AT374438B - Verfahren zur herstellung von reinem magnesiumhydroxid - Google Patents

Description

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   Magnesiumhydroxyd und daraus gebranntes Magnesiumoxyd werden heute in reiner Form in grossen Mengen verarbeitet ; und da durch einfaches Brennen natürlich vorkommender Magnesite meist ein zu unreines Produkt erhalten wird, ist man in der Regel auf eine chemische Reinigung in wässeriger Lösung angewiesen, meist durch Oxydation mit Chlorgas und/oder Luft und Fällen der so erhaltenen Sesquioxyde usw. mit alkalischen Stoffen,   z. B. MgO.   Die gereinigte Lösung, die im wesentlichen eine Magnesiumchloridlösung ist, wird dann sehr häufig thermisch zu Magnesiumoxyd und einem Brüden zersetzt, aus dem sich etwa Salzsäure zur Wiederauflösung neuer Magnesiumerze   od. dgl.   gewinnen lässt.

   Diese ausgereiften Recycling-Verfahren haben allerdings einen schwerwiegenden Nachteil : sie sind sehr energieaufwendig ; und nicht zuletzt erfordert die Technologie der thermischen Abspaltung von Mineralsäuren aus ihren Salzlösungen auch eine korrosionstechnisch aufwendige Anlagenkonstruktion. 



   Es wurde daher schon nach günstigeren Ausweichverfahren gesucht. Speziell die Fällung von Magnesiumcarbonat oder Magnesiumammoncarbonat mittels Kohlendioxyd und Ammoniak sind Gegenstände moderner technologischer Forschung auf diesem Gebiet. Es zeigte sich aber, dass die quantitative Rückführung des teuren und umweltbelastenden Ammoniaks nicht einfach ist und einen nicht unbeträchtlichen verfahrenstechnischen Aufwand erfordert. 



   Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, bei Verfahren zur Herstellung des Magnesiumhydroxyds Calciumchlorid als Fällungsreagenz einzusetzen. Bei keinem der zum Stand der Technik gehörenden Verfahren wird jedoch in irgendeiner Stufe Calcium in Form von Calciumcarbonat von einer zurückbleibenden Lösung abgetrennt, sondern es erfolgt lediglich eine Umsetzung der Ausgangsmaterialien allein mit einer Chloridlösung unter Ausfällung von Magnesiumhydroxyd.

   Insbesondere ist bei den bekannten Verfahren auch keine Umsetzung mit Kohlendioxyd und demnach auch keine Ausfällung von Calciumcarbonat oder einer andern Calciumverbindung oder irgendeines Carbonates vorgesehen, sondern es werden bei allen diesen Verfahren die Magnesiumionen, u. zw. immer gleich in der Form von Magnesiumhydroxyd, ausgefällt, und alle in den Ausgangsmaterialien vorhandenen unlöslichen Anteile (Gangart, Eisenverbindungen, Kieselsäure u. a) bleiben bei der Ausfällung des Magnesiumhydroxyds als Verunreinigungen in diesem zurück. 
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   Kalkhydrat - gegebenenfalls   auch gebrannter Dolomit - und Kohlendioxyd benötigt, also preisgünstige Stoffe, die man, falls dies ökonomisch sinnvoll ist, sogar (durch Brennen des anfallenden Calciumcarbonats) im Kreis führen kann. 



   Bei diesem Verfahren zur Herstellung reinen Magnesiumhydroxyds wird von Ausgangsstoffen ausgegangen, die Magnesiumoxyd und vorzugsweise auch Magnesiumcarbonat enthalten ; es ist dadurch gekennzeichnet, dass diese Stoffe, falls erforderlich, zunächst durch Mahlen in eine feinkörnige Form gebracht, mit einer im Kreis geführten Calciumchloridlösung unter Einleiten von Kohlendioxydgas kontaktiert, das gefällte Calciumcarbonat samt Unlöslichem von der Lösung abgetrennt, diese zwecks Überführung der gelösten Fremdmetalle in die Oxyde der höheren Wertigkeitsstufe   z. B.   mittels Chlorgas und/oder Luft oxydiert sowie durch Alkalisieren   z.

   B.   mit   MgO   die gebildeten Oxyde ausgefällt und die Lösung durch Abtrennen der gefällten Verunreinigungen gereinigt, das Magnesium durch Zugabe einer Aufschlämmung von gebranntem Kalk, hinreichend reinem gebranntem Dolomit bzw. der entsprechenden Hydrate gefällt, als Magnesiumhydroxyd von der Lösung abgetrennt und gewaschen, sowie letztere zur Kontaktierung mit neuen Ausgangsstoffen rückgeführt wird. 



   Das Verfahren zerfällt also in drei deutlich voneinander unterschiedene Teilschritte, nämlich
1. das Lösen des Löslichen unter CO 2-Einleiten,
2. die chemische Nassreinigung der erhaltenen   MgCl-Lösung   und
3. die Fällung des Mg++-Ions als Mg   (OH),.   



   Obersichtshalber werden diese drei Stufen durch die dabei stattfindenden chemischen Reaktionen dargestellt : 
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 EMI2.1 
 
Clusw. 



   C) MgCl. + Ca (OH) 2 =   Mg (OH) 2   +   CaCl :  
Die prinzipielle Verfahrensschaltung ist in dem beigefügten Schema skizziert. In einem Lösegefäss --2-- wird eine   Calciumchloridlösung --1-- mit   den feinkörnigen Ausgangsstoffen --3-- und Kohlendioxydgas --4-- kontaktiert, die   Trübe --5-- wird --6-- in   gefällten Kalk und Unlösliches - und eine Magnesiumchloridlösung --8-- getrennt; in der zweiten Stufe --9-- erfolgt mittels Luft und/oder Chlorgas --10-- bzw. eines sonstigen Oxydationsmittels die Oxydation von Fe, Mn und sonstigen niederwertigen Verunreinigungen, und durch ein Alkalisationsmittel, zweckmässigerweise besonders MgO --11--, wird die Alkalität geliefert, die zur Ausscheidung der Hydroxyde des Eisens, Aluminiums usw. als Hydroxyde ohne zu grossen PH-Abfall erforderlich ist.

   Aus dieser zweiten Trübe --12-- werden die gefällten Verunreinigungen --14-- wieder mechanisch abgetrennt   - -13--,   wonach die gereinigte   Magnesiumchloridlösung --15-- in   einem Fällungsgefäss --16-- der 
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 Lösungskreislaufe zu decken --17--. Falls hinreichend reiner gebrannter Dolomit   CaO   +   MgO   zur Verfügung steht, kann natürlich auch dieser allein oder im Gemisch mit Branntkalk - als wässerige   Aufschlämmung - eingesetzt   werden.

   Es entsteht solchermassen zum drittenmal eine   Trübe --18--,   die einer mechanischen Trennung --19-- zugeführt wird.Das abgetrennte Magnesiumhydroxyd --20-wird zweckmässigerweise mit dem zum Ansetzen der Kalkmilch --17-- erforderlichen Wasser zuvor gewaschen und die klare Calciumchloridlösung --1-- wird wie beschrieben in Stufe 1 wieder eingesetzt. 



   Ausführungsbeispiel : Bei einem Versuch zur praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wurde ein Rohmaterial nachstehender Zusammensetzung benutzt, welche auf den   HCl-lös-   lichen Anteil bezogen angegeben ist : (Gew.-%) 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> MgO <SEP> 83, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> CaO <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> Na, <SEP> O <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> K, <SEP> O <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> Al, <SEP> Os <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> FeO <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> Fe, <SEP> Os <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> MnO <SEP> < <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> SiOz <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Unlöslich <SEP> in <SEP> HC1: <SEP> 1,1 <SEP> 
<tb> Trockenverlust <SEP> : <SEP> < <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> Glühverlust <SEP> :

   <SEP> 5, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 
 Die zur Laugung verwendete CaCl2-Lösung hatte folgende Zusammensetzung (in   g/l) :   
 EMI2.4 
 
<tb> 
<tb> CaCl2 <SEP> 44. <SEP> 9- <SEP> 45, <SEP> 5
<tb> NaCl <SEP> 1, <SEP> 2
<tb> KC1 <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 
 
CO2 wurde in drei aufeinanderfolgenden Versuchen in einer Menge von 4, 4, 4, 4 bzw.   1, 35 l/h   oder in einer Gesamtmenge 11, 3, 11, 3 bzw.   17, 0   g eingesetzt. 



   Die erhaltenen Ergebnisse zeigen unter anderem folgendes : 

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Bei der Laugung von   MgO-reichen   Ausgangsmaterialien wird das eingesetzte   CaCl2   zu   999ô   umgesetzt. 



   Der Laugungsprozess muss mit einem leichten   MgO-Überschuss   durchgeführt werden, da der pH-Wert der Suspension nicht unter 7 sinken darf. 



   Der Durchschnittswert der Ausbeute von drei Versuchen lag bei 62% ; es ist abzusehen, dass diese Ausbeutewerte noch erhöht werden können,   z. B.   durch Variation der Begasungstechnik bzw. durch Erhöhung der Menge der Suspension. 



   Es zeigte sich, dass die Konzentration des Filtrates an Metallen sehr gering ist und beispielsweise (in mg/l) für   Al < 10,   für Fe 4 und für Mn 2 beträgt. Es kann somit die Fällung der Schwermetallhydroxyde entfallen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung reinen Magnesiumhydroxyds aus Magnesiumoxyd und vorzugsweise auch Magnesiumcarbonat enthaltenden Ausgangsmaterialien unter Einsatz von Calciumchlorid, dadurch gekennzeichnet, dass diese Ausgangsmaterialien, falls erforderlich, zunächst durch Mahlen in eine feinkörnige Form gebracht, mit einer im Kreis geführten Calciumchloridlösung unter Einleiten von Kohlendioxydgas kontaktiert, das gefällte Calciumcarbonat samt Unlöslichem von der Lösung abgetrennt, die in dieser enthaltenen Fremdmetalle, z. B. mittels Chlorgas und/oder Luft, in ihre höherwertigen Oxyde überführt und diese sodann durch Alkaliseren, z.

   B. mit MgO, ausgefällt und zusammen mit allfälligen weiteren unlöslichen Verunreinigungen abgetrennt werden, das Magnesium durch Zugabe einer Aufschlämmung von gebranntem Kalk, hinreichend reinem gebranntem Dolomit bzw. der entsprechenden Hydrate gefällt, als Magnesiumhydroxyd von der Lösung abgetrennt und gewaschen, sowie letztere zur Kontaktierung mit neuen Ausgangsstoffen rückgeführt wird.