Fokus pada Teknologi Pemisahan

01 Pendahuluan: Hambatan dan Terobosan dalam Penggunaan Dolomit yang Komprehensif

Dolomit dianggap sebagai garam ganda yang terdiri dari magnesit dan kalsit, dengan komponen kimia utama CaMg(CO3) 2. Komposisi teorinya (ω/%) adalah 21,7% MgO, 30,4% CaO, dan 47,90% CO2,sering dikaitkan dengan kotoran seperti kuarsa dan feldspar [1]Dolomit murni berwarna putih, sedangkan varietas yang mengandung zat besi tampak abu-abu atau cokelat tua, dengan permukaan yang mengalami cuaca berubah menjadi cokelat.

Saat ini, pemanfaatan magnesium dari dolomit di berbagai industri relatif berkembang dengan baik, sementara pengembangan dan pemanfaatan kalsium tetap tidak cukup.Kalsium sering digunakan untuk memproduksi bahan bangunan atau pengisi dengan nilai tambah rendahOleh karena itu, sambil memastikan pasokan bahan baku untuk industri logam besar seperti pembuatan baja dan peleburan magnesium,memanfaatkan sumber daya kalsium dan magnesium untuk mengembangkan kemurnian tinggi, produk kalsium dan magnesium dengan nilai tambah tinggi telah menjadi hotspot penelitian dalam pengolahan mendalam dan pengembangan komprehensif sumber daya mineral dolomit [3].

Kunci untuk memanfaatkan sumber daya kalsium dan magnesium di dolomit terletak pada pemisahan kalsium dan magnesium yang efisien, serta penghapusan komponen kotoran yang efektif.

02 Ringkasan Teknologi Pemisahan Kalsium-Magnesium Utama

Teknologi saat ini untuk pemisahan kalsium-magnesium dan penghapusan kotoran dari dolomit terutama meliputi metode karbonisasi, metode larutan asam, metode leaching amonium,Metode garam-dolomit, dan metode leaching kompleksasi [3].

2.1 Metode Karbonisasi

Metode karbonisasi adalah pendekatan industri yang paling umum digunakan karena prosesnya yang sederhana, biaya rendah, dan kemudahan implementasi industri.Teknologi ini didasarkan pada perbedaan kelarutan antara CaCO3 dan Mg ((HCO3) 2) dalam larutan air, mencapai pemisahan kalsium-magnesium dengan mengontrol pH titik akhir dari proses karbonisasi [3].

Aliran proses adalah sebagai berikut: dolomit dikalsinasi dan dicerna untuk menghasilkan susu kapur dolomit, yang kemudian bereaksi dengan CO2 yang dimurnikan dari gas tungku.CaCO3 precipitate dan Mg ((HCO3) 2) air magnesium berat terbentukSetelah pemisahan padat-cair, CaCO3 ringan diperoleh. Filtrat, air magnesium berat terkomposisi secara termal untuk menghasilkan magnesium karbonat menengah dasar,yang kemudian dikalsinasi untuk menghasilkan MgO [3].

Metode karbonisasi menawarkan keuntungan dari proses yang sederhana dan biaya produksi yang rendah. Namun, metode ini hanya bergantung pada kontrol proses selama karbonisasi untuk mencapai pemisahan,membuat kendali yang tepat sulit dalam produksi yang sebenarnyaAkibatnya, produk kalsium dan magnesium yang dihasilkan sering menunjukkan kemurnian yang relatif rendah [3]. Untuk mengatasi hal ini, berbagai teknologi yang lebih baik telah dikembangkan, termasuk pemulihan batch,karbonisasi sekunder, karbonisasi bertekanan, dan karbonisasi yang dibantu aditif.

2.2 Metode Leaching Ammonium

Metode leaching amonium menggunakan keasaman lemah larutan garam amonium ((NH4) 2SO4, NH4Cl, NH4NO3) untuk bereaksi dengan kapur dolomit yang dicerna, menghasilkan larutan garam kalsium dan magnesium.Tergantung pada kebutuhan, NH3 atau CO2 kemudian dimasukkan untuk mendapatkan produk kalsium dan magnesium yang sesuai [5]. Metode ini melibatkan reaksi ringan, mudah dioperasikan,secara efektif memisahkan kalsium dan magnesium dari dolomit, dan menghasilkan produk dengan kemurnian tinggi.

2.3 Metode Saline-Dolomite

Metode garam-dolomit melibatkan penambahan kapur dolomit yang dicerna ke dalam garam (MgCl2) untuk menghasilkan magnesium hidroksida. Setelah penyaringan dan pengeringan, bubuk Mg(OH) 2 diperoleh,sementara filtrat diolah lebih lanjut untuk mempersiapkan CaCO3 [5]Keuntungan dari metode ini termasuk biaya proses yang rendah dan polusi minimal.mencapai pemisahan kalsium dan magnesium yang relatif lengkapNamun, kelemahan yang signifikan adalah produksi larutan kalsium klorida dalam jumlah besar sebagai produk sampingan, yang sulit ditangani [5].

03 Kemajuan Penelitian dalam Teknologi Pemisahan

3.1 Peningkatan dalam Metode Pemisahan Karbonisasi

Wang Wenze et al. [6] menyiapkan CaCO3 ringan menggunakan metode karbonisasi transfer fase dengan bubuk dolomit kalsinasi sebagai bahan baku.kondisi optimalisasi transfer fase ditentukan: rasio cair-padat 20 mL/g, n ((ammonium sitrat): n ((CaO) = 4:3, suhu reaksi 20°C, dan waktu reaksi 10 menit. Kondisi karbonisasi yang dioptimalkan adalah:6Dalam kondisi ini, kalsium karbonat dengan kemurnian 98,18% dihasilkan.menunjukkan ukuran partikel yang seragam dan dispersibilitas yang baikSetelah dua siklus pemisahan kalsium-magnesium dari bubuk dolomit yang dikalsinasi, "kalsium bebas magnesium" pada dasarnya dicapai, meningkatkan kemurnian produk kalsium secara signifikan.

Wang Xin et al. [11] menyelidiki ekstraksi kalsium dari bubuk dolomit kalsinasi menggunakan larutan asam sitrat-amonium.masing-masing. Karbonisasi kalsium sitrat menghasilkan jenis kalsit ringan CaCO3 dengan ω ((CaCO3) = 98,2% dan morfologi spindle-seperti.menghasilkan sampel MgO dengan ω ((MgO) = 990,2% dan bentuk seperti batang pendek.

3.2 Kemajuan dalam Pemisahan Ammonium Leaching

Fan Yuanyang et al.[5] digunakan kapur dolomit dan larutan amonia daur ulang sebagai bahan baku untuk mempersiapkan calcium carbonate whiskers dan magnesium hydroxide melalui proses siklus distilasi amoniaDalam percobaan siklik, rasio molar Ca/Mg ke garam amonium optimal 1:2 diidentifikasi, mencapai tingkat ekstraksi 91,32% untuk Ca2+ dan 90.95% untuk Mg2+Studi ini mengkonfirmasi bahwa tiga siklus adalah optimal untuk menyiapkan kumis kalsium karbonat, dengan produk mencapai kandungan kalsium karbonat 98%.

Deng Xiaoyang et al. [7] menggunakan bubuk dolomit yang dikalsinasi ringan, amonium klorida, dan karbon dioksida sebagai bahan baku untuk menyiapkan bentuk yang baik, uniformly distributed cubic-like calcium carbonate crystals with an average particle size of 5–10 μm via an ammonia distillation and calcium precipitation process without the use of crystal morphology control agents.

Jia Xiaohui et al. [8] mengusulkan metode pemisahan dua langkah menggunakan larutan amonium klorida, terlebih dahulu mengekstraksi kalsium diikuti oleh magnesium.Tingkat ekstraksi kalsium dari dolomit melebihi 95%.

Wang Dongyi et al. [10] menyiapkan hidroksida magnesium dan kalsium karbonat kumis melalui proses kalsinasi, distilasi amonia, dan presipitasi.Produk kalsium karbonat yang disiapkan mencapai rasio 20, keputihan 98.7, dan tingkat konversi Ca2+ 80,75%, dengan daur ulang bahan sepanjang proses.

04 Kesimpulan

Teknologi saat ini untuk pemisahan kalsium-magnesium dari dolomit berkembang pesat.dan metode garam-dolomit masing-masing menawarkan keuntungan dan keterbatasan yang berbedaMetode karbonisasi memiliki teknologi yang matang dan biaya rendah tetapi menghadapi tantangan dalam kontrol kemurnian.Metode leaching amonium memberikan efisiensi pemisahan yang superior dan kemurnian produk yang tinggi tetapi melibatkan proses yang relatif kompleksMetode garam-dolomit memungkinkan pemanfaatan sinergis sumber daya magnesium tetapi berjuang dengan pembuangan produk sampingan kalsium klorida.tingkat ekstraksi kalsium mendekati 99%, pada dasarnya mencapai "kalsium bebas magnesium" dan meletakkan dasar yang kuat untuk persiapan selanjutnya kalsium karbonat kemurnian tinggi.