<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Abtrennung von Kalk und/oder Dolomit von Magnesit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Kalk und/oder Dolomit von Magnesit, wobei diese Stoffe in beliebiger Form, also beispielsweise in Form von bloss mechanischen Mischungen bzw.
Gemengen oder in Form von natürlichen Mineralien oder Mineralgemischen, vorliegen können. Vom' technischen Standpunkt aus betrachtet ist vor allem die Aufbereitung von Mineralien oder Mineralgemi- schen, die neben Magnesit noch Kalk und/oder Dolomit enthalten, wie kalkreicher oder dolomitischer
Magnesit oder magnesitischer Dolomit, von Bedeutung, da hiedurch eine Reinigung von mit Kalk und/ oder Dolomit verunreinigtem Magnesit, der für die Herstellung von feuerfesten Steinen in grösstem Um- fang erforderlich ist, ermöglicht wird.
Unter der in diesem Zusammenhang verwendeten Bezeichnung "Kalk" sind dabei alle Erscheinungsformen von Kalziumoxyd bzw. Kalziumkarbonat, wie Kalzit und
Aragonit, zu verstehen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung beruht auf der Feststellung, dass in ungebrannten Materialien aller Art, in welchen Kalk und/oder Dolomit und Magnesit vorliegen, bei einem Zusatz von Säuren der Kalk und/oder Dolomit ungleich viel schneller bzw. in der gleichen Zeit in beträchtlich grösseren Mengen gelöst werden als der Magnesit, so dass im Endergebnis nahezu quantitativ zuerst nur der Kalk und/ oder Dolomit gelöst werden und erst dann, wenn diese Stoffe praktisch quantitativ mit der Säure reagiert haben, auch der Magnesit angegriffen wird. Der Dolomit reagiert dabei in seiner Gesamtheit, d. h. es lösen sich sowohl sein CaCO-Anteil als auch sein MgCO-Anteil, und eine selektive Entfernung von CaCO aus Dolomit ist auf diese Weise nicht möglich.
Die hier und im folgenden verwendete Bezeich- nung"ungebrannt"oder"in ungebranntem Zustand" soll zum Ausdruck bringen, dass der Magnesit als solcher vorliegen muss und nicht in Form von kaustischer Magnesia vorhanden sein darf, denn diese würde sich mit der Säure gleichfalls sehr rasch umsetzen. Die angeführten Bezeichnungen sind demnach dahingehend zu verstehen, dass das beim Verfahren gemäss der Erfindung eingesetzte Material vor der Säurebehandlung gar nicht oder höchstens auf eine Tempe-atur von 5000C erhitzt worden sein darf.
Allgemein gilt, dass die Reaktionsgeschwindi'ceit für alle vorhandenen Stoffe mit steigender Temperatur und auch mit fallender Korngrösse steigt. oei Korngrössen von 2 bis 4 mm betragen die erforderlichen Reaktionszeiten für eine praktisch quantitative Umsetzung von Kalk und/oder Dolomit, die neben Magnesit vorliegen, mit 43% tiger Salpetersäure bei Raumtemperatur im Durchschnitt etwa 30 - 80 min, bei Korngrössen von 0 bis 1 mm nur ganz wenige Minuten :
es ist jedoch zu berücksichtigen, dass im Falle von sehr feinverteilten Materialien, insbesondere wenn diese einen hohen Gehalt an Kalk und/oder Dolomit aufweisen, eine gründliche Vermischung mit der Säure erfolgen muss, wodurch sich für den gesamten Vorgang, d. h. das Mischen und die eigentliche Reaktion, eine Zeitdauer von etwa 10 bis 20 min ergibt. Zum Vergleich kann angeführt werden, dass sich reiner Magnesit einer Korngrösse von 0 bis 1 mm in 43% figer Salpetersäure bei einer Temperatur von 40 bis 500C in 1 h nur zu 34% löst.
Aufbauend auf dieser dargelegten Feststellung besteht das Verfahren gemäss der Erfindung zur Abtrennung von Kalk und/oder Dolomit von Magnesit in seinem Wesen darin, dass das aufzubereitende Material in ungebranntem Zustand und vorzugsweise in feinverteilter Form, insbesondere einer Korngrösse von unter 1 mm oder noch besser von unter 0, 5 mm, mit solchen Mengen einer Mineralsäure versetzt
<Desc/Clms Page number 2>
wird, dass der Kalk und/oder Dolomit in die betreffenden Kalzium-bzw. Kalzium-und Magnesiumsalze übergeführt werden, der Magnesit aber unangegriffen bleibt, und hierauf der Magnesit von den gebildeten Salzen abgetrennt wird. Vorteilhaft wird als Mineralsäure eine Säure verwendet, die leicht wasserlösliche Kalziumsalze bildet, wie Salzsäure. Vorzugsweise kommt für diesen Zweck Salpetersäure in Betracht.
Es kann in diesem Zusammenhang erwähnt werden, dass bereits zahlreiche Verfahren zur Aufberei- tung von Gemischen von Magnesia mit Kalk bekannt sind. deren Ziel darin besteht, eine möglichst weitgehend von Kalk befreite Magnesia zu erhalten. Bei einem dieser Verfahren werden kal reiche3 Magne- sia enthaltende Rohprodukte miteinander vermischt und gebrannt und dann wird das Brennprodukt mitMagnesiumchloridlauge behandelt. um den Überschuss an Kalziumoxyd zu entfernen (deutsche Patentschrift Nr. 288262). Es gelingt auf diese Weise jedoch nicht, CaO-Gehalte von unter 3% zu erreichen.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Magnesiten und andern magnesiareichen Massen vorgeschlagen worden, bei dem die Magnesite bzw. magnesiareichen Massen nach einem kaustischen Brand mit Wasser verrührt und dann, gegebenenfalls nach Einwirkung von Magnesiumchloridlauge, mit Säuren behandelt werden, die mit Kalzium wasserlösliche Verbindungen bilden (deutsche Patentschrift Nr. 412397). Auch bei dieser Arbeitsweise kann der CaO-Gehalt von Magnesit aber nicht wesentlich unter 3. 00/0 gesenkt werden und beträgt selbst in einem sehr günstigen Fall beispielsweise immer noch 2. 80/0 ;
dazu kommt ferner, dass bei der Säurebehandlung ausser dem Kalziumoxyd beträchtliche Mengen der kaustischen Magnesia gelöst und somit aus dem gewünschten Endprodukt entfernt werden. Von diesen bekannten Aufbereitungsverfahren unterscheidet sich nun das Verfahren gemäss der Erfindung insoferne vorteilhaft, als das aufzubereitende Material in ungebranntem Zustand verwendet wird und praktisch nur mit den theoretisch für die Überführung von Kalk und/oder Dolomit in deren Salze erforderlichen Säuremengen bei Raumtemperatur zusammengebracht zu werden braucht, worauf dann ohne jedweden weiteren Verfahrensschritt eine einfache Abtrennung des von Dolomit und/oder Kalk quantitativ befreiten Magnesitanteils erfolgen kann.
Ferner ist hier noch festzuhalten, dass zahlreiche Verfahren zur Gewinnung von Magnesia aus Dolomit bekannt sind, bei welchen der Dolomit gebrannt und dann zur Entfernung des Kalkes mit verschiededenen Reagentien ausgelaugt wird, z. B. mit Magnesiumchloridlauge (deutsche Patentschriften
EMI2.1
und Nr. 2, 195, 367), oder der Dolomit in Salpetersäure gelöst und hierauf durch einen Zusatz von z. B. gebranntem Dolomit aus der Lösung Magnesiumhydroxyd ausgefällt wird, das in Magnesia übergeführt werden kann (österr. Patentschrift Nr. 188692). Bei allen diesen Verfahren handelt es sich somit im Gegensatz zur Erfindung nicht um Aufbereitungsverfahren, bei welchen aus ungebrannten Mischungen bzw.
Gemengen von Magnesit und Dolomit der Dolomit abgetrennt wird, sondern um Verfahren, bei denen aus Dolomit allein nach einem vorher erfolgten Brand dessen MgO-Anteil gewonnen wird.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist bei allen Materialien anwendbar, die neben Magnesit noch Kalk bzw. Kalzit und Aragonit und/oder Dolomit in beliebigen Mengen enthalten. Die Ausgangsmaterialien können grobstückig, gebrochen oder gemahlen vorliegen und brauchen vor der Behandlung nicht getrocknet zu werden, sondern können auch feucht, z. B. bergfeucht, angefeuchtet, aufgeschlämmt oder entschlammt, behandelt werden. Es kann also beispielsweise ein durch Flotation erhaltenes Rohkonzentrat ohne Trocknung direkt dem Verfahren gemäss der Erfindung unterworfen werden. In der Praxis wird zweckmässig Material einer Korngrösse von unter 2 mm, vorzugsweise unter 1 mm, oder noch besser unter 0. 5 mm, verwendet, da bei kleineren Korngrössen die Reaktionszeiten kürzer sind.
Es ist sehr bemerkenswert, dass auch bei Vorliegen von feinkörnigerem Magnesit neben grobkörnigerem Dolomit oder Kalk der Magnesit erst dann von den Säuren in einem als von Bedeutung zu erachtenden Umfang angegriffen wird, wenn der Dolomit und Kalk praktisch quantitativ mit der Säure reagiert haben.
Der beim Verfahren gemäss der Erfindung erfolgende Säureaufschluss ist bei einem Zusatz des Feststoffes zur Säure gleichmässiger als dann, wenn die Säure zu dem Feststoff zugesetzt wird. Bei der Um- setzung wird eine Wärmemenge frei, die dem vorhandenen Kalkgehalt annähernd proportional ist. Eise Kühlung der Reaktionsmischung ist jedoch nur bei sehr grossen Kalkmengen erforderlich. Als Säure wird vorzugsweise Salpetersäure verwendet, die gegebenenfalls einen Gehalt an Stickoxyden aufweisen kann.
Salzsäure zeitigt gleichfalls gute Ergebnisse, wogegen sich bei Verwendung von Phosphorsäure insoferne Schwierigkeiten ergeben können, als sich nach dem Auflösen von Kalk bzw. Dolomit unter Umständen ein PH-Wert einstellen kann, bei welchem Kalziumphosphat ausfällt. Diese Schwierigkeiten lassen sich jedoch durch einen Zusatz von Salpetersäure zur Phosphorsäure vermeiden.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Reaktion zwischen der Säure, vorzugsweise Salpetersäure, und dem aufzubereitenden Material kommt trotz nahezu quantitativer Umsetzung im sauren Bereich zum Stillstand, wobei sich ein pH-Wert von etwa 0 bis 1 einstellt. Der zurückbleibende Feststoff, also der von Kalk und/nf-. r Dolomit befreite Magnesit, könnte dann an sich ohne Anwendung weiterer Massnahmen von der gebildeten Lösung von 5Kalzium-und gegebenenfalls Magnesiunisalzen z. B. durch Klassierung, Filtrieren oder Zentrifugieren getrennt werden. Vorteilhafterweise wird das Reaktionsgemisch vor seiner Trennung aber auf einen PHWert von etwa 3, 0 eingestellt.
Vorzugsweise wird für diese Neutralisation, bei der ein pH-Wert von etwa 4 nicht überschritten werden soll, fein gepulverter Rohmagnesit bzw. in Form von Flugstaub vorliegender Magnesit oder kaustische Magnesia verwendet ; auch fein gemahlenes Ausgangsmaterial, Dolomit oder ) Kalk sind hiefür brauchbar. Dieser Verfahrensschritt ist für die praktische Durchführung des Verfahrens von sehr grosser Bedeutung, da er eine rasche und gute Filtrierbarkeit gewährleistet.
Der erhaltene Magnesit wird mit Wasser gewaschen und kann dann auf übliche Art weiterverarbeitet werden. Auf diese Weise gelingt es, den im Ausgangsmaterial vorhandenen Magnesit nahezu restlos in sehr kalkarmen bzw. dolomitarmen Magnesit überzuführen, ohne dass Magnesitberge anfallen. Der Gei halt an Feinanteil in dem erhaltenen Magnesit ist gegenüber dem Feinanteilgehalt des Ausgangsmaterials erhöht, worauf zu erkennen ist, dass feinkörniger Magnesit von der verwendeten Säure tatsächlich nicht
EMI3.1
Die nach der Abtrennung des Magnesits vorliegende Lösung wird zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ) des Verfahrens aufgearbeitet. So können die im Falle der Verwendung von Salpetersäure anfallenden Ni- trate von Kalzium und gegebenenfalls Magnesium beispielsweise auf Düngemittel verarbeitet oder zur
Zurückgewinnung der Säure verwendet werden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel l : Als Ausgangsmaterial werden 22, 5 kg (bezogen auf Trockensubstanz) eines durch Flo- tation erhaltenen Konzentrats von Magnesit, der Dolomit enthält und gemäss der Röntgenanalyse einen
Gehalt von 1, 2% CaO aufweist (Zusammensetzung des Magnesits : 0, 08% SiO, 2, 87% Fe20, 0, 41% AI 03,
1, 20% CaO, 44, 84% MgO, 50, 60% Glühverlust), einer Korngrösse von 0 bis 0,2 mm verwendet. Für die
Berechnung der für den Aufschluss des Dolomitanteils erforderlichen Menge an Salpetersäure wird unter- stellt, dass das gesamte CaO in Form von Dolomit vorliegt, und ferner wird aus Sicherheitsgründen der CaO-Gehalt mit 1, 3% angenommen.
Nach diesen Annahmen besteht demnach das als Ausgangsmaterial verwendete Konzentrat aus 4, 3% Dolomit (960 g) und 95, 7% Magnesit (21540 g) und es sind somit darin insgesamt 293 g CaO, d. s. 5, 22 Mol CaO, vorhanden.
Bei der Behandlung mit Säure soll der gesamte Dolomit herausgelöst werden, so dass also 5, 22 Mol CaO + 5,22 Mol MgO gelöst werden müssen. Hiefür sind 20,88 Mol Salpetersäure erforderlich.
Es wird mit 43% piger Salpetersäure gearbeitet. 11 43% Lge Salpetersäure enthält 8,66 Mol HNO und es werden daher dem Magnesitkonzentrat zur Herauslösung des Dolomits 2, 41 1 43"/ci. ge Salpetersäure zu- gesetzt. Durch Rücktitration kann nach einer Umsetzungsdauer von 20 min festgestellt werden, dass 0, 10 1 der Salpetersäure nicht verbraucht worden sind.
Nach etwa 30 min Gesamtdauer wird der Feststoffrückstand von der Lösung, in der Kalzium- und
Magnesiumnitrat vorliegen, abgetrennt. Dieser Rückstand macht, bezogen auf Trockensubstanz, 21620 g (theoretisch 21540 g) und somit 96, 10/0 (theoretisch 95, 7%) des eingesetzten Magnesitkonzentrates aus ; sein CaO-Gehalt beträgt etwas weniger als 0, 30/0. Aus diesem Versuch geht hervor, dass bei der Säurebe- handlung tatsächlich nur der Dolomit gelöst, der Magnesit aber nicht angegriffen wird.
Aus Gründen der Vollständigkeit sind nachfolgend die Siebanalysen des eingesetzten Magnesitkon- zentrats und des erhaltenen Materials angeführt :
EMI3.2
<tb>
<tb> Korngrösse <SEP> vor <SEP> der <SEP> Behandlung <SEP> nach <SEP> der <SEP> Behandlung
<tb> in <SEP> mm <SEP> in <SEP> % <SEP> in <SEP> 0/0 <SEP>
<tb> über <SEP> 0,15 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 12-0, <SEP> 15 <SEP> 4, <SEP> 3 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 09 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 10, <SEP> 4 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 075 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 9, <SEP> 1 <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 06-0, <SEP> 075 <SEP> 9, <SEP> 9 <SEP> 9, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 042-0, <SEP> 06 <SEP> 17, <SEP> 8 <SEP> 17, <SEP> 5 <SEP>
<tb> unter <SEP> 0, <SEP> 042 <SEP> 47, <SEP> 3 <SEP> 48, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 100,0 <SEP> 100,
0
<tb>
<Desc/Clms Page number 4>
Beispiel 2 : Dieses Beispiel zeigt gleichfalls, dass bei der Behandlung von verschiedenartigen dolomitischen Materialien mit Salpetersäure nur der Dolomit gelöst wird, wogegen der Magnesitanteil nicht angegriffenwird.
Bei den Versuchen wurden Magnesit, grauer Dolomit (reiner Dolomit ohne Magnesitgehalt), brauner Dolomit (magnesitischer Dolomit mit einem Gehalt an Kalzit) und roter Dolomit (magnesitischer Dolomit) in einer Korngrösse von 0 bis 0, 5 mm verwendet und mit 43longer Salpetersäure behandelt.
EMI4.1
EMI4.2
<tb>
<tb> Magnesit <SEP> Dolomit <SEP> grau <SEP> Dolomit <SEP> braun <SEP> Dolomit <SEP> rot
<tb> Si02 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP>
<tb> Fe2O3 <SEP> 2,67 <SEP> 1,27 <SEP> 3,23 <SEP> 2,11
<tb> AlP3 <SEP> + <SEP> Mn2O4 <SEP> 0,59 <SEP> 0,66 <SEP> 0,74 <SEP> 0,61
<tb> CaO <SEP> 5, <SEP> 26 <SEP> 29, <SEP> 08 <SEP> 14, <SEP> 29 <SEP> 12, <SEP> 25 <SEP>
<tb> MgO <SEP> (Differenz) <SEP> 41, <SEP> 18 <SEP> 21, <SEP> 93 <SEP> 33, <SEP> 03 <SEP> 35, <SEP> 83 <SEP>
<tb> Glühverlust <SEP> 50, <SEP> 25 <SEP> 46, <SEP> 85 <SEP> 48, <SEP> 65 <SEP> 49, <SEP> 00 <SEP>
<tb>
EMI4.3
EMI4.4
<tb>
<tb> Magnesit <SEP> Dolomit <SEP> grau <SEP> Dolomit <SEP> braun <SEP> Dolomit <SEP> rot
<tb> %CaO <SEP> 5,26 <SEP> 29,08 <SEP> 14,29 <SEP> 12,
25
<tb> Einwage <SEP> in <SEP> g <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> theor. <SEP> Bedarf <SEP> an <SEP> HNO
<tb> in <SEP> Mol <SEP> 3 <SEP> 0,075 <SEP> 0,207 <SEP> 0,102 <SEP> 0,087
<tb> theor. <SEP> Bedarf <SEP> an <SEP> HNO
<tb> (43%ig) <SEP> in <SEP> ml <SEP> 8,7 <SEP> 23,9 <SEP> 11,8 <SEP> 10, <SEP> 0
<tb> tatsächl.
<SEP> Zusatz <SEP> an <SEP> HNO
<tb> (43% <SEP> ig) <SEP> in <SEP> ml
<tb> A <SEP> 3 <SEP> 10 <SEP> 6 <SEP> 5
<tb> B <SEP> 7 <SEP> 20 <SEP> 12 <SEP> 10
<tb> C <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 18 <SEP> 15
<tb> Verbrauch <SEP> an <SEP> HNO
<tb> (43%ig), <SEP> durch <SEP> Rücktitration <SEP> bestimmt
<tb> A <SEP> 2,99 <SEP> 9, <SEP> 99 <SEP> 5,99 <SEP> 4,99
<tb> B <SEP> 6, <SEP> 99 <SEP> 19,99 <SEP> 9, <SEP> 46 <SEP> 9,35
<tb> C <SEP> 9,64 <SEP> 23,42 <SEP> 10,42 <SEP> 10,82
<tb> Verbrauch <SEP> an <SEP> HNO
<tb> (43'ig) <SEP> in <SEP> % <SEP> der
<tb> zugesetzten <SEP> Säure
<tb> A <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> B <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 79 <SEP> 93
<tb> C <SEP> 96 <SEP> 78 <SEP> 58 <SEP> 72
<tb> Feststoffrückstand <SEP> in <SEP> g
<tb> A <SEP> 18, <SEP> 71 <SEP> 5,93 <SEP> 7,39 <SEP> 7,85
<tb> B <SEP> 17,09 <SEP> 1,92 <SEP> 5,82 <SEP> 6,06
<tb> C <SEP> 15,
<SEP> 97 <SEP> 0,31 <SEP> 5,56 <SEP> 5,55
<tb>
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
<tb>
<tb> Magnesit <SEP> Dolomit <SEP> grau <SEP> Dolomit <SEP> braun <SEP> Dolomit <SEP> rot <SEP>
<tb> Feststoffrückstand <SEP> in <SEP> %
<tb> der <SEP> Einwaage
<tb> A <SEP> 94 <SEP> 59 <SEP> 74 <SEP> 78
<tb> B <SEP> 85 <SEP> 19 <SEP> 58 <SEP> 61
<tb> C <SEP> 80 <SEP> 3 <SEP> 56 <SEP> 55
<tb> 0/0 <SEP> gelöster <SEP> Feststoff
<tb> A <SEP> 6 <SEP> 41 <SEP> 26 <SEP> 22
<tb> B <SEP> 15 <SEP> 81 <SEP> 42 <SEP> 39
<tb> C <SEP> 20 <SEP> 97 <SEP> 44 <SEP> 45
<tb> CaO-Gehalt <SEP> des <SEP> Rückstandes <SEP> in <SEP> % <SEP>
<tb> A <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 26, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> 4, <SEP> 9 <SEP>
<tb> B <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 21, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> C <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP> 0,
<SEP> 3 <SEP>
<tb>
EMI5.2
<Desc/Clms Page number 6>
währleisten. An Stelle oder neben dem Waschwasser könnte gegebenenfalls auch ein Teil der ersten Filtratlösung im Kreislauf geführt werden.
Beispiel 4 : 1070 kg eines durch Flotation gereinigten, mit Dolomit verunreinigten Magnesits mit einem Wassergehalt von 70 kg und einem Gehalt von 1,8% CaO, bezogen auf Trockensubstanz, entsprechend einer Zusammensetzung von 94,1% Magnesit und 5, 9% Dolomit, werden in einer Korngrösse von 0 bis 1 mm in 516 kg einer Mischung von 194 kg 43%iger Salpetersäure und 322 kg Waschlösung von unten näher angeführter Art (293 1 Waschlösung einer Dichte von etwa 1, 1) eingebracht. Nach etwa 20 min werden dem Reaktionsgemisch 10 kg Magnesitflugstaub zugesetzt und hierauf wird nach 15 min der in Lösung vorliegende Anteil vom Rückstand durch Filtrieren getrennt.
Bei der Filtration werden 1070 kg Rohkonzentrat von Magnesit, bestehend aus 960 kg Magnesit mit einem Gehalt von 0,3% CaO und 110 kg anhaftender Nitratlösung, neben 420 1 Filtrat einer Dichte von etwa 1, 2, d. s. 504 kg Filtrat, erhalten. Dieses Filtrat, das im folgenden als erstes Filtrat bezeichnet werden wird, besteht aus den Nitraten von Kalzium und Magnesium.
Das Rohkonzentrat von Magnesit wird mit 300 l Waschwasser gewaschen und dabei werden 1050 kg Magnesitkonzentrat (960 kg Trockensubstanz, 90 kg Wasser) mit einem CaO-Gehalt von 0,3goy bezogen auf Trockensubstanz, erhalten.
Die verwendeten 300-1 Waschwasser liegen nunmehr in Form einer Waschlösung mit einer Dichte von etwa 1, 1 vor (zweites Filtrat). Diese Waschlösung wird im Kreislauf für den Aufschluss von neuem Material eingesetzt.
Der Einsatz im Kreislauf geht so vor sich, dass 711 der Waschlösung mit 116 kg konz. Salpetersäure (69%ig) vermischt werden, so dass 194 kg Salpetersäure einer Stärke von 43% erhalten werden. Zu diesen 194 kg Salpetersäure werden 322 kg einer Mischung zugesetzt, die aus den restlichen 229 1 Waschlösung und 64 1 vom ersten Filtrat, also zusammen 2'93 1 Lösung von der Dichte 1, 1, d. s. etwa 322 kg Lösung, gebildet ist ; es liegen demnach 516 kg Flüssigkeit vor, die für die Behandlung von frischem aufzubereitendem Material verwendbar sind.
Das erste Filtrat (420 1 einer Dichte von 1, 2, d. s. 504 kg), von dem 64 1 bereits abgezogen sind, so
EMI6.1
Gehalt von 36, 54% MgO und 9,5% CaO neben 1,45% SiO2, 2,95% Fe2O3 und 1,13% Al2O3, Glühverlust 43, 450/0, entsprechend einer Zusammensetzung von 68, 8% Magnesit und 31, 2% Dolomit, werden in einer Korngrösse von 0 bis 0, 3 mm mit 1330 kg etwa 35% tiger Salpetersäure versetzt. Die Reaktionsmischung wird etwa 30 min lang stehen gelassen. Nun kann durch eine Probe festgestellt werden, dass nicht umgesetzte Salpetersäure in einer Menge von 10% der eingesetzten Gesamtmenge an Salpetersäure vorliegt.
Es werden dann 104 kg des gleichen dolomitischen Magnesits (100 kg Magnesit mit 4 kg Wasser) zugesetzt. Nach 15 min kann durch eine Probe festgestellt werden, dass freie Salpetersäure nur mehr in geringen Mengen vorhanden ist. Daraufhin werden 20 kg Magnesitflugstaub zugesetzt, wodurch ein PHWert von 3,2 erreicht wird. Die erhaltene Mischung wird filtriert, wobei 892 kg Magnesitrohkonzentrat, bestehend aus 780 kg Magnesit mit einem Gehalt von 0,3% CaO und 112 kg anhaftender Nitratlösung, und etwa 1000 l Filtrat (erstes Filtrat) einer Dichte von etwa ,14 erhalten werden.
Das Rohkonzentrat wird mit 330 1 Waschwasser gewaschen, wobei 860 kg Konzentrat, das aus 80 kg Wasser und 780 kg Magnesitkonzentrat mit einem Gehalt von 0,3% an CaO, berechnet auf Trockensubstanz, besteht, und 330 1 Waschlösung (zweites Filtrat) erhalten werden.
Aus dem ersten Filtrat können durch Eindampfen etwa 919 kg Mg (NO). 6 HO und Ca (NO). 4 HO gewonnen werden.
Die 330 1 Waschlösung, also das zweite Filtrat, weisen eine Dichte von etwa 1, 1 auf, was einer Gewichtsmenge von 363 kg entspricht. Diese Waschlösung wird mit 294. 1 Wasser und 680 kg 69% tiger Salpetersäure vermischt, so dass 1337 kg etwa 40% figer Salpetersäure erhalten werden, die für einen neuerlichen Aufschluss herangezogen werden können.
Die Verteilung der Korngrössen in dem als Ausgangsmaterial verwendeten rohen dolomitischen Magnesit und in dem nach der Behandlung vorliegenden Produkt ist wie folgt :
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
<tb>
<tb> Korngrösse <SEP> vor <SEP> der <SEP> Behandlung <SEP> nach <SEP> der <SEP> Behandlung
<tb> in <SEP> mm <SEP> in <SEP> lo <SEP> in <SEP> lo <SEP>
<tb> über <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 2-0, <SEP> 3 <SEP> 3, <SEP> 7 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 6, <SEP> 9 <SEP> 5, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 12-0, <SEP> 15 <SEP> 7, <SEP> 0 <SEP> 6, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 09-0, <SEP> 12 <SEP> 11, <SEP> 6 <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 075-0, <SEP> 09 <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP> 7, <SEP> 9 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 06-0, <SEP> 075 <SEP> 8, <SEP> 6 <SEP> 8.
<SEP> 6 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 042-0, <SEP> 06 <SEP> 12, <SEP> 0 <SEP> 26, <SEP> 0 <SEP>
<tb> unter <SEP> 0, <SEP> 042 <SEP> 43, <SEP> 4 <SEP> 32, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 100,0 <SEP> 100,0
<tb>
Der Dolomit liegt in diesem Fall hauptsächlich in den Fraktionen über 0, 09 mm und unter 0, 042 mm vor und bei der Säurebehandlung sinken die Anteile an diesen Fraktionen unter gleichzeitiger Erhöhung des mehr magnesitischen Mittelkornes.
Beispiel 6 : 1200 kg eines rohen dolomitischenMagnesits mit einen. Wassergehalt von 200 kg und einem Gehalt von 4, 41o CaO (genaue Analyse 0, 32% SiO2, 2,47% Fe2O3, 0,53% Al2O3, 4,40% CaO, 41,98% MgO, 50,30% Glühverlust) entsprechend einer Zusammensetzung von 85, 6% Magnesit und 14, 4% Dolomit, werden in einer Korngrösse von Obis 1mm filtriert, um die vorhandene Wassermenge von 200 kg auf 100 kg zu verringern. Der dabei erhaltene Rohmagnesit wird mit 678 kg etwa 35% tger Salpetersäure vermischt und etwa 20 min lang stehen gelassen. Eine Probenahme nach dieser Zeit ergibt, dass etwa 10% der verwendeten Salpetersäure nicht umgesetzt worden sind.
Nun werden 110 kg des gleichen rohen dolomitischen Magnesits (100kg Magnesit mit 10 kg Wassergehalt) zugesetzt und die Mischung etwa 20 min lang stehen gelassen. Bei einer Prüfung ist zu ersehen, dass nur mehr ganz geringe Mengen an freier Salpetersäure vorhanden sind. Daraufhin wird die Reaktionsmischung filtriert, wobei neben 1058 kg Rohkonzentrat von Magnesit, bestehend aus 941 kg Magnesit mit einem Gehalt von 0, 3% CaO und 117 kg anhaftender Nitratlösung, etwa 575 1 Filtrat (erstes Filtrat) einer Dichte von etwa 1, 3 erhalten werden.
Das Rohkonzentrat wird mit 330 l Waschwasser gewaschen ; als Endergebnis liegen 1031 kg Magnesitkonzentrat, bestehend aus 941 kg Magnesit und 90 kg Wasser, mit einem Gehalt von 0, 3% CaO, bezogen auf Trockensubstanz, vor. Die 330 l Waschlösung, die bei dieser Filtration (zweites Filtrat) anfallen. haben eine Dichte von etwa 1, 1 und werden mit 315 kg 69%iger Salpetersäure vermischt, wodurch 678 kg einer etwa gen Salpetersäure erhalten werden, die für einen Aufschluss von neuem Material verwendet werden können.
Das erste Filtrat kann beispielsweise auf die Weise weiter verarbeitet werden, dass etwa 10 - 30 kg Flugstaub oder etwa 5 kg 35% igues Ammoniak zugesetzt werden. Dabei werden 10 - 40 kg eines Rückstandes und etwa 575 1 Filtrat einer Dichte von etwa 1,3 erhalten. Der Rückstand weist bei niedrigem Kieselsäuregehalt einen hohen Gehalt an Eisenoxyd, Kalk, Magnesiumoxyd und Tonerde auf. Aus den 575 l Filtrat können durch Eindampfen 423 kg Mg (N03 . 6 HP und Ca (NO). 4 HO gewonnen werden.
Die Siebanalysen des als Ausgangsmaterial verwendeten rohen dolomitischen Magnesits und des bei der Säurebehandlung erhaltenen Magnesitkonzentrats sind wie folgt :
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
<tb>
<tb> Korngrösse <SEP> vor <SEP> der <SEP> Behandlung <SEP> nach <SEP> der <SEP> Behandlung
<tb> in <SEP> mm <SEP> in <SEP> go <SEP> in <SEP> % <SEP>
<tb> über <SEP> -1 <SEP> 0,4 <SEP> 0, <SEP> 0
<tb> 0, <SEP> 5-1 <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 3-0, <SEP> 5 <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 2-0, <SEP> 3 <SEP> 16, <SEP> 6 <SEP> 14, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 15-0, <SEP> 2 <SEP> 18, <SEP> 1 <SEP> 17, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 12-0, <SEP> 15 <SEP> 19, <SEP> 0 <SEP> 19, <SEP> 7
<tb> 0, <SEP> 09 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 14, <SEP> 3 <SEP> 15, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 075-0, <SEP> 09 <SEP> 6, <SEP> 9 <SEP> 7,
<SEP> 5 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 06 <SEP> -0,075 <SEP> 4,1 <SEP> 5, <SEP> 0
<tb> 0, <SEP> 042-0, <SEP> 06 <SEP> 3, <SEP> 9 <SEP> 4, <SEP> 3 <SEP>
<tb> unter <SEP> 0, <SEP> 042 <SEP> 10, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 100,0 <SEP> 100, <SEP> 0
<tb>
Gemäss diesen Siebanalysen ist Dolomit hauptsächlich in dem Anteil des Ausgangsmaterials von über 0, 15 mm vorhanden und durch die Säurebehandlung sinkt der Grobanteil in entsprechender Weise zugunsten des Feinanteiles.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Abtrennung von Kalk und/oder Dolomit von Magnesit, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubereitende Material in ungebranntem Zustand und vorzugsweise in feinverteilter Form, insbesondere einer Korngrösse von unter lmm oder noch besser von unter 0, 5 mm, mit solchen Mengen einer leicht wasserlösliche Kalziumsalze bildenden Mineralsäure, wie Salzsäure, vorzugsweise Salpetersäure, versetzt wird, dass der Kalk und/oder Dolomit in die betreffenden Kalzium-bzw. Kalzium-und Magnesiumsalze übergeführt werden, der Magnesit aber unangegriffen bleibt, und hierauf der Magnesit von den gebildeten Salzen abgetrennt wird.