Minerali magnezija. Magnezij je najsnažniji mineral za opuštanje poznat čovjeku.

Nedostatak magnezija udvostručuje rizik od prerane smrti. A nadopunjavanje nedostatka ovog važnog minerala u tijelu pomaže u liječenju mnogih bolesti. Nažalost, mnogi ljudi možda godinama ne shvaćaju da imaju manjak magnezija u tijelu. Stoga će vam stranica govoriti o važnosti magnezija za zdravlje, opisati glavne simptome nedostatka magnezija u tijelu i objasniti gdje možete nabaviti količinu magnezija koja tijelu nedostaje.

Magnezij je poznat po svojoj sposobnosti da poboljša obrasce spavanja, protuotrov je za stres i najsnažniji je mineral za opuštanje poznat čovjeku.

Ovaj mineral ima široku primjenu u tradicionalnoj medicini, iako do danas nisu proučeni svi mehanizmi njegova djelovanja. Evo nekoliko primjera upotrebe magnezija u medicini:

  • trudnice koje se suočavaju s problemom prijevremenog poroda, napadajima, hipertenzijom (preeklampsijom), magnezij u velikim dozama se daje intravenski;
  • u slučaju zatvora ili u sklopu pripreme za kolonoskopiju, pacijentu se daje magnezijev hidroksid ili tekući magnezijev citrat;
  • Magnezij se također daje intravenozno za po život opasne aritmije.

Mineral magnezij iznimno je važan za zdravlje srca. Međutim, ne morate čekati da budete blizu smrti da biste dobili svoju dozu magnezija.

Mineral za opuštanje

Magnezij se često naziva mineralom opuštanja. Ovaj mineral se nalazi u svim tkivima tijela, uglavnom u mozgu, mišićima i kostima. Magnezij sudjeluje u više od 300 enzimskih reakcija. Pomaže mišićima da se opuste, tijelu da proizvodi energiju i da se kemijski procesi odvijaju normalno.

Popis zdravstvenih problema povezanih s nedostatkom magnezija prilično je dugačak. Unatoč tome, mineral magnezij, koji je često učinkovitiji od lijekova, tvrdoglavo se ignorira.

Simptomi nedostatka magnezija i povezanih bolesti

  • problemi s gutanjem;
  • visoki krvni tlak;
  • menstrualna bol;
  • pretilost;
  • refluks;
  • osteoporoza;
  • sindrom iritabilnog crijeva;
  • iritabilni mjehur;
  • razdražljivost;
  • poremećaj pomanjkanja pažnje;
  • kardiopalmus;
  • autizam;
  • nesanica;
  • osjetljivost na glasne zvukove;
  • anksioznost;
  • astma;
  • angina pektoris;
  • kronični umor;
  • grčevi analnog sfinktera;
  • fibromijalgija;
  • zatvor;
  • dijabetes;
  • kamenci u bubrezima.

Osim toga, nedostatak magnezija u organizmu povezuje se s upalnim procesima u tijelu i povišenom razinom C-reaktivnog proteina.

Što dovodi do nedostatka magnezija u ljudskom tijelu?

Prvi i glavni uzrok nedostatka magnezija u organizmu je nedovoljna konzumacija namirnica koje sadrže magnezij. Međutim, postoje i drugi čimbenici koji doprinose smanjenju razine magnezija u tijelu:

Još jedan problem povezan s nedostatkom minerala magnezija u tijelu je činjenica da se magnezij slabo apsorbira, a pritom se brzo eliminira iz organizma. Stoga je za održavanje razine magnezija u tijelu potrebno unositi ga u velikim količinama.

Što učiniti kako bi nadoknadili nedostatak magnezija u tijelu?

  1. Zaustavite gubitak magnezija:
  • Ako uzimate bilo kakve lijekove, posavjetujte se s liječnikom kako biste saznali uzrokuju li oni pojačano izbacivanje magnezija iz organizma;
  • naučiti prakticirati aktivno opuštanje;
  • Ograničite unos alkohola, soli, šećera, kole i kave.
  1. Jedite hranu bogatu magnezijem.
  2. Uzimajte dodatke magnezija. Minimalna količina magnezija koju osoba treba dnevno je oko 300 mg. Ovisno o zdravstvenom stanju, nekima su potrebne veće količine ovog minerala (400 - 1000 mg/dan). Oblici magnezija koji se najbolje apsorbiraju u tijelu su glicinat, taurat, aspartat i magnezijev citrat.
  3. Kupajte se s Epsom soli.

Stranica podsjeća da se osobe s ozbiljnim srčanim ili bubrežnim bolestima o uzimanju magnezija trebaju posavjetovati sa svojim liječnikom i ponašati se prema njegovim preporukama.


Minerali Mg u mnogim su slučajevima među rasprostranjenim mineralima koji tvore stijene i rude (Tablica 59). Njihov ukupan broj 1988. godine bio je 364; prevladavaju silikati - 161, slijede borati i hidroborati - 39, fosfati i hidrofosfati - 36, sulfati i hidrosulfati - 33, karbonati i hidrokarbonati - 30, arsenati i hidroarsenati - 13, kloridi i hidrokloridi - 8, fluoridi i hidrofluoridi - 3, sulfidi - 3, vanadati i organski spojevi - po 2, nitrati 1. Među silikatima najviše Mg minerala ima u nizu, vrpci, tinjcu, kloritima i sl. te u ortosilikatima, tj. u cijelom O/Si rasponu - od 2,5 do 4; Mg minerali su nepoznati među okvirnim silikatima (O:Si = 2) i malo među diortosilikatima (O:Si = 3,5). U lančanim i vrpčastim silikatima, tinjcima i kloritima, Mg je najčešće u kombinaciji s Al, (Al, Fe) i Fe, često im se dodaje Ca, K, Na, a ponekad i Mn; Za mnoge minerale, osobito diortosilikate, tipična je asocijacija MgCa. Za hidrokside je uobičajena povezanost MgFe (10 minerala) i MgAl (7 minerala), za karbonate i hidrokarbonate MgCa i MgNa (po 4 minerala), a za hidroarsenate MgCa (4 minerala). Mnogi Mg silikati i aluminosilikati (osobito sekundarni serpentin, talk, itd.) su obogaćeni H2O.
Eksperimentalno je dokazan široki izomorfizam Mg2+⇔Fe2+ (olivini, pirokseni, tinjci, spineli, ludvigiti itd.); prema E.S. Makarov, izomorfizam Mg2+⇔Ca2+ je ograničen (karbonati, pirokseni itd.); Izomorfizam Mg2+⇔Al3+ (melilit) i Mg2+⇔Mn3+ smatra malo vjerojatnim ili vrlo ograničenim, budući da u ovom sustavu nastaju srednje stehiometrijske faze. Širok raspon čvrstih otopina u tinjcima, amfibolima i granatima karakterističan je za Mg2+⇔Li+.

U najrasprostranjenije stijene i rudotvorne minerale Mg spadaju: endogeni - olivin (forsterit), serpentin, pirokseni, amfiboli, spineli, flogopit, biotit, klorit; egzogeno-endogeni - dolomit, magnezit, brucit, bišofit itd. (vidi tablicu 59).
Najlakše topljivi su bišofit (1670 g/l) i epsomit (710 g/l), lako topljivi kainit i karnalit, a kiezerit se sporo otapa (vidi tablicu 58). Kp elemenata u tragovima u magnezijskim tamnobojnim mineralima - olivinima, piroksenima i amfibolima iz bazičnih stijena je visok (≥1), karakterističan za mnoge d-metale, au amfibolima i klinopiroksenima obično je veći nego u ortopiroksenima. Za klinopiroksene, Kp grupa teških elemenata rijetke zemlje (Sm, Eu, Dy, Yb), kao i Sc, Hf, može porasti na 1,2-1,3 ili više. Kp je još veći za amfibole i klinopiroksene dacitskih i riolitnih stijena.
U halogenim procesima, ponašanje Mg i omjera Mg-Fe i Mg-Al ovisi o sastavu olivina i piroksena, amfibola i tinjca. Mg-olivin - forsterit Fo (100-90% Fo) i Mg-Fe varijante olivina - krizolit (90-70% Fo) i hijalosiderit (70-50% Fo), od kojih su više magnezijevi tipični za najdublje i metamorfizirane stijene, sadrže relativno povećane količine Ni, Co i manje (u usporedbi s Fe-fajalitima) količine Ti i Sc; Sadržaj Cr je općenito niži, ali ponekad i viši.
Sustavno istraživanje olivina iz ultramafičnih stijena Sibirske platforme, koje je proveo Yu.R. Vasiljev, A.V. Sobolev i drugi istraživači pokazali su da sadržaj Ti i Al u njima ne prelazi 0,04-0,07%, a ostali elementi jako variraju (%); Mn 0,05-0,49 (x = 0,2±0,06); CaO 0,01-0,79 (0,36±0,15); Ni 0,0-0,46 (0,22±0,05); Cr2O3 0,0-0,18 (0,04±0,03). Identificirane su dvije skupine olivina: 1) iz dunita, meimehita, pikrita, komatiita, kimberlita, u kojima su navedeni elementi u korelaciji s FeO i međusobno, i 2) iz olivinitnih masiva alkalno-ultrabazičnih stijena bez značajnijih veza s FeO i drugi, osim MgO. D. Yaguts i koautori, proučavajući olivine iz raznih nodula i arhejskih komatiita, ustanovili su obogaćenost potonjih u Ni, Cr, Sc i jednoliku raspodjelu Co, Zn, Mn.
Serpentin nastao nakon olivina, prema D. S. Steinbergu i drugim istraživačima, sastoji se od dva minerala - H4Mg3Si2O9 i H4Mg2Fe2v3+ Si2O9; količina potonjeg (molekulska frakcija) varira od 16 do 75% s varijacijom u stupnju serpentinizacije od 25 do 90%; Sadržaj željeza u brucitu također se smanjuje - s 25 na 10%.
N. Morimoto (1988), razmatrajući piroksene u ternarnom dijagramu Mg2Si2O6 (En) - Fe2Si2O6 (Fs) - Ca2Si2O6 (Dy), identificira među njima magnezij-željezo - enstatit (Mg2Si2O6), klinoenstatit (Mg, Fe)2Si2O6, pigeonit ( Mg, Fe, Ca)2Si2O6, augit (Ca, Mg, Fe)7Si2O6, diopsid (Ca, Mg)Si2O6, kao i varijante s niskim udjelom željeza (≤50Fs) i kalcija (≤50 Dy). Analitički podaci o sastavu minerala ove skupine dati su u djelima V.V. Lyakhovich, A.F. Efimov i drugi istraživači. Noviji podaci o piroksenima u cjelini dati su u tablici. 60 za različite vrste pasmina; Istodobno, vidljiva je značajna razlika za piroksene iz gabroida, granitoida i alkalnih stijena za gotovo sve elemente u tragovima. Količina nekih elemenata u određenom nizu raste (Li, Zr, TR, Nb, Ta, Be, V, Cr), drugih se smanjuje (Rb, Sc, B, Ni, Co, Cu); distribucija Sr i Pb je neizvjesna. Pirokseni koji se razlikuju po strukturnim i genetskim karakteristikama, klinopirokseni i ortopirokseni, razlikuju se po sadržaju elemenata u tragovima. U prvom je, s obzirom na vrstu stijena, manje Ni, Co, Zn, a više V, Cr, Sn, Sc, Hf, La, Zr. Tablični podaci 61, koji sadrži materijale iz L.F. Borisenko na Uralu i Yu.A. Martynova za Donji Amur, potvrđuju ove zaključke za sve elemente, samo se pokazalo da Sn ima više u orto- nego u klinopiroksenu. Za piroksene iz metamorfnih kompleksa M. Reis je utvrdio da s porastom temperature i porastom količine Al opada red u raspodjeli Fe2+-Mg.
Usporedba ponašanja elemenata u tragovima u piroksenima s različitim sadržajem magnezija - enstatita i diopsida - provedena je korištenjem inkluzija u alkalnim bazaltoidima Sikhote-Alina (tablica 62). Vidljiva je veća ili manja razlika u sadržaju ovih elemenata povezana s razlikom u sadržaju Mg. Enstatit sadrži više Ni, Co, Zn, manje Zr, Cr, V, Ti, Ag; količine Sn, Cu, Pb i Ca slične su u oba minerala. Za uzorke Mg-piroksena iz ultramafičnih stijena intruzije Rum Laurid, koji se neznatno razlikuju po stupnju sadržaja željeza, također je utvrđena određena razlika. Manje magnezija (Fe≥5%) u usporedbi s magnezijem donekle je osiromašeno (g/t) u Cr (3700 i 4975±800), Ir (0,0004 i 0,0021), Sc (88,7 i 97±2,4), Yb (1,1 i 1,4) i obogaćen Co (38,5 i 33±1,5); za Eu se razlika u procjenama pokazala statistički beznačajnom.
Najpotpuniju studiju sastava piroksena i amfibola u metamorfnim stijenama proveo je M.D. Krylova i sur. Podaci o sadržaju nekih elemenata u tragovima pokazuju da je najinformativniji element u svim slučajevima Ti, a za piroksene Ni, Co, Cr i V (tablice 63, 64).

U mnogim slučajevima literatura navodi visok sadržaj jednog ili drugog elementa u piroksenima, što se obično povezuje s prisutnošću mikroinkluzija minerala ovog elementa. Na primjer, K. Wagner (1988.) u Fe-klinopiroksenima (Maruroa, Polinezija) utvrdio je od 4 do 10% ZrO2, do 10% Nb2O5, do 1,2% ZnO, ali su istraživanja mikrosondama pokazala da je piroksen obogaćen mikroinkluzijama ilmenorutila, titanomagnetit, magnetit itd.
Amfiboli su slični piroksenima, dovoljno su proučeni u sastavu i nomenklaturi, ali samo u cjelini su proučeni za elemente u tragovima (tablice 65, 66), bez obzira na njihov sadržaj magnezija. Razlikuju se Mg-Fe varijeteti - od pretežno Mg antofilita (Mg, Fe)7Si8O22 (OH)2, više željeza (Mg, Fe)6(Al, Fe)(Si, Al)8O22(OH)2 (ortorombski ortoamfiboli), Fe -Mg kumingtonit (Fe, MO)7Si8O22 (OH)2 do grunerita Fe7Si8O22(OH)2 (monoklinski), kao i razlike Ca-Mg - tremolit obogaćen Mg CaMg5Si8O22(OH)2 i aktinolit Ca2 (Mg, Fe) siromašniji njime 5SisO22 (OH)2; poznati su i Na-Ca i Na-Mg-glaukofan Mg3Na2Al2Si8O22(OH)2, te Na-Fe (riebeckite) i Mg - holmkvistit Mg3Li2Al2Si8O22(OH)2 - amfiboli. Između amfibola i piroksena sličnog sastava postoji strukturna sličnost: antofilit – enstatit, tremolit – diopsid (itd.), ali amfibole karakterizira dvostruka vrijednost parametra b0. U skupini amfibola nalazi se ukupno 67 mineralnih varijeteta.

Među elementima koji se najčešće nalaze u hornblendi u visokim koncentracijama (n-0, n%), osim mineralotvornih elemenata, zabilježeni su Mn, Ti, K, F. Ostali elementi su obično prisutni u manjim količinama (0,0 n % ili manje - vidi tablicu 65). Više magnezijskih amfibola tipično je za plutonske i metamorfne stijene; ​​u ultrabazitima su relativno obogaćeni Crom (prosječno 0,238%) i Sr (0,019%), u metamorfitima i gabroidima - V, u alkalnim stijenama - Nb (0,015%), itd. (vidi tablice 65, 66). U alkalnim rožnacima iz alkalnih granita sadržaj Li, Rb, Zn, Mo znatno je veći nego u istim mineralima iz kalko-alkalnih granita, a Sn manji (tablica 67); za Mongoliju sadržaj (g/t) Zn (1468), Pb (48), Nb (219), Zr (1223), Li (741), F (1,1%), kao i Sn (76) i ispod Sr (49), Ba (741), Rb (16).

Sastav aktinolita u usporedbi s riebeckitom i drugim mineralima najpotpunije je proučio E.V. Rumjancev, S.T. Lapshin u alkalno-amfibolskim metasomatskim propilitima (Onega trough). Svi proučavani elementi u tragovima, osim Mn, sadržani su u riebeckitu u većim količinama nego u aktinolitu. Detaljno proučavanje sastava amfibola uzimajući u obzir /o proveo je A.A. Strizhkov za kasnokredne granitoide središnjeg Sikhote-Alina (vidi tablicu 66). Kako se sadržaj magnezija smanjuje (povećava se f0), raste sadržaj većine elemenata u tragovima, s izuzetkom Cr i Ni; nejasno je ponašanje V. Studija korelacijskih odnosa Mg u amfibolima pokazala je prisutnost negativnih odnosa blizu 1 sa. Ti, Al(Vi), F, au stijenama - sa SiO2, K2O i pozitivno sa CaO.

Raspodjela elemenata u tragovima u amfibolima iz stijena različitog stupnja metamorfizma slična je onoj u piroksenima (tablica 68).
Uz navedene čimbenike, na sastav minerala utječu uvjeti njihova nastanka, koji određuju značajke strukture ovih minerala, posebice specifičnu gustoću. A.I. Belkovsky (1978) primijetio je ulogu visokih tlakova u povećanju sadržaja magnezija u granatima (almandin) tijekom procesa deeklogitizacije u dijaftoritima. Za sibirsku platformu E.B. Nalivkina (1978) je utvrdio da je donji dio prekambrijske sekcije predstavljen tamno obojenim mineralima s više magnezija (s manjom veličinom ćelija).
Među ostalim endogenim Mg mineralima ističemo spinel i magnezit MgCO3, čiji je sastav proučavan uglavnom u odnosu na mineralotvorne komponente. Za magnezit se najčešće otkriva nečistoća FeO (do 7,5%), vjerojatno zbog ograničenog izomorfizma MgCO3⇔FeCO3.
Za magnetit (magnomagnetit) iz ultramafičnih stijena prosječni sadržaj MgO je 6,27%.
Studija A. Neeva o kemijskim transformacijama pod utjecajem granitnog masiva na kloritne filite i prijelaz klorita u biotit otkrila je opći porast sadržaja elemenata kao što su Si, Ti, Mn, K, F, W, NB, Li , Sn, Ba, Rb, Cs i smanjenje sadržaja Al, Fe2+ (Fe3+ + Fe2+), Mg, H2O+ (H2O+ + Cl + F), Cr, V, Zn, Ni, Co, Sc, Er, Ni, Co u nizu: klorit → biotitizirani klorit → biotit.
Od elemenata u tragovima za neke minerale magnezija iz naslaga soli, prema T.F. Boyko, najkarakterističniji su Sr i B: prosječni sadržaj (g/t) Sr u ašaritu je 1650, kieseritu 10-70; B u kieseritu iznosi 465-1000 i više, u epsomitu 93; česte su nečistoće (g/t) Ca (karnalit 80-790, kiezerit 1410-4000), ponekad Tl (karnalit do 1), često Rb, Cs (zbog K). Ostali proučavani elementi za ove minerale nisu tipični (ppm): Li, Be, Cd≤5, ​​​​TR≤10, Ge, Nb, Ta, Sc≤1, Zr, Ga, Se, Te, Re≤0,5, In≤0,01.
Mnogi minerali Mg (i endogeni i posebno egzogeni) obogaćeni su H2O i OH. B. M. Chikov i koautori (1989) utvrdili su da se serpentin (krizotil i lizardit) formira pri relativno niskim temperaturama (400-450 ° C) i pritiscima (500 MPa), kao iu morskoj vodi iz produkata smektitnog facijesa. Detaljno su proučeni uvjeti nastanka dolomita i magnezita.
Minerali azbestnog tipa uglavnom su magnezij - vodeni silikati Mg, Fe, Ca, Na, karakterizirani strukturom finih vlakana, što određuje njihovu praktičnu važnost kao vatrootpornih materijala i punila (plastika, azbestni cementi itd.). Postoje različite vrste krizotil-azbesta Mg6 [(OH)8Si4O10] - finovlaknasti mineral iz grupe serpentina i amfibol-azbesta - finovlaknasti krocidolit, antofilit, amozit, rodusit, tremolit, aktinolit itd.

Hidrotermalni procesi mijenjaju primarne magnezijeve silikate magmatskih stijena. U tom slučaju dolazi do hidratacije, što dovodi do stvaranja serpentina i talka. Talk nastaje zbog magnezijevih piroksena, a serpentin i talk, a ponekad i tremolit, zbog diopsida.
Tijekom trošenja, svi Mg minerali tamne boje koji stvaraju stijene su na samom početku niza povećanja stabilnosti. Najmanje otporan na kemijske atmosferilije, prema P. Reichu i F. Afnenu, je olivin i to posebno Mg član niza forsterita (prvi u nizu), zatim wollastonit, enstatit, diopsid, tremolit, augit i amfiboli, zatim talk, epidot, biotit. Hornblende i pirokseni također imaju nisku hidroaerodinamičku stabilnost - slijede kvarc, feldspate i turmalin. Talk, osim toga, ima najnižu fizičku i mehaničku stabilnost.
Tijekom kemijskog trošenja minerala koji sadrže magnezij nastaju novi minerali i Mg se uklanja. Prvi produkt trošenja olivina je serpentin, a piroksen je talk. Daljnjim trošenjem, Mg ion se oslobađa iz silikatnih minerala pod utjecajem otopina ugljičnog dioksida. Kada se taloži karbonatnim ionima, nastaju magneziti, a uz prisutnost kalcija dolomiti. Značajne količine podloge koja sadrži olivin pretvaraju se u magnezit.

Glavne vrste industrijskih sirovina za proizvodnju magnezija uključuju karnalit i magnezijev klorid, sadržane u morskoj vodi, slanim jezerima i otpadu iz industrije potaše.

To je prirodni magnezijev karbonat kontaminiran spojevima silicija, željeza, aluminija, kalcija i mangana. U bivšem SSSR-u nalaze se nalazišta visokokvalitetnog magnezita na Uralu i u Sibiru. magnezij koji se koristi u proizvodnji magnezija ne bi trebao sadržavati gotovo nikakve nečistoće. Najštetnije nečistoće uključuju SiO 2 i Fe 2 O 3. Kako bi se smanjio sadržaj nečistoća, magnezit se podvrgava obogaćivanju u teškim suspenzijama. Ponekad se magnezit prethodno peče na 700-800 °C kako bi se dobio magnezijev oksid. Sirovi ili kalcinirani magnezit, pomiješan s redukcijskim sredstvom, zatim se klorira kako bi se proizveo bezvodni magnezijev klorid. Trenutno se najveći dio iskopanog magnezita koristi za proizvodnju vatrostalnih materijala.

Riža. 69. Tehnološka shema za proizvodnju umjetnog karnalita

Dvostruki karbonat magnezija i kalcija, u kojem je sadržaj magnezijevog oksida otprilike jedan i pol puta manji od kalcijevog oksida. Nije preporučljivo koristiti ga za izravnu proizvodnju elektrolitičkog magnezija, jer bi kloriranje rezultiralo taljevinom s niskim sadržajem MgCl 2 . Kalcinirani se koristi za taloženje magnezijevog hidroksida iz otopina magnezijevog klorida:

MgCl 2 + CaO MgO + 2H 2 O = 2Mg(OH) 2 + CaCl 2.

Dobiveni magnezijev hidroksid, pomiješan s redukcijskim sredstvom, podvrgava se kloriranju da bi se dobio bezvodni magnezijev klorid. U bivšem SSSR-u postoje naslage dolomita od industrijskog značaja.

Praktički neiscrpan izvor magnezijevih soli je morska voda i slana jezera: 1 m 3 morske vode sadrži približno 1 kg magnezija; koncentracija magnezijevih soli u vodi slanih jezera još je veća. U nekim se zemljama magnezijev klorid dobiva iz morske i jezerske vode. U našoj zemlji postoji mnogo slanih jezera, ali se ona malo koriste za proizvodnju magnezijeve soli.

Bišofit je heksahidrat magnezijev klorid MgCl 2 ·6H 2 O. U blizini Volgograda u bivšem SSSR-u otkriveno je nalazište bišofita. Volgogradski bišofit, koji sadrži oko 12% Mg, u budućnosti može poslužiti kao izvrsna sirovina za njegovu proizvodnju.

Karnalit je mineral koji po sastavu odgovara heksavodenoj dvostrukoj soli magnezijevog i kalijevog klorida MgCl 2XKSl·6H 2 O. Karnalit se u prirodi nalazi u obliku naslaga koje se sastoje od mješavine raznih minerala, koji obično uključuju (NaCl), (CaSO 4) i (KCl). Naša zemlja ima velika nalazišta karnalitnih ruda. Prosječni kemijski sastav jednog od industrijskih ležišta, % (težinski): 24 MgCl 2 ; 19 KCl; 24 NaCl; 30 H 2 O i 3 netopljivi ostatak. Samo se u Sovjetskom Savezu karnalit koristi kao sirovina za proizvodnju magnezija.

Pri proizvodnji magnezija elektrolizom rastaljenih soli postavljaju se visoki zahtjevi na čistoću elektrolita i postojanost njegovog sastava. Stoga se prirodna ruda karnalita, nakon drobljenja i odvajanja jalovine, šalje u proizvodnju tzv. umjetnog karnalita.

Glavna industrijska metoda za proizvodnju umjetnog karnalita je halurška metoda, koja se temelji na različitoj zajedničkoj topljivosti MgCl 2, KCl i NaCl u vodi ovisno o temperaturi. S porastom koncentracije MgCl 2 u otopini padaju KCl i NaCl, s porastomtemperatura NaCl opada više nego KCl. Na110-120°C u otopini zasićenoj magnezijevim i kalijevim kloridima gotovo se neće otopiti. Nakon što se NaCl odvoji od otopine hlađenjem, doći će do kristalizacije heksahidrata karnalita, koji točno odgovara formuli MgCl 2 KCl 6H 2 O.

Osnovna tehnološka shema za proizvodnju umjetnog karnalita prikazana je na sl. 69.

Usitnjena karnalitna rudača ulazi u vertikalna otapala zajedno s vrućom matičnom tekućinom koja sadrži

32% MgCl2 i oko 2% KCl + NaCl, te intenzivno miješati kada se zagrije na 110-115°C. U osnovi, MgCl 2 i KCl prelaze u otopinu, a NaCl i druge neotopljene nečistoće se filtriraju. Filtrat se dovodi do kristalizacije, koja se provodi u dvije faze. Otopina se najprije hladi u vakuumskim kristalizatorima na 60 °C, gdje se počinju taložiti kristali karnalita, a potom u vertikalnim kristalizatorima koji se hlade vodom. Temperatura pulpe se smanjuje na + 20 °C; Nakon dekantiranja i zgušnjavanja filtrira se u centrifugama.

Ovako dobiveni umjetni (obogaćeni) karnalit ima visoku čistoću i stalnu koncentraciju glavnih komponenti i ima približno sljedeći sastav, % (težinski): MgCl2 31-32,5; KO 25-26; NaCl 5-6; H20 34-36. Za proizvodnju 1 tone umjetnog karnalita potrebno je 1,5 tona prirodnog karnalita, 5 m 3 vode, 0,25 tona pare i 10 kWh. struja.

Također se koristi sintetski karnalit, dobiven pretvorbom otopine magnezijevog klorida (otpad kemijske proizvodnje) s potrošenim elektrolitom i tehničkim kalijevim kloridom. Sadržaj magnezijevog klorida u sintetičkom karnalitu je 3-5% manji nego u umjetnom karnalitu.

Teorijske osnove za dobivanje bezvodnih magnezijevih soli

Prilikom proizvodnje magnezija, u elektrolizer se povremeno unosi magnezijev klorid ili karnalit, koji se prethodno mora temeljito dehidrirati. Magnezijev klorid, dobiven iz vodenih otopina, tvori, ovisno o temperaturi, niz hidrata s različitim brojem molekula kristalizacijske vode.

Na sl. Na slici 70 prikazan je dijagram stanja sustava MgCl 2 -H 2 O. Svaki hidrat postoji samo u temperaturnim područjima navedenim na dijagramu. Točka infleksije na dijagramu odgovara temperaturama prijelaza jednog hidratnog oblika u drugi.

MgCl2 · 12H20 → MgO2 · SH2O - 19,4°C; MgCl2 8H2O → MgCl2 6H20 - 9,4°C; MgO 2 6H 2 O → MgO 2 4H 2 O + + 117°C; MgO2 ·4H20 → MgO2 ·2H20 + 184.0°C.

Također je općeprihvaćeno postojanje magnezijevog klorida monohidrata na temperaturama iznad 184 °C.

Za svaku temperaturu postoji samo jedan specifičan tlak vodene pare pri kojem određeni hidrat magnezijevog klorida može postojati.

Riža. 70.

Brzina dehidracije hidrata magnezijevog klorida bit će određena razlikom između ravnotežnog tlaka vodene pare iznad određenog hidrata i parcijalnog tlaka vodene pare u okolnoj atmosferi. Proces dehidracije ubrzava se zagrijavanjem hidrata magnezijevog klorida. Međutim, postupnim zagrijavanjem nije moguće potpuno ukloniti vlagu, jer proces dehidracije prati hidroliza magnezijevog klorida. Već pri temperaturama iznad 184 ° C opaža se razgradnja dihidrat hidrata uz stvaranje magnezijevog hidroksiklorida uz oslobađanje klorovodika i vodene pare: MgCl 2 2H 2 O⇄ MgOHCl + HCl + H 2 O. U temperaturnom području 300÷ 550 ° C, hidroliza magnezijevog klorida određena je ravnotežnom reakcijom MgCl 2 + H 2 O ⇄ MgOHCl + HCl s konstantom ravnoteže DO 1 = PHCl/PH2O . Na temperaturama iznad 550° magnezijev hidroksiklorid razgrađuje MgOHCl ⇄ MgO + HCl, a na još višim temperaturama ravnotežu određuje reakcija MgCl 2 + +H 2 O ⇄ MgO + 2HCl s konstantom ravnoteže K 2 = P 2 HCl / P H2O. Stoga se ne može postići potpuna dehidracija MgCl 2 jednostavnim zagrijavanjem na zraku.

Da bi se spriječila hidroliza MgCl 2, potrebno je da se ravnoteža gornjih reakcija pomakne ulijevo. To se može postići ako je u plinovitoj fazi iznad magnezijevog klorid hidrata omjer parcijalnog tlaka HC1 i parcijalnog tlaka vodene pare H2O veći od konstante ravnoteže reakcije pri danoj temperaturi, tj. PHCl/PH20 > K 1 i P 2 HCl / P H 2 O >K 2 . Ali iu ovom slučaju sam potpuno zadovoljanHidroliza magnezijevog klorida monohidrata ne uspijeva. To se objašnjava činjenicom da u sustavu MgCl 2 -H 2 O nastaje čvrsta otopina magnezijevog hidroksiklorida u magnezijevom kloridu. Na temperaturama od 300 °C i više, magnezijev hidroksiklorid zapravo nije u ravnoteži s čistim MgCl 2, već sa svojom zasićenom otopinom u MgCl 2, što ne omogućuje dovršetak procesa dehidracije magnezijevog klorid hidrata bez njegove djelomične razgradnje .

U prisutnosti velikih količina HCl u plinovitoj fazi, stupanj hidrolize magnezijevog klorida naglo se smanjuje. Stupanj hidrolize je omjer (težinski) količine MgCl 2 koji je prošao hidrolizu i količine MgCl 2 sadržane u izvornom proizvodu. Stupanj hidrolize može se izračunati pomoću formule G= 2,36-MgO 100/(MgCl 2 +2,36 MgO), gdje G- stupanj hidrolize, %; MgCl 2 i MgO - sadržaj magnezijevog klorida i magnezijevog oksida u dehidriranom proizvodu, % (težinski); 2,36 - omjer molekulskih masa MgCl 2 i MgO.

Stupanj dehidracije je omjer ukupne količine vode sadržane u konačnom dehidriranom proizvodu (magnezijev klorid ili karnalit) i količine vode u izvornom proizvodu. Dehidracija bichofita kako bi se izbjegla njegova intenzivna hidroliza obično se provodi u dvije faze: 1) zagrijavanje MgCl 2 · 6H 2 O u zračnoj atmosferi na 170-200 ° C do produkta koji sadrži približno 1,5 mol vode po 1 molu Dobije se MgCl2; 2) dobiveni produkt se zagrijava na višu temperaturu uz visoku koncentraciju HC1 u plinovitoj fazi kako bi se dobio gotovo bezvodni magnezijev klorid.

Višak HCl u plinovitoj fazi može se dobiti dehidracijom hidrata magnezijevog klorida u prisutnosti NH 4 Cl, koji zagrijavanjem disocira na amonijak i klorovodik. Ova metoda se obično koristi za dobivanje malih količina bezvodnog magnezijevog klorida, koji praktički ne sadrži proizvode hidrolize.

Dehidracija karnalita također se odvija u dvije faze, ali je kod karnalita taj proces lakši i s nižim stupnjem hidrolize nego kod bišofita: 1) MgCl 2 KCl 6H 2 O = MgCl 2 KCl 2H 2 O + 4H 2 O; 2) MgCl 2 X XKCl 2H 2 O = MgCl 2 KCl + 2H 2 O. Prijelaz heksahidratnog karnalita u dihidrat (1. stupanj) događa se na temperaturi od 90 ° C, prijelaz dihidratnog karnalita u bezvodniny (2. stupanj) počinje na 150 °C i završava na 200 °C.

Karnalit dihidrat se tali na 263,8 °C bez raspadanja. Kada se karnalit polagano zagrijava u čvrstom stanju, plinovita faza sadrži parove H20 i HC1. To ukazuje da se istovremeno s reakcijom dehidracije odvija i reakcija hidrolize karnalita, pri čemu, osim HCl, nastaje i hidrolizirani karnalit - glavna sol tipa KMgCl 2-x ·(OH) x i magnezijevi hidroksikloridi promjenjivog sastava MgCb 2-x ·( OH) x . Ovi spojevi se daljnjim zagrijavanjem termički razgrađuju uz oslobađanje MgO, pa se ukupna reakcija hidrolize karnalita može prikazati na sljedeći način: MgCl 2 KCl 6H 2 O = KCl + MgO + 2HCl + 5H 2 O.

Stupanj hidrolize pri pretvorbi dihidratnog karnalita u bezvodni ovisi o temperaturi zagrijavanja i iznosi nekoliko postotaka. Kada je dehidriran, magnezijev klorid je podložniji hidrolizi nego karnalit, jer je aktivnost MgCl 2 u karnalitu manja. Tako je ravnotežna koncentracija HCl u plinovitoj fazi tijekom dehidracije karnalita oko 51% (volumen), a za čisti magnezijev klorid 90% (volumen) pri 700 °C.

Proizvodnja bezvodnog magnezijevog klorida

Do danas industrijske metode za izravnu dehidraciju hidrata magnezijevog klorida nisu razvijene zbog pojave složenih tehničkih problema: jaka korozija opreme, veliki gubici MgCl 2 zbog hidrolize, dobivanje niskih koncentracija Cl 2 itd. Posebno je tehnički teško izvesti završnu fazu dehidracije - uklanjanje potonjih molekula vode. To sprječava široku upotrebu uobičajenih i dostupnih izvora magnezijevih sirovina kao što su jezerska slana otopina, morske i sekundarne otopine magnezijevog klorida.

U polutvorničkim razmjerima koriste se različite metode za dobivanje čistog hidratiziranog magnezijevog klorida iz njegovih otopina. Za dobivanje koncentriranih otopina koje sadrže do 35-40% MgCl2, au nekim slučajevima i više, koriste se isparivači s potopnim plamenicima. Na sl. 71 prikazuje shematski presjek isparivača

s uronjenim plamenikom. Plamenik se postavlja u isparivač tako da je komora za izgaranje ispod razine otopine. Plamenik se pali posebnom električnom svijećom. Vrući plinovi koji izlaze iz komore za izgaranje snažno miješaju otopinu, istovremeno joj dajući toplinu i postajući zasićeni vodenom parom.

Riža. 71. Isparivač s potopnim plamenikom: 1 - električna svijeća; 2- plamenik; 3-rješenje

Ali duboka dehidracija u ovim uređajima ne može se postići zbog jake hidrolize magnezijevog klorida. Prilikom dehidracije bischofita u KS peći s tri komore, možete dobiti proizvod s - 2 molekule H 2 O sa stupnjem hidrolize od 3,5-6,5%. S daljnjom dehidracijom, stupanj hidrolize naglo raste; Dakle, s sadržajem vode od oko 1-1,1 molekula, stupanj hidrolize doseže 32-38%.

Niži kristalni hidrati iz otopina magnezijevog klorida mogu se dobiti u raspršivačima. Suština ove metode svodi se na raspršivanje otopina magnezijevog klorida vrućim plinovima pomiješanim sa zrakom, uklanjanje viška vlage i dobivanje produkta koji sadrži približno dvije molekule vode. Nedostatak ove metode je što se dobiva fino dispergirani proizvod, visoko higroskopan, koji se mora granulirati.

Pozitivni rezultati dehidracije bišofita dobiveni su pomoću aparata RKS (sušilica s fluidiziranim slojem (sl. 72). Posebnost aparata je kombinacija dva procesa u jednoj jedinici: sušenje u suspenziji i granulacija sa završnim sušenjem u fluidiziranom sloju. Početna otopina magnezijevog klorida pumpa se u spremnik 1, odakle kroz opskrbni krug koji se sastoji od pumpe 3 i spremnik pod pritiskom 2 sifonom u raspršivač 4. Mlaz otopine raspršuje se izravno dimnim plinovima,

zagrijana na 800-850°C u ložištu 5. Vlažne čestice kristalnih hidrata, osušene do zaostale vlage koja osigurava granulaciju, prolazeći kroz prašnjavu okolinu iznad površine fluidiziranog sloja, ulaze u fluidizirani sloj, gdje granuliraju i dalje dehidriraju. Niži kristalni hidrati s 1-2 molekule vode napuštaju fluidizirani sloj kroz tok 8, koji se nalazi na razini rešetke fluidiziranog sloja. Plinovi koji prolaze kroz sustav za pročišćavanje 9, se bacaju

ventilator 10 u atmosferi. Uhvaćen u ciklonu 9 proizvod se upuhuje u gornji dio fluidiziranog sloja injektorom kako bi se stvorio zastor od prašine. Ispuhana prašina i čestice koje dolaze iz raspršivača su središta kristalizacije.

Riža. 72.

Vrući dimni plinovi iz peći 7, razrijeđeni do unaprijed određene temperature sa zrakom dovedenim puhalom 6, unesite ispod rešetke fluidiziranog sloja. Kada se proizvodi MgCl·2H 2 O, temperatura fluidiziranog sloja treba biti 135-140°C, stupanj hidrolize u ovom slučaju je 4÷5%. Kod dehidracije do MgCl 2 (l,2÷ 1,5)H 2 O treba povećati temperaturu na 150-160°C. U tom se slučaju stupanj hidrolize povećava na 15-20%.

U aparatu RKS relativno je lako dobiti proizvod zadanog granulometrijskog sastava. Nastali niži kristalni hidrati magnezijevog klorida, koji sadrže 1,3-1,5 molekula vode, mogu se upotrijebiti za elektrolizu magnezija ubacivanjem u anodni prostor elektrolizera. Potrošnja električne energije po 1 toni proizvedenog magnezija povećava se korištenjem takvih sirovina. Stoga je preporučljivo koristiti nedovoljno dehidrirane sirovine u elektrolizi magnezija gdje je dostupna jeftina električna energija. Korištenje nedovoljno dehidriranih sirovina, osim povećanja potrošnje energije, podrazumijeva smanjenje udjela klora u ispušnim plinovima, povećanje potrošnje anoda i intenzivnije nakupljanje mulja. Tipično, dehidrirani MgCl2 koji se stavlja u elektrolizator magnezija ne smije sadržavati više od 0,1-0,2% vode.

Konačna dehidracija nižih kristalnih hidrata magnezijevog klorida može se postići u struji klorovodika ili pomoću amonijevog klorida. Brojni su patenti koji predlažu različite tehnološke sheme dehidracije pomoću HCl. Svi ovi prijedlozi tehnički su teški za industrijsku primjenu, iako omogućuju dobivanje bezvodnog magnezijevog klorida.

U procesu dehidracije otopina magnezijevog klorida u prisutnosti amonijevog klorida stvaraju se dobri uvjeti za dehidraciju magnezijevog klorida zbog klorovodika koji se oslobađa zagrijavanjem amonijevog klorida. Tipično, ova metoda uključuje proizvodnju heksahidratne soli NH 4 Cl · MgCl 2 · 6H 2 O, nakon čega slijedi njena dehidracija i razgradnja. Amonijev klorid koji se oslobađa tijekom razgradnje soli se hvata i može se ponovno vratiti u proces kako bi se dobili novi dijelovi kompleksne soli. Budući da se ova sol ne topi u vodi kristalizacije, to omogućuje provođenje procesa dehidracije na relativno visokim temperaturama.

Provedena su istraživanja proizvodnje bezvodnog magnezijevog klorida pomoću amonijevog klorida u RKS aparatima iu KS pećima. Ova metoda za proizvodnju bezvodnog MgCl 2 ispitana je u polutvorničkoj mjeri. Ispitivanje dobivenog proizvoda kao sirovine za elektrolizere magnezija dalo je pozitivne rezultate.

Bezvodni magnezijev klorid dobiva se kao čisti proizvod u proizvodnji titana magnezijsko-termalnom metodom. Obično se koristi kao sirovina u onim elektrolizatorima magnezija, metal iz kojeg se proizvodi titan. Kemijski sastav povrata MgCl 2,% (težinski): MgCl 2 97-99; MgO 0,5-1,0; (KCl + NaCl) 0,5-1,0. Koncentracija titana, koji se nalazi u magnezijevom kloridu u obliku finih čestica i nižih klorida, obično ne prelazi 0,005%.

Članak na temu

Mineral karnalit KMgCl3x6H2O. Ime je dobio u čast pruskog rudarskog inženjera R. Carnalla. Kemijski sastav: Mg - 8,7%, K - 14,1%, Cl...


Magnezij je jedan od najčešćih elemenata koji se nalaze u prirodi, aktivno sudjeluje u razvoju organizma, sastavni je dio mnogih procesa.

Korisna svojstva magnezija teško se mogu precijeniti; ovaj se mineral koristi u liječenju tako ozbiljnih bolesti kao što su infarkt miokarda, leukemija, rak, skleroza itd., sprječava nakupljanje kolesterola i kolesterolskih plakova u krvnim žilama, a također potiče apsorpciju kalija, natrija i fosfora u tijelu.

Magnezij također sudjeluje u stvaranju enzima i biološki aktivnih tvari, sintezi proteina, proizvodnji energije i prijenosu živčanih impulsa, smanjuje zgrušavanje krvi, povećava stabilnost crvenih krvnih stanica, što zauzvrat poboljšava dostavu kisika do tjelesnih tkiva.

Magnezij je taj koji regulira tjelesnu apsorpciju kalcija. Ova dva elementa su neraskidivo povezana, stoga se s nedostatkom magnezija povećava razina kalcija koji se taloži u mišićnom tkivu i bubrezima, što dovodi do pojave urolitijaze.

Magnezij u prirodi

Magnezij je jedinstveni element koji se nalazi u gotovo svakom proizvodu koji nije podvrgnut toplinskoj obradi. Štoviše, njegov udio u različitim proizvodima nije isti. Glavni izvori magnezija: grah, soja, orasi, grah, grašak, nerafinirane žitarice, rakovi, škampi, kamenice, školjke, zeleno povrće, žumanjak (sirov), sir, kiselo vrhnje, kiselo mlijeko, cikla i kupus. Tijekom kuhanja gubi se najviše magnezija pa se to mora uzeti u obzir pri izračunu. Važno je napomenuti da tijekom kuhanja u juhi ostaje značajna količina magnezija, koju je preporučljivo jesti.

U ljudskom tijelu sadržaj magnezija je vrlo mali (20-25 mg) i održavanje te norme nije nimalo teško. Ali vrijedi zapamtiti da se magnezij apsorbira samo 30-40%, ostatak napušta tijelo zajedno s probavnim proizvodima. Stoga se ovaj mineral isplati konzumirati u nešto većim količinama od preporučenih.

Nedostatak magnezija u tijelu

Da biste razumjeli treba li vašem tijelu magnezij, obratite pozornost na simptome koji su izravno povezani s nedostatkom ovog elementa:

  • grčevi mišića, osobito mišića potkoljenice;
  • trzanje kapaka;
  • gubitak ravnoteže i bezrazložna vrtoglavica;
  • gubitak kose i lomljivi nokti;
  • nesanica;
  • smanjena otpornost na stres;
  • česte glavobolje, smanjena koncentracija;
  • grčevita bol u želucu i mišićima;
  • težina u tijelu i umor;
  • poremećaj krvnog tlaka;
  • smanjen apetit;
  • aritmija i bol u prsima.

Svi ovi neugodni simptomi mogu se u potpunosti ukloniti uz pomoć lijekova, ali možete radikalno poboljšati svoje dobrobit promjenom prehrane, što će vratiti mineralnu ravnotežu u tijelu, uključujući obnavljanje rezervi magnezija.

"Neprijatelji" magnezija

Događa se da magnezij ulazi u tijelo sustavno iu potrebnom omjeru, ali se slabo apsorbira. Nekoliko je razloga za to:

  • Konzumiranje vlaknaste, masne ili slatke hrane, kao i alkohola i kofeina.
  • Višak željeza ili nedostatak vitamina E.

Potrebna količina magnezija dnevno

Organizam odrasle osobe trebao bi dnevno primiti 400 mg magnezija (za muškarce) i 300 mg magnezija (za žene). Tijekom trudnoće, kako bi se izbjegle mnoge komplikacije, potrebno je povećati dozu na 350 mg. Djeci i adolescentima prije puberteta preporuča se 10-30 mg dnevno po 1 kilogramu težine, zatim se ta brojka smanjuje na 6 mg po 1 kilogramu težine dnevno.

Magnezij i mršavljenje

Magnezij, točnije magnezijev sulfat, ima široku primjenu u programima mršavljenja. Ne smije se koristiti tijekom dijete, već kao pripremna faza za proces čišćenja. Magnezijev sulfat djeluje kao blagi laksativ. Proces opuštanja ne događa se odmah, već 4-5 sati nakon uzimanja lijeka. Magnezijev sulfat možete kupiti u ljekarnama, ali prije upotrebe trebate se posavjetovati s liječnikom radi kontraindikacija ili individualne netolerancije.

Magnezij je jedan od najpotrebnijih elemenata za tijelo, ali ne zaboravite na druge mikro- i makroelemente, kao i vitamine, od kojih je svaki karika u jednom lancu.

Neka vaša prehrana bude što raznovrsnija i uravnotežena, tada neće biti zdravstvenih problema!

Udio: