DD291066A5 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF HIGH-PURITY, FILTRATING MAGNESIUM HYDROXIDE AND CHLORINE - Google Patents

METHOD FOR THE PRODUCTION OF HIGH-PURITY, FILTRATING MAGNESIUM HYDROXIDE AND CHLORINE Download PDF

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DD291066A5
DD291066A5 DD33643489A DD33643489A DD291066A5 DD 291066 A5 DD291066 A5 DD 291066A5 DD 33643489 A DD33643489 A DD 33643489A DD 33643489 A DD33643489 A DD 33643489A DD 291066 A5 DD291066 A5 DD 291066A5
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DD33643489A
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Guenter Dipl-Chem Doering
Heinz Dr Dipl-Chem Scherzberg
Wolfgang Dipl-Ing Ulrich
Hans Prof Dr Sc Nat Hofmann
Olf Dipl-Chem Richter
Andreas Dr Rer Nat Guenzel
Original Assignee
Mitteldeutsche Kali Ag
Freiberg Bergakademie
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren von hochreinem, filtrierfaehigem Magnesiumhydroxid und Chlor aus Magnesiumsalzen auf dem Wege der indirekten Elektrolyse. Ziel und Aufgabe der Erfindung besteht in der Herstellung eines geeigneten alkalischen Faellungsmittels auf elektrolytischem Wege sowie dessen Umsetzung mit Magnesiumsalzen zu Magnesiumhydroxid. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz eine Kaliumchloridloesung elektrolytisch in Chlor, Wasserstoff und Baederlauge (KOH-KCl-Loesung) zerlegt, die Baederlauge in einem Schlaufenreaktor mit konzentrierter Magnesiumsalzloesung umgesetzt und die dabei entstehende Kalisalzloesung entweder zu Kaliduengemitteln verwendet oder in die Elektrolyse zurueckgefuehrt wird.{Magnesiumhydroxid; Chlor; Elektrolyse; Kaliumchlorid; Schlaufenreaktor; Magnesiumsalze; Baederlauge}The invention relates to a production process of high-purity, filterable magnesium hydroxide and chlorine from magnesium salts by indirect electrolysis. The aim and object of the invention is to produce a suitable alkaline precipitate by electrolytic means and its reaction with magnesium salts to magnesium hydroxide. According to the invention, this object is achieved by electrolytically decomposing a potassium chloride solution into chlorine, hydrogen and caustic soda (KOH-KCl solution), reacting the caustic solution in a loop reactor with concentrated magnesium salt solution and using the resulting potassium salt solution either to form potassium fertilizers or to return it to the electrolysis . {magnesium hydroxide; Chlorine; Electrolysis; Potassium chloride; Loop reactor; Magnesium salts; Baederlauge}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zurHerstellung von Magnesiumhydroxid und Chlor aus Magnesiumsalzen auf dem Wege der indirekten Elektrolyse unter Vermeidung der bei der direkten Elektrolyse von Magnesiumchloridlösung auftretenden Fällungsvorgängen in den Diaphragmaelektrolysezellen. Das erhaltene Magnesiumhydroxid ist nach oinem Waschprozeß sehr rein und gut filtrierfähig. Es kann durch bekannte Calcinier- und Sinterverfahren zu hochwertigen Magnesiakaustem und -sintern aufgearbeitet werden. Das entstehende Chlor hat die aus Chloralkalielektrolysen bekannte Reinheit.The invention relates to a process for the production of magnesium hydroxide and chlorine from magnesium salts by indirect electrolysis while avoiding the precipitation processes occurring in the direct electrolysis of magnesium chloride solution in the diaphragm electrolysis cells. The resulting magnesium hydroxide is very pure and readily filterable after a washing process. It can be worked up by known calcining and sintering processes to high-quality magnesia quality and sintering. The resulting chlorine has the purity known from chloralkali electrolyses.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Die Umwandlung von Magnesiumsalzlösungen in MgO und Chlor besitzt großes technisches Interesse, da diese als Nebenprodukt der Carnallititvsrarbeitung der Kaliindustrie in ausreichenden Mengen gewonnen werden können und ein hoher Bedarf an hochreinen MgO-Qualitäten und Chlor besteht. Die direkte Elektrolyse wäßriger Magnesiumsalzlösungen wurdeThe conversion of magnesium salt solutions into MgO and chlorine has great technical interest, since these can be obtained as by-product of the carnallit production of the potash industry in sufficient quantities and there is a high demand for high-purity MgO grades and chlorine. The direct electrolysis of aqueous magnesium salt solutions was

vielfach bearbeitet. Von technischem Interesse ist die direkte Elektrolyse wäßriger, MgClj-haltlger Lösungen unter Verwendung von Trennsystemen. Diaphragmalose Zellen wie in OE PS 1010954 beschrieben werden, eignen sich aufgrund zu hohen spezifischen Elektroenergieverbrauches und Verunreinigung des Feststoffes nicht zur Herstellung von Mg(OH)2. Verfahren zur Elektrolyse in Zellen mit Diaphragma werden in den Patenten DE PS 719169, DD WP 60295, DE PS 2060066 und SU PS 48219 beschrieben. Die technische Umsetzung aller bisher vorgeschlagenen Verfahren scheiterten aus folgenden Gründen:edited many times. Of technical interest is the direct electrolysis of aqueous, MgClj-containing solutions using separation systems. Diaphragmal cells as described in OE PS 1010954, are not suitable for the production of Mg (OH) 2 due to high specific electrical energy consumption and contamination of the solid. Methods for electrolysis in cells with diaphragm are described in the patents DE PS 719169, DD WP 60295, DE PS 2060066 and SU PS 48219. The technical implementation of all previously proposed methods failed for the following reasons:

1. Es existieren keine zuverlässig arbeitenden großtechnischen Zellenkonstruktionen, die es gestatten würden, die mit den auftretenden Feststoffen in den Kathodenräumen zusammenhängenden Probleme sicher zu beherrschen.1. There are no reliable large-scale industrial cell designs that would allow the problems associated with the solids in the cathode compartments to be safely controlled.

2. Es gelingt nicht zuverlässig, reines Mg(OH)2 in gut filtrierfähiger und damit auswaschbarer Form herzustellen, Die zur Verbesserung der Filtrierfähigkeit des Mg(OH)2 vorgeschlagenen Zusätze zum Elektrolyten verkomplizieren die Prozesse.2. It is not possible reliably to produce pure Mg (OH) 2 in a readily filterable and thus leachable form. The additions to the electrolyte proposed to improve the filterability of the Mg (OH) 2 complicate the processes.

3. Es bestehen Standortprobleme in der Kopplung von Elektrolyseanlagen (gleichzeitig Standorte der Chlorverarbeitung) und Kaliverarbeitung (an Lagerstätten gebunden) um das Gesamtverfahren ökonomisch gestalten zu können.3. There are site problems in the coupling of electrolysis plants (at the same time sites of chlorine processing) and potash processing (bound to deposits) in order to be able to economically design the overall process.

Verfahren zur indirekten Elektrolyse mit NaOH oder NaOH-NaCI-Bäderlaugen als Zwischenprodukt, wie sie durch die Patente DD WP 200737, DD WP 154061 und DD WP 256505 beschrieben werden, sind ökonomisch nachteilig, weil:Methods for indirect electrolysis with NaOH or NaOH-NaCl baths as an intermediate, as described by the patents DD WP 200737, DD WP 154061 and DD WP 256505, are economically disadvantageous because:

- die Prozesse energetisch sehr aufwendig sind;- The processes are energetically very expensive;

- eine Vielzahl von Prozeßstufen gekoppelt werden müssen, um die Verfahrenszielstellung zu erreichen;- A variety of process stages must be coupled to achieve the process objective position;

- günstige Standortbedingungen zusammentreffen müssen, um unerwünschte Abprodukte vermeiden zu können.- must meet favorable site conditions in order to avoid unwanted waste products.

ZInI der ErfindungZInI the invention

DdS Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumhydroxid aus Magnesiumsalzlösungen auf dem Weg der indirekten Elektrolyse, welches dl·* Probleme eines direkten Elektrolyseverfahrens löst und die Nachteile der bisher vorgeschlagenen indirekten ElektiolySeverfahren vermeidet.The object of the invention is a process for the production of magnesium hydroxide from magnesium salt solutions by indirect electrolysis, which solves the problems of a direct electrolysis process and avoids the disadvantages of the previously proposed indirect electrochemical processes.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist die Auffindung eines Lösungsweges zur Herstellung eines geeigneten alkalischen Fällungsmittels auf elektrochemischem Wege sowie dessen chemische Umsetzung mit Magnesiumsalzlösungen zu einem reinen, gut filtrierfähigen Magnesiumhydroxid und einer zur direkten Weiterverarbeitung geeigneten Alkalisalzlösung. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine konzentrierte Kaliumchloridlösung in bekannter Weise in einer Diaphragmazelle elektrolysiert und dabei zunächst Chlor, Wasserstoff und eine KCI-KOH-Bäderlauge gewonnen wird, danach eine Umsetzung dieser Bäderlaugen mit alkalichloridhaltigen Magnesiumsalzlösungen aus dem Kaliverarbeitungsprozeß zu Mg(OH)2 erfolgt und die mit Kaliumionen angereicherten, weitgehend magnesiumfreien Alkalisalzlösungen an geeigneter Stelle in den Kaliverarbeitungsprozeß zurückgeführt werden. Ein Sondorfall der verfahrensgemäßen Lösung besteht darin, daß aus der KOH-KCI-Bäderlauge eine gereinigte KOH-Lösung hergestellt wird und daß die Magnesiumsalzlösungen aus gereinigten konzentrierten MgCI2- beziehungsweise MgSO4-Lösungen bestehen. Es wurde überraschend gefunden, daß sich sowohl KCI-KOH-Bäderlaugen als auch konzentrierte reine KOH-Lösungen wie sie nach bekannter Technologie neben Chlor und Wasserstoff herstellbar sind (Matthes, Wehner: „Anorganisch-technische Verfahren", S.409, Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1964) mit reinen konzentrierten MgCI2- beziehungsweise MgSO4-Lösungen als auch mit alkalichloridhaltigen MgCI2-MgSO4-Mischlösungen geringerer Mg^-Gesamtkonzentration zu einem gut filtrierfähigen auswaschbaren Magnesiumhydroxid umsetzen lassen und daß die dabei entstehenden mit Kaliumionen angereicherten weitgehend Mg2+-freien Umsetzungslösungen ohne zusätzliche Aufkonzentrierungsschritte in vielfältiger Weise vorteilhaft in den Kaliverarbeitungsprozeß integriert werden können. Die Fällungsreaktion läuft bei Prozeßtrübedichte in beheizbaren großvolumigen Schlaufenreaktoren ab, wobei folgende Verfahrens- und Prozeßparameter einzuhalten sind:The object of the invention is the discovery of a solution for the preparation of a suitable alkaline precipitating agent by electrochemical means and its chemical reaction with magnesium salt solutions to a pure, readily filterable magnesium hydroxide and suitable for direct processing alkali metal salt solution. This object is achieved in that a concentrated potassium chloride electrolysed in a known manner in a Diaphragmazelle while initially chlorine, hydrogen and a KCl-KOH bath liquor is recovered, then a reaction of these baths with alkaline chloride magnesium salt solutions from the potash processing to Mg (OH) 2 takes place and enriched with potassium ions, largely magnesium-free alkali salt solutions are recycled at a suitable point in the potash processing. A Sondorfall the process according to the solution is that from the KOH-KCI bath liquor a purified KOH solution is prepared and that the magnesium salt solutions of purified concentrated MgCl 2 - or MgSO 4 solutions exist. It was surprisingly found that both KCl-KOH baths and concentrated pure KOH solutions as they can be prepared by known technology in addition to chlorine and hydrogen (Matthes, Wehner: "Inorganic-technical process", p.409, Verlag für Grundstoffindustrie , Leipzig 1964) with pure concentrated MgCl 2 or MgSO 4 solutions as well as with alkali chloride containing MgCl 2 -MgSO 4 mixed solutions lower Mg ^ total concentration to a readily filterable leachable magnesium hydroxide implement and that the resulting enriched with potassium ions largely Mg 2 + -free implementation solutions without additional concentration steps can advantageously be integrated into the Kaliverarbeitungsprozeß in many ways the precipitation reaction proceeds at process pulp density in heatable large-volume loop reactors from, the following process and process parameters are adhered to.:

- homogene Durchmischung des gesamten Reaktionsraumes durch Sechsschrägblattrührer, die einen gegen den Behälterboden gerichteten inneren Volumenstrom bewirken,homogeneous mixing of the entire reaction space by means of six-slanted-blade stirrers, which bring about an internal volume flow directed against the container bottom,

- pH-Wert Im Bereich von 8,5 bis 10,0, gemessen bei Reaktionstemperatur, durch geregelte Dosierung einer der beiden Reaktionsparameter spezifische Umsetzungsloistung im Bereich von 5 bis 100 kg Mg(OH)2Mv1 Reaktionsraum h,pH value in the range from 8.5 to 10.0, measured at the reaction temperature, by controlled metering of one of the two reaction parameters, specific reaction range in the range from 5 to 100 kg Mg (OH) 2 Mv 1 reaction space h,

- Reaktionstemperatur 65 bis 95°C.- reaction temperature 65 to 95 ° C.

Die entstehende Suspension aus festem Mg(OH)2 und der Alkalisalzlösung läßt sich in technisch relevanten Zeiten eindicken undThe resulting suspension of solid Mg (OH) 2 and the alkali metal salt solution can be thickened in technically relevant times and

filtrieren.filter.

Der spezifische Filterkuchonwiderstand beträgt 1 · 1010m/kg. Das Produkt ist damit auf Vakuumfiltern gut filtrier- undThe specific filter kuchon resistance is 1 × 10 10 m / kg. The product is thus well filtered on vacuum filters and

entwässerbar. Die Weiterverarbeitung des gewaschenen Magnesiumhydroxids erfolgt auf bekannte Weise durch Trocknen,dewatered. The further processing of the washed magnesium hydroxide is carried out in a known manner by drying,

Calcinieren und Sintern.Calcining and sintering. Je nach Zusammensetzung und Konzentration des Fällungsmittels und der Magnesiumsalzlösung entstehen in KonzentrationDepending on the composition and concentration of the precipitant and the magnesium salt solution are formed in concentration

und Zusammensetzung verschiedene Umsetzungslösungen, die vielfältig im Kaliverarbeitungsprozeß eingesetzt werden. Ohne die Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken, gibt es erfindungsgemäß folgende technologisch und ökonomisch bevorzugteand composition various conversion solutions that are widely used in the potash processing process. Without restricting the possibilities of use, according to the invention there are the following technologically and economically preferred

Verwendungen:uses:

FällungemittelFällungemittel Reaktionslösungreaction solution -3- 291 J66-3- 291 J66 Zersetzen von künstlichemDecomposing artificial Nr.No. konz.KOH-Lösungkonz.KOH solution reine konz. MgClj-Lösungpure conc. MgClj solution Umeetzungslöeung Verwendung im KaliprozeßUmeetzungslöeung Use in the potash process Carnallitcarnallite 11 konz.KCI-Lösung ·conc.KCI solution · Decken von KCI-NaCI-Vakuum-Blankets of KCI-NaCl vacuum kristallisatcrystals Verringerung der NaCI-Ab-Reduction of NaCl release scheidung bei der Vakuumdivorce at the vacuum kristallisationcrystallization Decken von RohkaliumsulfatBlankets of crude potassium sulfate konz. KOH-Lösung  conc. KOH-solution reine konz. MgSO4-Lösungpure conc. MgSO 4 solution Einsatz als Prozeßwasser beiUse as process water at 22 konz. K2SO4-Lösung ·conc. K 2 SO 4 solution · der K2SO4-Herstellungthe K 2 SO 4 production wie unter 1.as under 1. KOH-KCI-BäderlaugeKOH-KCl baths lye reine konz. MgCI2-Lösungpure conc. MgCl 2 solution Zersetzen von Schönitzu K2SO4 Decomposition of Schönitzu K 2 SO 4 33 KOH-KCI-BäderlaugeKOH-KCl baths lye reine konz. MgSO4-Lösungpure conc. MgSO 4 solution konz.KCI-Lösung ·conc.KCI solution · 44 konz. KCIZK2SO4- ·conc. KCIZK 2 SO 4 - · Decken von KCI-NaCI-Vakuum-Blankets of KCI-NaCl vacuum KOH-KCI-BäderlaugeKOH-KCl baths lye Abstoßlösung MischShock solution mixed Lösungsolution kristallisatcrystals 55 salzverarbeitungsalt processing NaO-KO-K2SO4-LUSUrIg ·NaO-KO-K 2 SO 4 -LUSURI · Verringerung der NaCI-Abschei-Reduction of NaCl deposition KOH-KCI-BäderlaugeKOH-KCl baths lye KalimagnesialösungKalimagnesialösung dung bei der Vakuumkristalliin the case of the vacuum crystal 66 aus der K2SO4-Herstellungfrom the K 2 SO 4 production (NaCI)-KCI-KjSO4- ·(NaCl) -KCl-KjSO 4 - sationsation Lösungsolution Zersetzen von künstlichemDecomposing artificial KOH-KCI-BäderlaugeKOH-KCl baths lye Abstoßlösung Car·Push-off solution Car · Carnallitcarnallite 77 nallititverarbei-nallititverarbei- (NaCI)-KCI-K2SO4- ·(NaCl) -KCl-K 2 SO 4 - Waschen des Carnallitzer-Washing the Carnallitzer tungtung Lösungsolution setzungsproduktesreduction product

Bei günstigen Standortverhältnissen kann die KCI-Diaphragmaelektrolyse in den Fällen 1 und 3 wieder mit der entstehenden Umsetzungslösung beschickt werden. Ansonsten wird wie in allen anderen Fällen der Elektrolyseanlage festes KCI aus dem Kaliverarbeitungsprozeß zugeführt.In favorable site conditions, the KCI diaphragm electrolysis in cases 1 and 3 can again be charged with the resulting reaction solution. Otherwise, as in all other cases, solid KCl from the potash processing process is supplied to the electrolysis plant.

Damit besteht sowohl die Möglichkeit einer direkten als auch einer indirekten Verknüpfung von KCI-Elektrolyseanlagen mit Anlagen zur Mg(OH)2-Fällung. Standortbedingte Einschränkungen der Kopplung beider Prozesse entfallen. Die gesamte Kette der Stoffumwandlungsprozesse ist frei von Abprodukten, die Abprodukte aus der Kaliverarbeitung werden reduziert beziehungsweise werksbezogen beseitigt.This provides both direct and indirect linkage of KCI electrolysis plants to Mg (OH) 2 precipitation plants. Location-related restrictions of the coupling of both processes are eliminated. The entire chain of the material conversion processes is free of waste products, the waste products from the potash processing are reduced or eliminated by the plant.

Die Erfindung wird durch folgende Ausführungsbeispiele näher erläutert:The invention is explained in more detail by the following exemplary embodiments: Ausführungsbelsplel 1Exercise booklet 1 Aus einer konzentrierten KCI-Lösung mit einem Gehalt von 375 g/l KCI, werden in einer KCI-Diaphragmaelektrolyseanlage Chlor,From a concentrated KCl solution containing 375 g / l KCl, in a KCI diaphragm electrolysis plant, chlorine, Wasserstoff und 15m3 einer KCI-KOH-Bäderlauge mit einem Gehalt von 165g/l KOH erzeugt.Hydrogen and 15m 3 of a KCl-KOH bath liquor containing 165g / l KOH produced. Die Bäderlauge wird mit 4,8m3 konzentrierter MgC!2-Lösung der Zusammensetzung 435g/l MgCI2,1,5g/l KCI, 3g/l NaCI, 0,5g/lThe bath liquor is mixed with 4.8m 3 of concentrated MgC! 2 solution of the composition 435 g / l MgCl 2 , 1.5 g / l KCl, 3 g / l NaCl, 0.5 g / l CaCI2,860g/l H2O zur Umsetzung gebracht. Es entstehen 1,72 t Magnesiumhydroxid (filterfeucht) und 18,2 m3 einerCaCl 2 , 860 g / l H 2 O reacted. It produces 1.72 t of magnesium hydroxide (filter wet) and 18.2 m 3 of a Umsetzungslösung der Zusammensetzung 294g/l KCI, 0,7g/l NaCI, 0,1 g/l CaCI2,862g/l H2O. Das Magnesiumhydroxid wirdReaction solution of the composition 294 g / l KCl, 0.7 g / l NaCl, 0.1 g / l CaCl 2 , 862 g / l H 2 O. The magnesium hydroxide

zweimal mit je 2 m3 Wasser angemaischt und filtriert. Die Waschlösung wird mit der Umsetzungslösung vereinigt und zummashed twice with 2 m 3 of water and filtered. The wash solution is combined with the reaction solution and added to the

Decken eines KCI-NaCI-haltigen Vakuumkristallisates aus der Kaliverarbeitung eingesetzt. 18,5t Vakuumsalz mit einem GehaltCovering a KCl-NaCl-containing vacuum crystals used in the potash processing. 18.5t vacuum salt with a content

von 40% K2O (63,3% KCI) und 36% NaC! können mit diesen 22,2 m3 Decklösung zu einem verkaufsfähigen Endprodukt-60% K,0 aufgearbeitet werden.of 40% K 2 O (63.3% KCI) and 36% NaC! can be worked up to a salable end-product 60% K, 0 with this 22.2 m 3 topcoat solution.

Ausführungsbeispiel 2 Hierzu Figur 1 und Figur 2Exemplary Embodiment 2 For this, FIG. 1 and FIG. 2

In einem Fällungsreaktor 1 werden bei 80 bis 900C1 m3 Bäderlauge mit 160kg KOH und 165kg KCI kontinuierlich mit 0,41 m3 Carnallitzersetzungslauge mit 25 kg KCI, 140 kg MgCI2,11 kg NaCI zur Reaktion gebracht. Es bilden sich 85 kg Mg(OH)2, die in gut filtrierbarer Form anfallen, wenn die in Beispiel 1 genannten Bedingungen eingehalten werden. Aus dem KCI-lnhalt der eingeführten Bäderlauge und aus dem in der Reaktion gebildeten KCI entsteht eine konzentrierte KCI-Lösung, die auch das KCI aus der Carnallitmutterlauge aufnimmt. Insgesamt entsteht eine KCI-Lösung mit 409kg KCI und 11 kg NaCI und weniger als 2g/l MgCI2, die zusammen mit dem Fäll-Hydroxid den Reaktor als Suspension verlassen. In einem Eindicker 2 wird die Mg-Hydroxidsuspension eingedickt. Die eingedickte Suspension wird durch ein Trommelfilter 3 entfeuchtet. Das Magnesiumhydroxid wird als filterfeuchtes Zwischenprodukt mit etwa 38% H2O in Form anhaftender KCI-Lösung gewonnen. Der Überlauf des Eindickers 2 und das l'iltrat des Filters 3 werden vereinigt. Es entstehen 1,25m3 Kaliumchloridlösung, deren Konzentration etwa 300g/l KCI beträgt, da etwas Wassereintrag während der Filtration erfolgt.In a precipitation reactor 1 are at 80 to 90 0 C1 m 3 bath liquor with 160kg KOH and 165kg KCI continuously reacted with 0.41 m 3 Carnallitzersetzungslauge with 25 kg KCl, 140 kg MgCl 2 , 11 kg NaCl to the reaction. There are formed 85 kg of Mg (OH) 2 , which are obtained in readily filterable form, if the conditions mentioned in Example 1 are met. From the KCl content of the introduced bath liquor and from the KCl formed in the reaction, a concentrated KCl solution is formed, which also receives the KCl from the carnallite mother liquor. Overall, a KCl solution with 409 kg KCl and 11 kg NaCl and less than 2 g / l MgCl 2 , which leave the reactor as a suspension together with the precipitated hydroxide. In a thickener 2, the Mg hydroxide suspension is thickened. The thickened suspension is dehumidified by a drum filter 3. The magnesium hydroxide is recovered as a filter-wet intermediate with about 38% H 2 O in the form of adherent KCl solution. The overflow of the thickener 2 and the iltrat of the filter 3 are combined. 1.25m 3 of potassium chloride solution are formed, the concentration of which is about 300 g / l KCl, since some water is introduced during filtration.

Diese Lösung eignet sich zum Zersetzen von Carnallitkristailisat anstelle von Wasser, wobei das gelöste Kaliumchlorid zusätzlich kristallisiert und die Menge des gewonnenen Zersetzungs-KCI-erhöht. 3,15t Carnallitkristailisat (602 kg KCI, 984kg MgCI2,14 kg MgSO4,175kg NaCI, 1379kg H2O) und 1,25m3 KCI-Lösung (300g/l KCI) werden in einem Zersetzungsreaktor 4 unter Rühren bei 550C umgesetzt. Es bildet sich eine Suspension aus 2,89 m3 Zersetzungslauge (340 g/l MgCI2,65g/l KCI, 27 g/i NaCI, 5g/l MgSO4, 860g/l H2O) und 795 kg KCI und 97kg NaCI als Feststoff. Durch Eindicken mittels eines Eindickers 5 und Filtration mittels eines Trommelfilters 6wirddasZersetzungskristallisat von der Lösung abgetrennt. Gegenüber dem Zersetzen mit Wasserenthält das Zersetzungskristallisat einen höheren KCI-Anteil, wodurch dessen Weiterverarbeitung zu hochprozentigem Kaliumchlorid wesentlich erleichtert wird.This solution is suitable for decomposing carnallite crystal lysate instead of water, wherein the dissolved potassium chloride additionally crystallizes and increases the amount of decomposition KCl obtained. 3,15t Carnallitkristailisat (602 kg KCI, 984kg MgCl 2, 14 kg MgSO 4, 175kg NaCl, 1379kg H 2 O) and 1.25 m 3 KCl solution (300g / l KCI) in a decomposition reactor 4 under stirring at 55 0 C implemented. A suspension of 2.89 m 3 of decomposition liquor (340 g / l MgCl 2 , 65 g / l KCl, 27 g / l NaCl, 5 g / l MgSO 4 , 860 g / l H 2 O) and 795 kg KCl and 97 kg is formed NaCl as a solid. By thickening by means of a thickener 5 and filtration by means of a drum filter 6, the decomposition crystallizate is separated from the solution. Compared with decomposition with water, the decomposition crystallizate contains a higher KCl content, which substantially facilitates its further processing into high-percentage potassium chloride.

Aus dem Zersetzungskristallisat kann in einem Deckreaktor 7 mit Wasser laicht Kaliumchlorid in Elektrolysequalität erhaltenFrom the decomposition crystals, potassium chloride can be obtained in electrolyte quality in a top reactor 7 with water

werden, welches durch Elektrolysieren wiederum KOH-Büderlauge und Chlor ergibt.which, in turn, gives KOH brine and chlorine by electrolyzing.

Die Zersetzungslauge geht ohne weitere Reinigung in der erforderlichen Menge in den Fällungsreaktor 1, da der KCI-Gehalt imThe decomposition liquor goes without further purification in the required amount in the precipitation reactor 1, since the KCl content in Gegensau zu anderen MgO-Gewinnungsverfahren beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht stört. Der Rest derIn contrast to other MgO recovery processes in the process according to the invention does not bother. The rest of Zersetzungslauge kann nach bekanntem Verfahren auf MgClj-Produkte weiterverarbeitet werden, was durch den geringenDecomposition liquor can be further processed by known method to MgClj products, which is characterized by the low Sulfatanteil stark erleichtert wird.Sulfate content is greatly facilitated. Alternativ ist es möglich, nur soviel Carnaliit zur Zersetzung zu bringen, wie an Carnallitzsrsetzungslauge für die Mg(OH)2-FällungAlternatively, it is possible to decompose only as much carnalite as carnallite replacement liquor for Mg (OH) 2 precipitation

benötigt wird. In diesem Falle entsteht ein KCI-LösungsUberschuß der nach bekanntem Verfahren beim Deckprozeß deris needed. In this case, a KCI solution excess is formed by the known method in the covering process of

Kaliumchloridherstellung anstelle von Wasser verwendet werden kann.Potassium chloride production can be used instead of water. Die geänderte Prozeßführung ist aus Figur 3 ersichtlich.The modified process control can be seen in FIG.

Ausführungsbeispiel 3 Hierzu Figur 3Exemplary Embodiment 3 FIG. 3

1000 kg Bittersalz werden in 1,0 m3 Wasser zu einer 24,5%igen MgSCvLösung gelöst. Diese wird mit 895 kg 50%iger Kalilauge und K2SO4-haltigem Waschwasser aus der Waschstufe des Mg-Hydroxides in einem Fällungsreaktor 1 kontinuierlich bei 9O0C in einer Mg(OH)2-Suspension zur Reaktion gebracht. Die im Fällungsreaktor 1 befindliche Suspension besteht aus Magnesiumhydroxid und einer etwa 15%igen Kaliumsulfatlösung. Die heiße Fällungssuspension wird in einem Eindicker 2 bis 85 bis 9O0C geklärt, wobei die Hauptmenge der K2SO4-Lösung am Überlauf des Eindickers 2 abfließt. Die eingedickte Mg-Hydroxidsuspension wird mit einem Bandfilter 3 filtriert und mit 2,40m3 Wasser ausgewaschen, was durch Anmaischen in einem Rührgefäß 4 und erneutes Filtrieren auf einem weiteren Bandfilter 5 erfolgt. Das gewaschene Magnesiumhydroxid enthält 37 bis 41 % H3O. Das K2SO4-haltige Waschfiltrat wird in den Fällungsreaktor 1 zurückgeführt. Die durch Reaktion gebildete Kaliumsulfatlösung wird mit KCI und Schönit nach bekanntem Verfahren zu Kaliumsulfat-Düngemittel umgesetzt. Das in der Lösung enthaltene Kaliumsulfat kristallisiert zusätzlich und erhöht die K2SO4-Ausbeute der Schönitumsetzung. Wird anstelle 50%iger Kalilauge KOH-KCI-haltige Bäderlauge verwendet, so entsteht eine K2SO4-KCI-Lösung die ebenfalls zur Umsetzung von Schönit zu Kaliumsulfat verwendbar ist. Das enthaltene KCI wird in der Reaktion der Kaliumsulfatbildung ebenfalls genutzt, indem es sich mit Schönit zu K2SO4 umsetzt.1000 kg of Epsom salt are dissolved in 1.0 m 3 of water to a 24.5% MgSCv solution. This is reacted with 895 kg of 50% potassium hydroxide solution and K 2 SO 4 -containing washing water from the washing stage of the Mg hydroxide in a precipitation reactor 1 continuously at 9O 0 C in a Mg (OH) 2 suspension. The suspension in the precipitation reactor 1 consists of magnesium hydroxide and an approximately 15% potassium sulfate solution. The hot precipitation suspension is clarified in a thickener 2 to 85 to 9O 0 C, wherein the main amount of K 2 SO 4 solution flows out at the overflow of the thickener 2. The thickened Mg hydroxide suspension is filtered with a belt filter 3 and washed with 2.40 m 3 of water, which takes place by mashing in a stirred vessel 4 and again filtering on a further bandpass filter 5. The washed magnesium hydroxide contains 37 to 41% H 3 O. The K 2 SO 4 -containing wash filtrate is returned to the precipitation reactor 1. The potassium sulfate solution formed by the reaction is reacted with KCl and schoenite by a known method to potassium sulfate fertilizer. The potassium sulfate contained in the solution crystallizes in addition and increases the K 2 SO 4 yield of the Schönitumsetzung. If KOH-KCl-containing bath liquor is used instead of 50% potassium hydroxide solution, a K 2 SO 4 -KCl solution is formed which is likewise usable for the conversion of schistite to potassium sulfate. The contained KCl is also used in the reaction of potassium sulfate formation by reacting with schistite to form K 2 SO 4 .

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von hochreinem, filtrierfähigem Magnesiumhydroxid sowie Chlor aus Magnesiumsalzlösungen und konzentrierter Kaliumchloridlösung durch indirekte Elektrolyse, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliumchloridlösüng in einer Diaphragmazelle elektrolytisch in Chlor, Wasserstoff und eine Bäderlauge (KOH-KCI-Lös .mg) zerlegt und diese Bäderlauge direkt oder nach Aufarbeitung zu einer reinen KOH-Lösung mit einer stöchiometrischen Menge an Magnesiumsalzen in Form konzentrierter Magnesiumsalzlösungen kontinuierlich in Schlaufenreaktoren bei einerTemperatur von 65 bis 950C innerhalb eines pH-Wertbereiches von 8,5 bis 10,0 mit einer spezifischen Umsetzurgsrate von 5 bis 100 kg Mg(OH)2 je m3 Reaktionsraum und Stunde zu Magnesiumhydroxid und einer konzentrierten Kalisalzlösung umgesetzt wird, das Mg(OH)2 durch Eindicken, Filtrieren und Waschen rein gewonnen und die Kalisalzlösung bei der Kaliverarbeitung verwendet oder im Falle einer KCI-Lösung in die Elektrolyse zurückgeführt wird.1. A process for the preparation of high purity, filterable magnesium hydroxide and chlorine from magnesium salt solutions and concentrated potassium chloride solution by indirect electrolysis, characterized in that the Kaliumchloridlösüng in a Diaphragmazelle electrolytically decomposed into chlorine, hydrogen and a bath liquor (KOH-KCl-sol .mg) and this Bath liquor directly or after working up to a pure KOH solution with a stoichiometric amount of magnesium salts in the form of concentrated magnesium salt solutions continuously in loop reactors at a temperature of 65 to 95 0 C within a pH range of 8.5 to 10.0 with a specific conversion rate of 5 to 100 kg of Mg (OH) 2 per m 3 of reaction space and hour to magnesium hydroxide and a concentrated potassium salt solution is reacted, the Mg (OH) 2 obtained by thickening, filtration and washing pure and the potash solution used in the potash processing or in the case of KCI Solution in the Ele ktrolyse is recycled. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Magnesiumsalzlösung eine hochkonzentrierte von Sulfatanteilen gereinigte MgCI2-Lösung und als alkalisches Fällungsmittel eine konzentrierte KOH-Lösung eingesetzt werden, wobei eine Umsetzungslösung entsteht, die in der Prozeßstufe Solereinigung der KCI-Elektrolyse direkt zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the magnesium salt solution is a highly concentrated purified of sulfate MgCl 2 solution and as an alkaline precipitant a concentrated KOH solution, wherein a reaction solution is formed, fed directly to the process stage brine purification of KCI electrolysis becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Magnesiumsalzlösung eine hochkonzentrierte MgSO4-Lösung und als alkalisches Fällungsmittel eine konzentrierte KOH-Lösung eingesetzt werden, wobei als Umsetzungslösung eine reine K2SO4-Lösung entsteht, die anstelle von Reaktionswasser bei der doppelten Umsetzung von MgSO4 und KCI zu Kaliumsulfat eingesetzt wird, während der KCI-Elektrolyt mit festem KCI aus der Kaliverarbeitung hergestellt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that as magnesium salt solution, a highly concentrated MgSO 4 solution and as an alkaline precipitant a concentrated KOH solution are used, wherein a pure K 2 SO 4 solution is formed as the reaction solution, instead of water of reaction in the double conversion of MgSO 4 and KCl to potassium sulfate, while the KCI electrolyte is made with solid KCl from potash processing. 4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Magnesiumsalzlösung eine weitgehend MgSO4-freie Carnallitzersetzungslösung und als alkalisches Fällungsmittel eine KCI-KOH-Bäderlauge eingesetzt werden, wobei die entstehende schwach NaCI-haltige konzentrierte KCI-Lösung zur Zersetzung von Carnallit und zum Decken des anfallenden Carnallitzersetzungsproduktes zu Kaliumchlorid mit Elektrolysesalzqualität eingesetzt wird, das seinerseits zur Herstellung des KCI-Elektrolyten dient.4. The method according to claim 1, characterized in that as magnesium salt solution, a largely MgSO 4 -free Carnallitzersetzungslösung and as an alkaline precipitant KCI-KOH bath liquor are used, the resulting weakly NaCl-containing concentrated KCl solution for the decomposition of carnallite and Ceiling of the resulting Carnallitzersetzungsproduktes is used to potassium chloride with electrolytic salt quality, which in turn is used to produce the KCI electrolyte. 5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Magnesiumsalzlösung MgSO4- und MgCI2-haltige Lösung der Kalirohsalzverarbeitung und als alkalisches Fällungsmittel eine KOH-KCI-Bäderlauge eingesetzt werden, wobei eine KCI-NaCI-K2SO4-haltige Umsetzungslösung entsteht, die im Kaliverarbeitungsprozeß in vielfältiger Weise anstelle von Reaktionswasser eingesetzt werden kann, wobei der KCI-Elektrolyt mit festem KCI aus der Kaliverarbeitung hergestellt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that are used as the magnesium salt solution MgSO 4 - and MgCl 2 -containing solution of Kalirohsalzverarbeitung and as alkaline precipitating a KOH-KCl-bath liquor, wherein a KCl-NaCl-K 2 SO 4 -containing conversion solution arises, which can be used in a variety of ways in the potash processing process instead of water of reaction, wherein the KCI electrolyte with solid KCl from the potash processing is produced. 6. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Umsetzungslösung anstelle von Wasser zum Decken eines NaCI-KCI-Kristallisates verwendet wird.6. The method according to claim 1 and 5, characterized in that the reaction solution is used instead of water for covering a NaCl KCl crystallizate. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Umsetzungslösung anstelle von Wasser oder NaCI-ungesättigten Salzlösungen in die Vakuumkristallisationsstufe zur Verringerung der NaCI-Kristallisation verwendet wird.7. The method according to claim 1 and 5, characterized in that the reaction solution is used instead of water or NaCl-unsaturated salt solutions in the vacuum crystallization stage to reduce NaCl crystallization. 8. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Umsetzungslösung anstelle von Reaktionswasser bei der Herstellung von Kaliumsulfat nach dem Verfahren der doppelten Umsetzung von MgSO4 und KCI eingesetzt wird.8. The method according to claim 1 and 5, characterized in that the reaction solution is used instead of water of reaction in the production of potassium sulfate by the process of the double reaction of MgSO 4 and KCl.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AT515962A1 (en) * 2014-06-24 2016-01-15 Pureox Industrieanlagenbau Gmbh Electrochemical process for the regeneration of aqueous metal chloride solutions
CN107596868A (en) * 2017-10-27 2018-01-19 四川省洪雅青衣江元明粉有限公司 A kind of Chlorine Scrubber

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