Centrarse en las tecnologías de separación

01 Introducción: Cuellos de botella y avances en la utilización integral de la Dolomita

La dolomita se considera una doble sal compuesta por magnesita y calcita, con el principal componente químico CaMg(CO3) 2. Su composición teórica (ω/%) es de 21,7% MgO, 30,4% CaO y 47,90% CO2,a menudo asociados con impurezas como el cuarzo y el feldespato [1]La dolomita pura es blanca, mientras que las variedades que contienen hierro aparecen grises o marrones oscuros, con superficies climatizadas que se vuelven marrones.

Actualmente, la utilización del magnesio de la dolomita en varias industrias está relativamente bien desarrollada, mientras que el desarrollo y la utilización del calcio siguen siendo insuficientes.El calcio se utiliza a menudo para producir materiales de construcción o rellenos de bajo valor añadidoPor lo tanto, al tiempo que se garantiza el suministro de materias primas para las industrias de metal a granel, como la siderurgia y la fundición de magnesio, la industria siderúrgica no está en condiciones de mantener el nivel de producción en el mercado.Utilizando plenamente los recursos de calcio y magnesio para desarrollar alta pureza, productos de calcio y magnesio de alto valor añadido, se ha convertido en un centro de investigación en el procesamiento profundo y el desarrollo integral de los recursos minerales de dolomita [3].

La clave para utilizar plenamente los recursos de calcio y magnesio de la dolomita radica en la separación eficiente de calcio y magnesio, así como en la eliminación eficaz de los componentes de impurezas.

02 Resumen de las principales tecnologías de separación de calcio y magnesio

Las tecnologías actuales para la separación de calcio y magnesio y la eliminación de impurezas de la dolomita incluyen principalmente el método de carbonización, el método de disolución ácida, el método de lixiviación de amonio,método salmuera-dolomita, y el método de lixiviación por complejación [3].

2.1 Método de carbonización

El método de carbonización es el enfoque industrial más comúnmente utilizado debido a su proceso simple, bajo costo y facilidad de implementación industrial.Esta tecnología se basa en la diferencia de solubilidad entre CaCO3 y Mg (((HCO3) 2) en soluciones acuosas, logrando la separación de calcio y magnesio mediante el control del pH del punto final del proceso de carbonización [3].

El flujo de proceso es el siguiente: la dolomita se calcina y se digiere para producir leche de cal de dolomita, que luego se reacciona con CO2 purificado del gas del horno.Se forman precipitados de CaCO3 y agua pesada de magnesio Mg ((HCO3) 2)Después de la separación sólido-líquido, se obtiene CaCO3 ligero. El filtrado, agua de magnesio pesado, se descompone térmicamente para producir un intermediario básico de carbonato de magnesio,que luego se calcina para producir MgO [3].

El método de carbonización ofrece las ventajas de un proceso simple y de un bajo coste de producción.dificultando el control preciso en la producción realEn consecuencia, los productos de calcio y magnesio resultantes a menudo presentan una pureza relativamente baja [3]. Para hacer frente a esto, se han desarrollado varias tecnologías mejoradas, incluida la recuperación por lotes,carbonización secundaria, carbonización a presión y carbonización asistida por aditivos.

2.2 Método de lixiviación de amonio

El método de lixiviación del amonio utiliza la débil acidez de las soluciones de sal de amonio ((NH4) 2SO4, NH4Cl, NH4NO3) para reaccionar con la cal de dolomita digerida, produciendo soluciones de sales de calcio y magnesio.Dependiendo de los requisitos, NH3 o CO2 para obtener los productos de calcio y magnesio correspondientes [5]. Este método implica reacciones leves, es fácil de operar,separa eficazmente el calcio y el magnesio de la dolomita, y produce productos de alta pureza.

2.3 Método salmuera-dolomita

El método de salmuera-dolomita consiste en añadir caliza de dolomita digerida por gota en salmuera (MgCl2) para producir hidróxido de magnesio.mientras que el filtrado se procesa para preparar CaCO3 [5]Las ventajas de este método incluyen un bajo coste de proceso y una contaminación mínima. Utiliza eficazmente recursos de magnesio tanto de salmuera como de cal dolomita,obtención de una separación relativamente completa del calcio y el magnesioSin embargo, un inconveniente importante es la generación de grandes cantidades de solución de cloruro de calcio como subproducto, que es difícil de manejar [5].

03 Progreso de la investigación en tecnologías de separación

3.1 Mejoras en el método de separación por carbonización

Wang Wenze et al. [6] prepararon CaCO3 ligero utilizando un método de carbonización por transferencia de fase con polvo de dolomita calcinada como materia prima.se determinaron las condiciones de transferencia de fase optimizadas: relación líquido-sólido de 20 ml/g, n ((citrato de amonio): n ((CaO) = 4:3Las condiciones de carbonización optimizadas fueron: pH de 7.6En estas condiciones, se produjo carbonato de calcio con una pureza del 98,18%.que presentan un tamaño de partícula uniforme y una buena dispersibilidadDespués de dos ciclos de separación de calcio y magnesio del polvo de dolomita calcinada, se logró esencialmente "calcio libre de magnesio", mejorando significativamente la pureza del producto de calcio.

Wang Xin et al. [11] investigaron la extracción de calcio de polvo de dolomita calcinada utilizando una solución de ácido cítrico y amonio. Las tasas de extracción de Ca2+ y Mg2+ alcanzaron el 99,34% y el 6,11%, respectivamente.respectivamenteLa carbonización del citrato de calcio produjo un CaCO3 ligero de tipo calcita con ω ((CaCO3) = 98,2% y una morfología similar a un husillo.se produjo una muestra de MgO con ω ((MgO) = 990,2% y una forma de varilla corta.

3.2 Avances en la separación por lixiviación de amonio

Las pruebas se realizaron en los siguientes casos:[5] utilizó cal de dolomita y una solución reciclada de amoníaco como materias primas para preparar bigotes de carbonato de calcio e hidróxido de magnesio mediante un proceso cíclico de destilación de amoníacoEn experimentos cíclicos se identificó una relación molar óptima de Ca/Mg a sal de amonio de 1:2, logrando tasas de extracción del 91,32% para Ca2+ y 90.95% para Mg2+El estudio confirmó que tres ciclos eran óptimos para la preparación de bigotes de carbonato de calcio, alcanzando un contenido de carbonato de calcio del 98%.

Deng Xiaoyang et al. [7] utilizaron polvo de dolomita ligeramente calcinado, cloruro de amonio y dióxido de carbono como materias primas para preparar una forma bien definida, 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] propusieron un método de separación en dos pasos utilizando una solución de cloruro de amonio, primero extrayendo calcio seguido de magnesio.La tasa de extracción de calcio de la dolomita superó el 95%.

Wang Dongyi et al. [10] prepararon hidróxido de magnesio y bigotes de carbonato de calcio a través de un proceso de calcinación, destilación de amoníaco y precipitación.El producto preparado de bigotes de carbonato de calcio alcanzó una relación de aspecto de 20, una blancura de 98.7, y una tasa de conversión de Ca2+ del 80,75%, con reciclaje de materiales durante todo el proceso.

04 Conclusión

Las tecnologías actuales para la separación de calcio y magnesio de la dolomita están avanzando rápidamente.y el método salmuera-dolomita cada uno ofrece ventajas y limitaciones distintasEl método de carbonización presenta tecnología madura y bajo costo, pero enfrenta desafíos en el control de pureza.El método de lixiviación del amonio proporciona una eficiencia de separación superior y una alta pureza del producto, pero implica procesos relativamente complejosEl método salmuera-dolomita permite una utilización sinérgica de los recursos de magnesio, pero tiene dificultades para eliminar el cloruro de calcio subproducto.Las tasas de extracción de calcio se acercan al 99%, logrando esencialmente "calcio libre de magnesio" y sentando una base sólida para la posterior preparación de carbonato de calcio de alta pureza.