этого способа для получения кристаллического гексагидрата нитрата магния высокой чистоты.

Известен способ получения чистого раствора нитрата магния [3], включающий обработку его каустическим магнезитом, фильтрование, подкисление фильтрата муравьиной кислотой до рН 2-3 с последующим осаждением хлорид-ионов путем введения в фильтрат азотнокислой и металлической меди с последующим перемешиванием суспензии при 55-75°С в течение 0,5-1,5 часов, нейтрализацией очищенного раствора, охлаждением до 40-15°С образовавшейся суспензии. Недостатком способа является загрязнение получаемого раствора ионами кальция, натрия и калия, что исключает применение этого способа для получения кристаллического гексагидрата нитрата магния высокой чистоты.

Известен также способ получения гексагидрата нитрата магния высокой чистоты [4] путем неполного растворения в азотной кислоте технического оксида магния или углекислого магния, добавлением в полученный раствор нитрата магния сероводородной воды с последующим подогреванием и фильтрацией раствора, подкислением азотной кислотой раствора и его упариванием, кристаллизацией охлаждением из фильтрата нитрата магния с последующими операциями отделения осадка от раствора и многократными перекристаллизациями осадка нитрата магния.

Недостатком способа является сложность технологии, токсичность используемых реагентов и большое число стадий технологии, что существенно повышает затраты на выпуск продукта.

Для устранения указанных недостатков предлагается способ получения гексагидрата нитрата магния высокой чистоты из технического раствора нитрата магния, включающий предварительную очистку технического раствора с отделением осадка примесей от раствора, кристаллизацию нитрата магния из очищенного раствора и отделение осадка от раствора, отличающийся тем, что очистку технического раствора проводят путем введения в него раствора нитрата бария и/или гидроксида бария с последующим перемешиванием суспензии, подщелачиванием суспензии оксидом и/или гидроксидом магния при перемешивании, отделением осадка примесей от очищенного раствора и концентрированием очищенного раствора нитрата магния, кристаллизацией гексагидрата нитрата магния с затравкой путем охлаждения и/или испарения концентрированного раствора под вакуумом с операцией перемешивания суспензии кристаллизата и последующей промывкой гексагидрата магния при отделении осадка от жидкой фазы. Причем в качестве технического раствора используют раствор нитрата магния, полученный растворением в азотной кислоте технических оксида и/или гидроксида магния, природного и/или обожженного брусита, природного и/или обожженного магнезита. При этом на стадии очистки технического раствора поддерживают температуру 60-80°С и в технический раствор вводят стехиометрическое количество нитрата бария и/или гидроксида бария по отношению к количеству сульфат-иона, содержащемуся в техническом растворе. Кроме того, на стадии очистки технического раствора при подщелачивании оксидом магния поддерживают величину рН не менее 9,0. На стадии кристаллизации охлаждение и/или испарение концентрированного раствора под вакуумом проводят с 70-80°С до 40-50°С при скорости перемешивания, обеспечивающей полное суспензирование частиц осадка, причем на стадию кристаллизации вводят затравку чистого кристаллического нитрата магния в количестве не менее 5% от получаемого кристаллизата, а при кристаллизации поддерживают скорость охлаждения раствора нитрата магния не более 0,5 градуса в минуту. После стадии кристаллизации гексагидрата нитрата магния перемешивание суспензии кристаллизата проводят не менее 30 минут, затем проводят промывку осадка гексагидрата нитрата магния 1-3 раза чистым насыщенным раствором нитрата магния при соотношении жидкой и твердой фаз Ж/Т=1-2.

Читайте так же:  Приказ минздрава от 12 апреля 2011 года 302н

Использование в качестве исходного технического раствора раствора нитрата магния, полученного растворением в азотной кислоте технических оксида и/или гидроксида магния, природного и/или обожженного брусита, природного и/или обожженного магнезита, позволяет расширить сырьевую базу производства нитрата магния высокой чистоты.

Проведение очистки технического раствора нитрата магния путем введения в него раствора нитрата бария и/или гидроксида бария с последующим перемешиванием суспензии, подщелачиванием суспензии оксидом и/или гидроксидом магния при перемешивании, отделением осадка примесей от очищенного раствора и концентрированием очищенного раствора нитрата магния, кристаллизацией гексагидрата нитрата магния с затравкой путем охлаждения и/или испарения концентрированного раствора под вакуумом с операцией перемешивания суспензии кристаллизата и последующей промывкой гексагидрата нитрата магния при отделении осадка от жидкой фазы позволяет упростить технологию, сократить число стадий, исключить использование токсичного сероводорода, повысить качество продукта.

Поддержание на стадии очистки технического раствора температур 60-80°С обеспечивает высокую степень очистки раствора и более высокую скорость седиментации нерастворимых частиц примесей, выделяемых из технического раствора. При меньших температурах наблюдается ухудшение указанных показателей, а более высокая температура процесса (выше 80°С) приводит к повышенным затратам на подогрев раствора.

Введение на стадии очистки в технический раствор стехиометрического количества нитрата бария и/или гидроксида бария по отношению к количеству сульфат-иона, содержащегося в техническом растворе, обеспечивает хорошую очистку технического раствора от сульфат-ионов. При меньшем расходе на очистку соединений бария наблюдается остаточное загрязнение раствора сульфат-ионами, а при большем расходе соединений бария требуется дополнительная очистка от соединений бария.

Поддержание на стадии очистки технического раствора при подщелачивании оксидом магния величины рН не менее 9,0 обеспечивает более полную очистку раствора от ионов тяжелых металлов.

Проведение на стадии кристаллизации охлаждения и/или испарения концентрированного раствора под вакуумом в температурном диапазоне с 70-80°С до 40-50°С обеспечивает высокий выход осадка и получение гексагидрата нитрата магния с меньшим содержанием примесей ионов кальция, калия и натрия. При расширении температурного диапазона кристаллизации в осадке гексагидрата нитрата магния возрастает содержание указанных примесей, а при сужении температурного диапазона снижается выход кристаллического осадка.

Поддержание при кристаллизации скорости перемешивания, обеспечивающей полное суспензирование частиц осадка, способствует получению осадка с низким содержанием примесей. При низких скоростях перемешивания происходит загрязнение осадка, а при очень высоких скоростях перемешивания происходит разрушение кристаллов гексагидрата нитрата магния, что ведет к ухудшению показателей стадии отделения осадка от раствора и перерасходу электроэнергии на проведение отделения осадка от раствора (фильтрацию или центрифугирование).

Введение на стадии кристаллизации затравки чистого кристаллического нитрата магния в количестве не менее 5% от получаемого кристаллизата способствует получению более крупных кристаллов продукта с меньшим содержанием примесей.

Поддержание на стадии кристаллизации скорости охлаждения раствора нитрата магния не более 0,5 градуса в минуту также способствует получению более крупных кристаллов продукта с меньшим содержанием примесей.

Проведение после стадии кристаллизации гексагидрата нитрата магния перемешивания суспензии кристаллизата в течение не менее 30 минут ведет к получению более чистого осадка гексагидрата нитрата магния. При меньшем времени перемешивания получается загрязненный осадок, а при перемешивании суспензии более 30 минут не наблюдается повышения чистоты осадка, в то время как расход электроэнергии на перемешивание возрастает.

Осуществление промывки осадка гексагидрата нитрата магния 1-3 раза чистым насыщенным раствором нитрата магния при соотношении жидкой и твердой фаз Ж/Т=1-2 способствует очистке осадка от примесей ионов хлора, кальция, калия, натрия. Более высокая, чем 3-кратная промывка осадка нерациональна, так как с дальнейшим увеличением числа промывок не наблюдается роста степени очистки осадка. Снижение соотношения фаз до менее 1 ведет к ухудшению показателей отмывки осадка от примесей. Превышение соотношения фаз более 2 не улучшает степени отмывки осадка от примесей.

Ниже приведены примеры осуществления способа получения гексагидрата нитрата магния высокой чистоты из технического раствора нитрата магния.

Примеры осуществления способа

В качестве сырья для получения нитрата магния реактивной чистоты использовали промышленный раствор нитрата магния, полученный разложением каустического магнезита Саткинского месторождения (Челябинская область) технической азотной кислотой. После растворения магнезита в азотной кислоте промышленный раствор нитрата магния содержал (%): Mg(NO3)2 31,6, сульфаты 0,158, хлориды 0,0191, фосфаты 0,010, барий 0,002, ванадий 0,005, железо 0,28, алюминий 0,156, калий 0,003909, кальций 0,925, кремний 0,107, кобальт 0,001, марганец 0,02, медь 0,005, натрий 0,0105, никель 0,0003, ртуть 0,00001, стронций 0,007, хром 0,0002.

Получение чистого нитрата магния проводили в несколько стадий:

1) очистка стехиометрическим количеством нитрата бария и/или гидроксидом бария технического раствора нитрата магния от сульфат-ионов при температурах раствора 60-80°С;

2) очистка оксидом и/или гидроксидом магния технического раствора нитрата магния от примесей ионов тяжелых металлов (ванадий, железо, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, стронций, хром) при величине рН не менее 9;

3) отделение фильтрацией осадка примесей от раствора нитрата магния;

4) концентрирование выпариванием очищенного раствора нитрата магния;

5) кристаллизация нитрата магния с введенной затравкой 5% нитрата магния путем охлаждения и/или испарения под вакуумом концентрированного раствора нитрата магния со скоростью не более 0,5 град/мин с температур 70-80°С — до температур 40-50°С;

6) перемешивание пульпы кристаллизата нитрата магния в течение 30 минут (операция созревания);

7) промывка осадка гексагидрата нитрата магния 1-3 раза чистым насыщенным раствором нитрата магния при соотношении жидкой и твердой фаз Ж/Т=1-2 и отделение осадка от раствора;

8) сушка осадка гексагидрата магния.

1. Очистка технического раствора Mg(NO3)2 от сульфат-ионов.

Для очистки раствора нитрата магния от сульфат-ионов проводили химическое осаждение ионов SO4 2+ нитратом бария и/или гидроксидом бария при температурах 25, 70, 80 и 90°С. Начальное содержание ионов SO4 2- в исходном растворе было 2014,37 мг/л. Процесс осаждения сульфат-ионов из раствора Mg(NO3)2 в виде нерастворимого BaSO4 осуществляли в реакторе, содержащем 100 мл раствора Mg(NO3)2, при непрерывном перемешивании. В опытах №1-6 в качестве осадителя сульфат-ионов использовали 5%-ный раствор нитрата бария, в экспериментах №7-8 использовали 3,5%-ный раствор гидроксида бария а в опыте №9 в качестве осадителя использовали смесь растворов 5%-ного нитрата бария и 3,5%-ного гидроксида бария. В опытах №1, 3, 4, 6 (см. табл.1) в очищаемый технический раствор нитрата магния по каплям в течение 1 минуты вводили 10,6-10,8 мл 5%-ного раствора Ba(NO3) 2, что соответствовало стехиометрическому количеству нитрата бария по отношению к количеству сульфат-иона, содержащемуся в техническом растворе. В опытах №2, 6 в очищаемый технический раствор нитрата магния в течение 1 минуты вводили 5%-ный избыток раствора нитрата магния против стехиометрического количества. В опыте №7 в раствор вводили стехиометрическое количество раствора гидроксида бария (18,9 мл), в опыте №8 вводили 5%-ный избыток гидроксида бария (19,85 мл), а в опыте №9 вводили 5,35 мл раствора нитрата бария (5%-ного) и 9,45 мл раствора гидроксида бария (3,5%-ного), что соответствовало стехиометрическому количеству ионов бария. Во всех опытах в процессе образования сульфата бария в реакторе периодически замеряли остаточную концентрацию сульфат-ионов. Результаты очистки технического раствора Mg(NO3) 2 от сульфат-ионов приведены в табл.1.

способ добычи и переработки калийно-магниевых руд на металлический магний

Способ включает подземное выщелачивание руд водными растворами, отделение шлама, химическое осаждение ионов магния, отделение и переработку полученного осадка гидроксида магния от раствора, при этом переработку осадка проводят путем обработки его отходящими газами, содержащими хлористый водород и образующимися в производстве металлического магния, с последующим отделением нерастворимых примесей от хлормагниевого раствора, конверсией полученного хлормагниевого раствора с хлоридом калия при повышенных температурах, кристаллизацией карналлита с последующей переработкой карналлита в металлический магний путем электролиза обезвоженного расплава карналлита. В качестве водных растворов для подземного выщелачивания могут использоваться нейтрализованные сточные воды производства металлического магния, с возвратом их в цикл: выщелачивание руд-химическое осаждение гидроксида магния-отделение осадка гидроксида магния от раствора, а химическое осаждение ионов магния из растворов подземного выщелачивания могут проводить путем одновременной и непрерывной подачи в реактор раствора подземного выщелачивания и измельченной негашеной извести или суспензии гашеной извести в нейтрализованных сточных водах производства магния при поддержании в реакторе избытка ионов магния. Кроме того, обработку полученного осадка гидроксида магния отходящими газами магниевого производства могут проводить на первой стадии газоочистки путем распыления суспензии гидроксида магния в очистном скруббере противотоком к отходящим газам с содержанием основного вещества 100 — 210 кг/т суспензии. Образующуюся на первой стадии газоочистки суспензию хлорида магния с гидроксидом магния циркулируют в контуре скруббер-отстойный бак, после чего раствор подвергают конверсии в синтетический карналлит, способ позволит снизить затраты на добычу и переработку сырья для производства магния, исключить подземные работы, снизить количество образующихся твердых солевых отходов в производстве магния. 7 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии добычи калийно- магниевых руд (карналлитовых, смешанных сильвино-карналлитовых руд) и технологии переработки калийно-магниевых руд и хлормагниевых растворов на металлический магний. Оно может быть использовано на магниевых заводах.

Известен шахтный способ добычи калийно-магниевых руд, в частности карналлитовых, с последующей переработкой руд путем растворения при повышенных температурах в оборотном хлормагниевом щелоке, отделением солевого шлама и нерастворимых частиц путем отстаивания, вакуум-кристаллизацией карналлита, сгущением пульпы карналлита и центрифугированием осадка, обезвоживанием карналлита в 2 стадии, электролизом расплава карналлита с получением металлического магния и газов, содержащих хлор и хлористый водород, улавливаемых на двух стадиях газоочистки суспензией гидроксида кальция [1].

Недостатками способа являются высокая стоимость добычи карналлитовых руд, нерентабельность шахтной добычи смешанных сильвино-карналлитовых руд.

Известен также способ добычи калийно-магниевых руд путем подземного выщелачивания карналлитовых руд водными солевыми растворами с последующим отделением от раствора выщелачивания солевого шлама, упариванием хлормагниевого раствора при температуре 90 — 100 o C с удалением 35 — 45% воды, охлаждением раствора до 25 o C, кристаллизацией и выделением из раствора карналлита и бишофита [2] с последующей переработкой бишофита на металлический магний.

Читайте так же:  Как оформить окно органзой

Недостатком способа является высокая энергоемкость, связанная с упариванием большого количества воды из растворов подземного выщелачивания.

Известен также способ переработки морской воды и хлормагниевых растворов путем обработки растворов обожженным доломитом с получением осадка гидроксида магния, отделением осадка от раствора, обработкой осадка соляной кислотой с последующим глубоким упариванием раствора и выделением хлорида магния, обезвоживанием, плавлением и электролизом расплава хлорида магния с получением металлического магния [3].

Недостатком способа являются высокие энергозатраты, идущие на упаривание раствора хлорида магния.

Для устранения указанных недостатков предлагается способ добычи и переработки калийно-магниевых руд на металлический магний, включающий подземное выщелачивание руд водными растворами, отделение шлама, химическое осаждение ионов магния, отделение от раствора и переработку полученного осадка гидроксида магния, отличающийся тем, что переработку осадка проводят путем обработки его отходящими газами, содержащими хлористый водород и образующимися в производстве металлического магния, с последующим отделением нерастворимых примесей от хлормагниевого раствора, конверсией полученного хлормагниевого раствора с хлоридом калия при повышенных температурах, кристаллизацией карналлита с последующей переработкой карналлита в металлический магний путем электролиза обезвоженного расплава карналлита, причем в качестве водных растворов для подземного выщелачивания используют нейтрализованные сточные воды производства металлического магния, с возвратом их в цикл: выщелачивание руд — химическое осаждение гидроксида магния — отделение осадка гидроксида магния от раствора. Далее отработанные оборотные растворы подземного выщелачивания (после накопления в них примеси хлорида кальция) выводят из процесса, смешивают с солевым шламом и шламом нерастворимых веществ производства магния и других попутных производств и подают на гидрозакладку в отработанные камеры, образованные подземным выщелачиванием калийно- магниевых руд.

Кроме того, химическое осаждение ионов магния из растворов подземного выщелачивания проводят путем одновременной и непрерывной подачи в реактор раствора подземного выщелачивания и измельченной негашеной извести или суспензии гашеной извести в нейтрализованных сточных водах производства магния при поддержании в реакторе избытка ионов магния, причем обработку полученного осадка гидроксида магния отходящими газами магниевого производства проводят на первой стадии газоочистки путем распыления суспензии гидроксида магния в очистном скруббере противотоком к отходящим газам, а на стадию газоочистки подают суспензию гидроксида магния с содержанием основного вещества 100 — 210 кг/т суспензии. Образующуюся на первой стадии газоочистки суспензию хлорида магния с гидроксидом магния циркулируют в контуре скруббер — отстойный бак, после чего раствор подвергают конверсии в синтетический карналлит. При этом на стадию конверсии хлорида калия в синтетический карналлит подают частично обезвоженный карналлит в количестве, необходимом для образования раствора с концентрацией хлорида магния не менее 28%.

В качестве водных растворов для подземного выщелачивания предложено использовать нейтрализованные сбрасываемые сточные воды производства металлического магния, с возвратом их в цикл: выщелачивание руд — химическое осаждение гидроксида магния — отделение осадка гидроксида магния от раствора. Такие сточные воды магниевого производства содержат (г/л): MgCl2 1,24; CaCl2 11,58; KCl 1,30; NaCl 1,25; CaSO4 0,15, другие хлориды 0,165. При возвращении сточных вод на стадию подземного выщелачивания в них происходит накопление растворимых примесей хлоридов кальция, натрия и калия. Наличие этих примесей в циркулирующем растворе снижает степень выщелачивания из калийно-магниевых руд хлоридов калия и натрия, то есть ведет к селективному извлечению из руд только полезного компонента хлорида магния. Ранее сточные воды после нейтрализации на магниевых заводах сбрасывали в открытые водоемы, что приводило к большим объемам водопотребления. Использование предложенного приема позволит рационально и многократно использовать вторичные водные ресурсы.

Отработанные оборотные растворы подземного выщелачивания (после накопления в них примеси хлорида кальция) предложено выводить из процесса, смешивать с солевым шламом и шламом нерастворимых веществ производства магния и подавать на гидрозакладку в отработанные камеры, образованные подземным выщелачиванием калийно-магниевых руд. Солевым шламом являются твердые хлориды натрия и калия с примесью глинисто- карбонатных шламов, содержащиеся в руде и выносимые из скважин солепромысла с оборотным раствором выщелачивания. Шламом нерастворимых веществ производства магния являются осадки нерастворимых веществ, осаждающиеся на стадии осветления раствора после газоочистки, осадки, образующиеся на стадии осветления насыщенного раствора карналлита и осадки нейтрализованных сточных вод производства магния, а также другие нерастворимые продукты, образующиеся в других попутных производствах и подлежащие захоронению.

Проведение химического осаждения ионов магния из растворов подземного выщелачивания путем одновременной и непрерывной подачи раствора подземного выщелачивания в реактор и измельченной негашеной извести или суспензии гашеной извести при поддержании в реакторе избытка ионов магния позволяет получать при осаждении лучше фильтруемые осадки гидроксида магния, что в итоге снижает энергоемкость технологии. Приготовление суспензии гидроксида кальция в нейтрализованных сточных водах производства магния позволяет снизить расход воды и рационально использовать сточные воды.

Проведение обработки полученного осадка гидроксида магния отходящими газами магниевого производства на первой стадии газоочистки путем распыления суспензии гидроксида магния в очистном скруббере противотоком к отходящим газам позволяет исключить использование на этой стадии для очистки газов гидроксида кальция и перевести гидроксид магния в концентрированный раствор хлорида магния без операции упаривания.

Подача на стадию газоочистки суспензиии гидроксида магния с содержанием основного вещества 100 — 210 кг/т суспензии позволяет получать раствор хлорида магния соответственно с концентрациями 16,46 — 29,0%. При меньших, чем 100 кг/т, содержаниях гидроксида магния в суспензии возрастают затраты на концентрирование раствора хлорида магния (требуется дополнительная упарка раствора или длительная циркуляция раствора на стадии газоочистки и подача больших количеств частично обезвоженного карналлита в раствор, поступающий на кристаллизацию карналлита). При более высоких, чем 210 кг/т, содержаниях гидроксида магния в суспензии осложняется процесс распыления суспензии в поток отходящих газов; кроме того, концентрация хлорида магния в растворе становится 29%, что достаточно для проведения процесса конверсии в синтетический карналлит.

Циркуляция образующейся на первой стадии газоочистки суспензии хлорида магния с гидроксидом магния в контуре скруббер — отстойный бак позволяет повысить концентрацию хлорида магния в растворе за счет более полного превращения гидроксида магния в хлорид магния и частичного испарения воды из раствора при контакте с горячими отходящими газами. Отстойный бак при этом выполняет функцию буфера и отстойника для осветления получаемого раствора хлорида магния.

В качестве хлорида калия, подаваемого в хлормагниевый раствор, целесообразно использовать солевые отходы, образующиеся в производстве магния из карналлита. (Отработанный магниевый электролит производства металлического магния). Состав электролита приводится ниже. Эта операция позволит значительно сократить количество твердых солевых отходов в производстве магния.

Подача частично обезвоженного карналлита на стадию конверсии хлорида калия в синтетический карналлит позволяет повысить концентрацию хлорида магния в хлормагниевом растворе без проведения для этой цели энергоемкой операции упаривания. Нижний предел концентрации хлорида магния в насыщенном осветленном растворе, поступающем на кристаллизацию карналлита, должен составлять не менее 28%, что необходимо для протекания конверсии хлоридов калия и магния в синтетический карналлит. При снижении концентрации ниже 28% в синтетическом карналлите также снижается концентрация хлорида магния, что приводит к увеличению циркуляционной нагрузки по солям в производстве магния.

Пример. Испытания процесса подземного выщелачивания карналлитовых руд проводили на лабораторной модели при 8 o C. Для этого в образце пласта карналлитовой руды толщиной 550 мм пробурили скважину глубиной 200 мм и диаметром 20 мм. Карналлитовая руда имела состав, %: KCl 18,44; NaCl 29,93; MgCl2 22,65; CaSO4 1,14; H2O 25,71; нерастворимый остаток 2,26. В скважину вставили внешнюю металлическую трубку с диаметром 20 мм и внутреннюю металлическую трубку с диаметром 10 мм. Глубину погружения внешней трубы сделали на 30 мм меньше, чем внутренней. В загерметизированное сверху межтрубное пространство микронасосом подали нейтрализованную и осветленную сточную воду Березниковского магниевого комбината АО «АВИСМА» следующего состава, г/л: MgCl2 1,24; CaCl2 11,58; KCl 1,30; NaCl 1,25; CaSO4 0,15; другие хлориды 0,165. Через внутреннюю трубу производили сбор выщелаченного хлормагниевого раствора. Было пропущено 1500 мл раствора и собрано 1560 мл выщелаченного раствора. Состав раствора после выщелачивания был следующим, г/л: KCl 76,7; MgCl2 107; NaCl 125. Полученный хлормагниевый раствор осветлили от шлама глинистых частиц путем отстаивания раствора, затем осветленный хлормагниевый раствор и суспензию гидроксида кальция в нейтрализованных сточных водах производства магния, содержащую 100 г/л Ca(OH)2, одновременно и непрерывно насосами подавали в реактор с мешалкой для химического осаждения ионов магния без подогревания раствора. В процессе осаждения поддерживали постоянный (30% от стехиометрии) избыток ионов магния. Далее полученный осадок гидроксида магния сгустили путем отстаивания раствора, отфильтровали под вакуумом и смешали с раствором сточных вод вышеуказанного состава до получения концентрации Mg(OH)2 в суспензии 199,7 г/кг. Полученную суспензию гидроксида магния обработали газообразным хлористым водородом с полным улавливанием хлористого водорода при 60 o C, (равной температуре абсорбции отходящих газов магниевого производства) до момента полного растворения гидроксида магния. Получили 1400 г раствора хлорида магния, содержащего 27,5% MgCl2.

Этот раствор подогрели до температуры 90 o C, растворили в нем 120 г измельченной фракции — 1,0 мм отработанного магниевого электролита, содержащего в %: MgCl2М 7,0; KCl 70,0; NaCl 18,0 при непрерывном перемешивании в течение 20 мин. Далее раствор осветлили от нерастворимых веществ методом отстаивания при 90 o C, отделили осадок и в осветленный раствор ввели 79 г частично обезвоженного карналлита следующего состава, %: 38,0 MgCl2; 28,0 KCl; 18,8 NaCl. В результате получили насыщенный раствор, содержащий, %: 28,3 MgCl2; 6,14 KCl; 1,83 NaCl. Этот раствор охладили под вакуумом до 35 o C. Полученный осадок карналлита сгустили путем отстаивания и отфильтровали на вакуум-фильтре. Полученный карналлит содержал, %: MgCl2 31,9; KCl 24,2; NaCl 4,1. Образец полученного синтетического карналлита в количестве 100 г сушили в сушильном шкафу при 170 o C, затем обезвоживали в кварцевой печи при 500 o C в токе хлористого водорода. Далее расплав карналлита при 720 o C подвергали электролизу в лабораторной ячейке. В результате получили 6,7 г металлического магния.

Читайте так же:  Льготы медали ордена за заслуги перед отечеством 1 степени

Проведение добычи и переработки калийно-магниевых руд по предлагаемому способу позволит снизить затраты на добычу и переработку сырья для производства магния, исключит подземные работы, снизит количество образующихся твердых солевых отходов в производстве магния.

Источники литературы
1. Иванов А.И., Ляндрес М. Б., Прокофьев О. В. Производство магния. М., 1979, с, 22.

2. Патент США N 3829559, кл. 423-497, опублик. 1974.

З. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, USA, 1981, v. 14, p. 577.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ добычи и переработки калийно-магниевых руд на металлический магний, включающий подземное выщелачивание руд водными растворами, отделение шлама, химическое осаждение ионов магния, отделение и переработку полученного осадка гидроксида магния от раствора, отличающийся тем, что переработку осадка проводят путем обработки его отходящими газами, содержащими хлористый водород и образующимися в производстве металлического магния, с последующим отделением нерастворимых примесей от хлормагниевого раствора, конверсий полученного хлормагниевого раствора с хлоридом калия при повышенных температурах, кристаллизацией карналлита с последующей переработкой карналлита в металлический магний путем электролиза обезвоженного расплава карналлита.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водных растворов для подземного выщелачивания используют нейтрализованные сточные воды производства металлического магния с возвратом их в цикл выщелачивание руд — химическое осаждение гидроксида магния — отделение осадка гидроксида магния от раствора.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отработанные оборотные растворы подземного выщелачивания (после накопления в них примеси хлорида кальция) выводят из процесса, смешивают с солевым шламом и шламом нерастворимых веществ производства магния и других попутных производств и подают на гидрозакладку в отработанные камеры, образованные подземным выщелачиванием калийно-магниевых руд.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что химическое осаждение ионов магния из растворов подземного выщелачивания проводят путем одновременной и непрерывной подачи в реактор раствора подземного выщелачивания и измельченной негашеной извести или суспензии гашенной извести в нейтрализованных сточных водах производства магния при поддержании в реакторе избытка ионов магния.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку полученного осадка гидроксида магния отходящими газами магниевого производства проводят на первой стадии газоочистки путем распыления суспензии гидроксида магния в очистном скруббере противотоком к отходящим газам.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадию газоочистки подают суспензию гидроксида магния с содержанием основного вещества 100 — 210 кг/т суспензии.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что образующуюся на первой стадии газоочистки суспензию хлорида магния с гидроксидом магния циркулируют в контуре скруббер-отстойный бак, после чего раствор подвергают конверсии в синтетический карналлит.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии конверсии хлорида калия в синтетический карналлит в хлормагниевый раствор подают частично обезвоженный карналлит в количестве, необходимом для образования раствора с концентрацией хлорида магния не менее 28%.

Косвинцев патент

  1. Главная
  2. Реестр патентов

Последние новости

(21), (22) Заявка: 2002111094/04, 24.04.2002

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
24.04.2002

(45) Опубликовано: 20.01.2004

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2148621 C1, 10.05.2000. RU 2132365 C1, 27.06.1999. МИХАЙЛОВ А.А., ИГНАТЬЕВ Р.А. Противокоррозионная защита сельскохозяйственной техники /СПРАВОЧНИК/. — М.: Россельхозиздат, 1981, с.87-97.

Адрес для переписки:
443069, г.Самара, ул. Революционная, 144, кв.24, Ф.В. Косвинцевой

(72) Автор(ы):
Шустов В.В.,
Косвинцева Ф.В.,
Зубков А.Ю.

(73) Патентообладатель(и):
Шустов Виталий Вячеславович,
Косвинцева Фаина Викентьевна,
Зубков Александр Юрьевич

(54) АНТИКОРРОЗИОННЫЙ СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к составам, предназначенным для защиты от коррозии труднодоступных частей и полостей металлоконструкции, в том числе и автомобилей. Состав содержит церезин, окисленный петролатум, алкидно-стирольный лак, алкилфеноламинную смолу, уайт-спирит, кубовый остаток ректификации циклогексанона, аэросил, металлический порошок. Изобретение позволяет повысить надежность защиты от коррозии скрытых сечений металлических конструкций в присутствии коррозионно-агрессивных сред. 2 табл.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к материалам, предназначенным для защиты от коррозии труднодоступных частей и плоскостей металлоконструкций и автомобилей.

Известен защитный смазочный материал, содержащий церезин, петролатум, алкилфеноламинную и фенолформальдегидную смолы, экстракт полиэтилена высокого давления, органический растворитель (патент РФ 2132365 С1, 1999).

Материал обладает хорошими защитными свойствами, но не обладает в достаточной степени проникающей способностью в щели и зазоры, а также водовытесняющей способностью.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является защитный смазочный материал, содержащий мас.%:
Алкилбензолсульфанат щелочноземельного металла — 15,0-35,0
Твердые углеводороды — 1,0-6,0
Пленкообразователь — 5,0-30,0
Антистатическая добавка — 0,1-1,0
Окисленные твердые углеводороды — 0,5-10,0
Органический растворитель — До 100
(патент 2148621 С1, 1999).

Существенные признаки наиболее близкого аналога — твердые нефтяные углеводороды, окисленные твердые углеводороды, алкилфеноламинная смола, органический растворитель совпадают с существенными признаками заявленного изобретения.

Материал наиболее близкого аналога обладает хорошими защитными свойствами, но не обладает проникающей способностью и протекторными свойствами.

Настоящее изобретение направлено на создание защитного смазочного материала с повышенным уровнем защитных свойств в присутствии коррозионно-агрессивного электролита и неразрушающегося при вибрации и перепаде температур от +40 до -40 o С.

Для достижения указанного технического результата антикоррозионный смазочный состав, включающий церезин, окисленный петролатум, уайт-спирит, алкилфеноламинную смолу, алкидно-стирольный лак, дополнительно содержит минеральное масло, кубовый остаток ректификации циклогексанона, аэросил и металлический порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Церезин — 2,5-7,0
Окисленный петролатум — 3,0-10,0
Алкидно-стирольный лак — 3,0-15,0
Алкилфеноламинная смола — 3,0-15,0
Минеральное масло — 3,0-10,0
Кубовый остаток ректификации циклогексанона — 3,0-11,0
Аэросил — 3,0-5,0
Металлический порошок — 1,0-15,0
Уайт-спирит — Остальное
Существенными признаками заявленного антикоррозионного смазочного состава, отличительыми от ближайшего аналога следует считать минеральное масло, кубовый остаток ректификации циклогексанона, аэросил и металлический порошок.

Указанные отличия позволяют улучшить защитные свойства состава по отношению к черным металлам в коррозионно-агрессивных средах, повышают протекторные защитные свойства, повышают проникающую способность, эластичность, стойкость к вибрации в условиях перепада температур. Состав и назначение компонентов, образующих заявляемый материал.

В качестве загущающих компонентов используют твердые нефтяные углеводороды, например церезин (ГОСТ 2488-79).

В качестве пленкообразователей наиболее подходящими являются алкидно-стирольный лак МС-080 (ТУ6-10-937-75) и алкилфеноламинная смола (октофор, ТУ 2-01-2-22-78), которые способствуют не только прочной пленке продукта, но и пленке, обладающей высокой эластичностью, что особенно важно в условиях вибрационных нагрузок и большого перепада температур.

В качестве окисленных твердых углеводородов используется окисленный петролатум (ТУ 38.301-06-77).

В качестве ингибитора коррозии и для повышения способности вытеснения электролита с поверхности металла используют кубовый остаток ректификации циклогексанона (ТУ 6-03.476).

Минеральное масло, например, по ГОСТ 20799-88 усиливает проникающую способность материала в щели и зазоры.

Металлический порошок (алюминиевая пудра, бронзовая пудра, цинковая пыль) придают материалу протекторные свойства.

Для создания взвешенного состояния металлического порошка в составе используют гидрофобный аэросил (ТУ 6-18-160-73).

В качестве органического растворителя используют уайт-спирт (ГОСТ 3134-78).

Предлагаемый антикоррозийный смазочный состав готовят следующим образом.

В аппарат, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником и нагревательно-охлаждающей системой, загружают органический растворитель, церезин, петролатум и проводят термомеханическое диспергирование при температуре (75-90) o С в течение 3 часов; добавляют пленкообразователи, поднимают температуру до (110-120) o С и продолжают термомеханическое диспергирование в течение 1,0-2,0 часов.

Охлаждают смесь до (30-50) o С, добавляют минеральное масло, кубовый остаток ректификации циклогексанона, аэросил и диспергированный через бисерную мельницу металлический порошок. Добавляют органический растворитель, диспергируют полученную смесь, охлаждают и гомогенизируют.

По описанной технологии были приготовлены следующие образцы защитных смазочных материалов (табл. 1).

У изготовленных образцов оценивали защитные свойства в камере солевого тумана (ГОСТ 9.054-75, метод 3), защитные свойства при постоянном погружении в морскую воду (ГОСТ 9.054-75, метод 4), стойкость к растрескиванию пленки при испытании на вибростенде в условиях перепада температур от плюс 40 o С до минус 40 o С, проникающую способность в щели и зазоры (табл. 2).

Из данных этой таблицы следует, что поставленная цель настоящего изобретения выполнена.

У композиций заявляемого состава высокий уровень защитных свойств в камере солевого тумана, при постоянном погружении в электролит, стойкость к разрушениям при циклических испытаниях и высокая проникающая способность в щели и зазоры.

Антикоррозионный смазочный состав, включающий церезин, окисленный петролатум, алкидно-стирольный лак, алкилфеноламинную смолу, органический растворитель, отличающийся тем, что он в качестве органического растворителя содержит уайт-спирит и дополнительно минеральное масло, кубовый остаток ректификации циклогексанона, аэросил, металлический порошок, мас.%:

Окисленный петролатум 3,0-10,0

Алкидно-стирольный лак 3,0-15,0

Алкилфеноламинную смолу 3,0-15,0

Минеральное масло 3,0-10,0

ректификации циклогексанона 3,0-11,0

Металлический порошок 1,0-15,0

MM4A — Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 25.04.2007