Виробництво магнію

Широке виробництво магнію з морської води налагоджено в багатьох країнах, у США, Англії та ін Так, у Англії з моря отримують 4/5 загальної кількості магнію. У США до 50% потреби промисловості задовольняється за рахунок його видобутку з морської води. В основі способу вилучення реакція між доломітового вапном і морською водою. Відмитий і відсортований доломіт кальцинується, потім гаситься ів суміші з водою перекачується по трубах в резервуари, де доломітове пульпа змішується з морською водою, з якої попередньо вилучений бікарбонат кальцію. Гашене вапно взаємодіє з солями магнію, розчиненими в морській воді, утворюючи тонку суспензію гідрату окису магнію. Воду зі зваженими частками гідроокису магнію перекачують у відстійники, де частинки осідають на дно. Воду зливають, а осад сушать, нейтралізують соляною кислотою, випарюють і знову зневоднюють. Витягнутий хлористий магній піддають електролізу. Електролітичний спосіб отримання магнію пов’язаний з великою витратою електроенергії. Тому його застосовують лише там, де є достатні енергетичні потужності.

У чистому вигляді магній був одержаний Фарадеєм у 1833 р. Але справжній інтерес до цього надзвичайно легкого металу виник лише в XX ст. Велике визнання завоювали різні сплави, особливо літієво-магнієві, містять 13-15% літію. Це дуже легкі конструкційні матеріали — на 25 % легше магнію і в 2 рази легше алюмінієвих сплавів.

З літієво-магнієвих сплавів будують ракети, літаки, космічні кораблі. Використання магнієвих сплавів для захисту трубопроводів від корозії, збільшує термін експлуатації останніх в 2-2,5 рази. Великий ефект дає вживання магнієвих протекторів для захисту підводної частини корпусу судна від корозії. Широке застосування магнію в промисловості зумовило неухильне зростання його виробництва. У капіталістичних країнах у 1970 р. було одержано 500 тис. т магнію.
Виробництво магнію в нашій країні — велика галузь промисловості, повністю забезпечує потреби народного господарства.

Набагато складнішою є проблема отримання з морської води рідкісних елементів. Неодноразово робилися спроби видобутку з моря золота, урану. Вчені постійно працюють над пошуком ефективного способу їх отримання. Розроблено безліч патентів; в лабораторних умовах проведені технологічні дослідження, але промислове виробництво поки що не налагоджено ні в одній країні. Труднощі реалізацій пропозицій пов’язані з безмірно малими кількостями цих речовин в одиниці об’єму морської води. Так, урану міститься всього 0,003 мг/л води — в кілька тисяч разів більше, ніж золота. Однак у перерахунку на загальний обсяг води у Світовому океані кількість урану становить близько 4 млрд. т, золота — понад 5 млн. т. Ці цифри надихали і надихають дослідників на пошуки.

Багато зусиль витратили на пошук ефективних методів добування золота з морської води німецькі вчені. Лауреатом Нобелівської премії Фріцем Хабером була проведена велика і важлива робота, Вчений відібрав 1500 проб у різних районах океану. За його підрахунками, середній вміст золота в 1 м3 води склало 0,004 мг. Деякі проби містили підвищену кількість золота, наприклад, у північній Атлантиці порівняно з південною.
Американські вчені Брінкер і Грей витягували золото з морської води, пропускаючи її між електродами, змонтованими в резервуарі. Під впливом електричного струму іони золота рухалися до катода, виготовленому з срібла або міді і покритому ртуттю. Анод був зроблений з електродного вуглецю. Періодично золото зчищали і виділяли в чистому вигляді. На думку Бринкера і Грея, цей метод може бути застосований також для отримання з морської води срібла і міді.

Д. Уолтері і Е. Стіллман (Австралія) провели дослідження по отриманню «морського золота» з допомогою сульфідної руди. Вони насипали роздроблену пиритную руду на бетонні майданчики, розташовані вище рівня відливу. Під час припливів руда омивалася водою, поступово утворюючи мулистий масу, в якій спостерігалося збільшення вмісту золота. Періодично цю масу направляли на переробку для вилучення золота.
Американський дослідник Генрі Бал встановив, що в морській воді золото може перебувати у вигляді йодиду. Він наливав морську воду в резервуар, де вона оброблялася вапняним молоком. В результаті реакції кальцій вступав у взаємодію з йодом, утворюючи йодид кальцію, причому золото потрапляло в осад. За розрахунками Бали, на 4,5 тис. т морської води потрібно додавати 1 т негашеного вапна.

Принцип дії установки Бали полягає в наступному. Під час припливу морська вода надходить у басейн, де змішується з вапняним молоком. Через певний проміжок часу, вже будучи «відпрацьованої», через зливну трубу вона скидається назад у море. Що залишається на дні осад перекачується у відстійник, звідки транспортується до місця переробки для вилучення золота.

В нашій країні також проводилися численні досліди по вилученню золота з допомогою іонообмінних смол. Встановлена принципова можливість застосування такого методу, але собівартість отримання метал ла поки ще занадто висока.
В Англії протягом багатьох років проводилися досліди з вилучення урану з морської води сорбційними методами. В якості сорбентів застосовувалися основний карбонат цинку, пірофосфат свинцю, гідроокис титану. Останній показав обнадійливі результати, і було намічено побудувати завод для промислового отримання урану. Передбачалося перекачувати через сорбційні установки морську воду, використовуючи приливно-відливних течії. Проте подальші дослідження виявили вузькі місця в технології: гранули гідроокису титану слеживались і заиливались, а потрібні кількості сорбенту перевищили розрахункові. Це призупинило продовження робіт.

У 1971 р. в Японії також були розпочаті роботи з вилучення урану з морської води. В якості сорбенту застосували гідроокис титану і активоване вугілля. За розрахунками передбачалося отримати 1 мг урану на 1 г сорбенту. При такому показнику спосіб може виявитися рентабельним, після чого передбачається перейти до дослідно-промислових випробувань.

Посилання на основну публікацію