AT283272B - Verfahren zur Herstellung reiner Magnesiumsalze - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung reiner Magnesiumsalze 
In bestimmten Industrien fallen magnesiumhältige Zwischenprodukte, Nebenprodukte oder Abfallprodukte an, welche dieses Metall in der Form des Oxydes oder Hydroxydes enthalten. Es ist nun bekannt, dass man Magnesiumoxyd oder Magnesiumhydroxyd mit den Ammoniumsalzen starker Mineralsäuren, welche wasserlösliche Magnesiumsalze bilden, in wässeriger Phase umsetzen kann, wobei durch Erhitzen die"fixe Phase"MgO oder   Mg (OH die"flüchtige Phase"NKOH   aus dem Ammoniumsalz verdrängt und als   NH   und HO abspaltet.

   Es gelten schematisch folgende   Reaktionsgleichungen :   
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Diese Umsetzungen gehen in wässeriger Aufschlämmung nur langsam vor sich und ausserdem unvollständig, auch wenn man mit langen Kochzeiten arbeitet. Überraschenderweise wurde gefunden, dass man die Umsetzung mit dem Ammoniumsalz dadurch wesentlich erleichtern und beschleunigen kann, dass man durch das Reaktionsgemisch in der Kochhitze Wasserdampf leitet. Dieser führt das sich bildende   NH   ständig ab, so dass sich das Reaktionsgleichgewicht laufend nachstellen muss. Die Anwendung von direktem Wasserdampf zur Unterstützung und Beschleunigung der Reaktion ist eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung. 



   Der weitere Verfahrensweg nach der Umsetzung mit den Ammoniumsalzen richtet sich nach der Zusammensetzung des jeweiligen Zwischenproduktes, Nebenproduktes oder Abfallproduktes. 



   Handelt es sich um ein Neben- oder Abfallprodukt aus der Herstellung von kaustisch gebranntem Magnesit, so bringt schon der Aufschluss mit dem Ammoniumsalz eine Abtrennung der Gangart, des Eisens, des Aluminiums und anderer Verunreinigungen mit sich. Das Filtrat aus dem Reaktionsgemisch wird dann nur noch mehr oder weniger grosse Mengen an löslichen Calciumverbindungen enthalten, welche durch die Umsetzung von   CaO   oder   Ca (OH),   mit dem Ammoniumsalz entstanden sind. Es wurde nun gefunden, dass es in einem solchen Fall zweckmässig ist, den Aufschluss mit Ammoniumsulfat vorzunehmen, wodurch das   CaO   bzw.    Ca (OH) 2 in CaS04 übergeführt   wird.

   Weiters wurde gefunden, dass man das   CaSO   4 dadurch von   MgS04   trennen kann, dass man im Reaktionsgemisch von vornherein oder 
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 in kristallisierter Form ausgeschieden wird. Dabei wird die vom Erfinder erworbene Erkenntnis ausgenutzt, dass eine heiss gesättigte Magnesiumsulfatlösung infolge günstiger Beeinflussung der Lösungsverhältnisse nur Spuren von Calciumsulfat in Lösung halten kann. Nach heissem Abpressen des Reaktionsgemisches erhält man schliesslich auf diese Weise eine reine Magnesiumsulfatlösung, die entweder auf reines Sulfat oder Carbonat oder Oxyd oder eine sonstige reine Magnesiumverbindung weiter verarbeitet werden kann. 

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   Bei Abfallprodukten, wie z. B. Schlämme der Stein- oder Meersalzgewinnung oder bei der Verarbeitung von Abraumsalzen können Mg   (OH) 2 -hältige   Abgänge anfallen, für welche folgender Verfahrensweg gefunden wurde : Man befreit den Schlamm zunächst durch heisses Ausziehen mit Wasser vom anhaftenden Natriumchlorid. Hierauf folgt der Zusatz des Ammoniumsalzes, am besten von Ammoniumsulfat und der Aufschluss unter Durchleiten von direktem Dampf bis zum Verschwinden der   NH-Ent-   wicklung. Anschliessend kann wie bereits oben erwähnt verfahren werden. 



   Handelt es sich um magnesiumoxydhältige Gemische, wie sie als Flugaschen oder Aschenrückstände in Kesselfeuerungen anfallen, wenn als Entschwefler Produkte auf der Basis Magnesiumoxyd, Magnesiumhydroxyd und Magnesiumcarbonat verwendet werden, so wird die Sachlage dadurch kompliziert, dass das Magnesium in diesen Produkten nicht nur in der Form von Oxyd vorliegt, sondern auch zu einem mehr oder weniger grossen Teil in der Form des löslichen Sulfats. Will man also das gesamte Magnesium aus solchen Produkten gewinnen, so muss schon aus diesem Grunde ein anderer Weg gewählt werden. Gleichzeitig aber können derartige Produkte auch Vanadium enthalten, u. zw. dann, wenn die Kesselfeuerung mit Schwerölen gefahren wurde.

   Für einen solchen Fall wurde folgender Verfahrensweg gefunden :
Das Ausgangsprodukt wird zunächst in wässeriger Phase mit dem Ammoniumsalz einer starken Säure und unter gleichzeitigem Durchleiten von Dampf aufgeschlossen. Die angewendete Menge an Ammoniumsalz richtet sich nach dem Gehalt des Ausgangsproduktes an freiem MgO. Das Reaktionsgemisch wird heiss filtriert, wobei ein Rückstand verbleibt, der die Verbindungen des Eisens, des Aluminiums und sonstiger Verunreinigungen mit Ausnahme des Calciums und der Alkalien enthält. Im Filtrat erfolgt nun zunächst eine Fällung des Calciums als Carbonat mittels   NH   und   C02   bei zirka   800C   und einem pH-Wert von 7 bis 8.

   Anschliessend wird das Magnesium als Magnesiumcarbonat ebenfalls mit   NH   und    O , jedoch   bei einer Temperatur von 400C und einem pH-Wert von 10 gefällt. Stammte die Flugasche oder der Aschenrückstand von einer Ölfeuerung, so kann zugleich mit der Calciumcarbonatfällung auch eine Abscheidung des Vanadiums vorgenommen werden. Dies geschieht dadurch, dass man vor der Abscheidung des Calciumcarbonats das Filtrat der Reaktionsmischung mit   NH,   auf einen pH-Wert von 7 bis 7, 5 einstellt und noch in der Kälte eine entsprechende Menge Eisen-lI-Sulfat hinzufügt. Hierauf 
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 Weise auf Vanadiumverbindungen weiter aufgearbeitet werden. 



   Gleichgültig, um welche Ausgangsprodukte es sich handelt und welcher Weg gewählt werden muss, ist es für die Wirtschaftlichkeit des Prozesses ausschlaggebend, dass sämtliche Hilfsstoffe, wie   NH,CO   bzw. gegebenenfalls auch der anionische Bestandteil des Ammoniumsalzes im Kreislauf geführt werden müssen, was durch entsprechende technische Einrichtungen ohne weiteres möglich ist. 
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 arbeitet werden kann. Das Ausbringen an   MgO   beträgt mindestens 80%. 



   Beispiel   2 : 100 Gew. -Teile   eines Abfallschlammes aus der Salzsohlereinigung, dessen Feststoffe im wesentlichen aus Calciumsulfat, 17% Magnesiumhydroxyd und Kochsalz bestehen, werden mit Dampf aufgekocht und es wird die Hauptmenge des Kochsalzes mit heissem Wasser herausgewaschen. 



  Der gewaschene Schlamm wird dann mit 800   Gew.-Teilen   Wasser homogen verrührt, dazu werden 40   Gew.-Teile   Ammoniumsulfat eingetragen und dann wird mit direktem Dampf bis zum Aufhören der Ammoniakentwicklung gekocht. Hierauf wird heiss abgepresst und der Schlammrückstand mit wenig heissem Wasser ausgewaschen. Das klare Filtrat wird auf etwa 130 Gew.-Teile durch Kochen eingeengt, 
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 Lösung kann dann entweder auf reines Magnesiumsulfat oder auf andere reine Magnesiumverbindungen verarbeitet werden. 
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 zustellen ist. Dabei ist das Volumen konstant zu halten. Ohne weiter zu erhitzen, werden der pH-Wert des Reaktionsgemisches mit   NH   auf   einenpPH-Wert von 7, 5 eingestelltund32, 5 Gew.-Teile FeSO4. 7 HO   

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   NpH-Meter).

   Das ausgefallene CaCO und Eisen-II-Vanadat wird heiss filtriert. Im Filtrat folgt dann die Fällung des Magnesiums als Carbonat mit NH, und CO2 bei 400C und einem pH-Wert von 10. Die Fäl-   lung des Magnesiumcarbonats wird abgepresst und mit einer Ammoniumcarbonatlösung, die auf PH 10 eingestellt ist, gewaschen. 



   Der Niederschlag wird getrocknet und durch rasches Erhitzen auf Rotglut eine Leichtmagnesia erhalten. Das Ausbringen an   MgO     beträgt 75% und   das Endprodukt ist vanadiumfrei und enthält nur geringe Verunreinigungen von   CaO   und gebundenem SOs.

Claims (1)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 'l. Verfahren zur Herstellung reiner Magnesiumsalze aus MgO-oderMg(OH)-hältigen Abgängen oder Abfällen der verschiedensten Industrien oder aus MgO-hältigenAschen oder Aschenrückständen von Feuerungsanlagen durch Umsetzung dieser Produkte in wässeriger Aufschlämmung mit Ammoniumsalzen starker Mineralsäuren, welche lösliche Magnesiumsalze bilden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umsetzung in Kochhitze mit direktem Dampf bis zum Verschwinden der NHs-Entwicklung vorgenommen wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ammoniumsalz Ammoniumsulfat verwendet wird und das ausreagierte Reaktionsgemisch durch Kochen soweit eingeengt EMI3.2 Beendigung der NH-Entwicklung heiss filtriert wird, worauf im Filtrat zunächst das Calcium mittels NH und CO bei 800C und bei einem pH-Wert von 7 bis 8 als Carbonat gefällt und abfiltriert wird, worauf das Magnesium aus dem Filtrat ebenfalls mittels NH und CO, aber bei einer Temperatur von 400C und einem pH-Wert von 10 als Carbonat gefällt wird, welches dann auf reine Magnesiumver- bindungen weiter verarbeitet werden kann.

   4. Verfahren nach den Ansprüche 1 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei vanadiumhältigen Produkten, wie z. B. Flugaschen oder Aschenrückständen, das Vanadium durch Zugabe eines Eisen-II-Salzes als Eisen-II-Vanadat zugleich mit dem CaCO gefällt und abgetrennt wird, so dass die nachherige Magnesiumcarbonatfällung frei von Vanadium ist.