DE1253253B - Process for the production of concentrated, aqueous, magnesium chloride-containing solutions - Google Patents

Process for the production of concentrated, aqueous, magnesium chloride-containing solutions

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DE1253253B
DE1253253B DE1964T0026103 DET0026103A DE1253253B DE 1253253 B DE1253253 B DE 1253253B DE 1964T0026103 DE1964T0026103 DE 1964T0026103 DE T0026103 A DET0026103 A DE T0026103A DE 1253253 B DE1253253 B DE 1253253B
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magnesium
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DE1964T0026103
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Inventor
Kermit B Bengtson
James C Almond
Lennart N Johanson
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Twin Sisters Magnesia and Chemical Corp
Original Assignee
Twin Sisters Magnesia and Chemical Corp
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    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

COItCOIt

Deutsche Kl.: 12 m-5/30German class: 12 m-5/30

Nummer: 1 253 253Number: 1 253 253

Aktenzeichen: T 26103IV a/12 mFile number: T 26103IV a / 12 m

Anmeldetag: 28. April 1964 Filing date: April 28, 1964

Auslegetag: 2. November 1967Open date: November 2, 1967

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung konzentrierter, wässeriger, magnesiumchloridhaltiger Lösungen durch Aufschluß von auf eine Korngröße von weniger als 0,84 mm zerkleinerten kieselsäurehaltigen Magnesiummineralien mit konzentrierter Salzsäure in der Siedehitze.The present invention relates to a process for the production of concentrated, aqueous, magnesium chloride-containing solutions by digesting to a grain size of less than 0.84 mm of crushed silica-containing magnesium minerals with concentrated hydrochloric acid in the Boiling heat.

Bestimmte kieselsäurehaltige Magnesiummineralien eignen sich wegen ihrer Säurelöslichkeit und ihres hohen Magnesiumgehaltes hervorragend als mögliche Ausgangsprodukte für elementares Magnesium und seine Verbindungen. Für die Isolierung von Magnesium und seiner Verbindungen aus solchen Mineralien wurden viele Verfahren auf Basis des Digerierens und Auflösens des Minerals in Salzsäure vorgeschlagen. Ein großer Nachteil der bekannten Verfahren, die Salzsäure anwenden, liegt darin, daß sich gleichzeitig Kieselsäuregele und kolloidale Kieselsäuren bilden. Diese Gele bilden auf den Mineralteilchen einen Überzug, durch den der weitere Zutritt der Säure zu den Mineralteilchen verhindert oder vermindert wird, wodurch das Mineral nur wenig ausgenutzt werden kann. Diese Gele verhindern auch eine schnelle Filtration und halten einen beträchtlichen Anteil der gelösten Salze im Filterkuchen zurück, wodurch beträchtliche Mengen an Waschwasser erforderlich werden, um die gelösten Feststoffe hinreichend zu isolieren. Dadurch erhält man unerwünschterweise eine stark verdünnte Lösung, die schließlich konzentriert werden muß. Die schlechte Filtrierbarkeit bedingt hohe Investitionen für die Filtrierapparate.Certain silica-containing magnesium minerals are suitable because of their acid solubility and Their high magnesium content makes them ideal as possible starting products for elemental magnesium and its connections. For the isolation of magnesium and its compounds from such Minerals have undergone many processes based on digesting and dissolving the mineral in hydrochloric acid suggested. A major disadvantage of the known methods that use hydrochloric acid is in that silica gels and colloidal silicas are formed at the same time. These gels build up the mineral particles a coating through which the further access of the acid to the mineral particles prevented or diminished, which means that the mineral can only be used to a limited extent. These gels also prevent rapid filtration and hold a significant proportion of the dissolved salts in the Filter cake back, which means that considerable amounts of washing water are required to remove the dissolved Sufficiently isolate solids. This undesirably gives a very dilute one Solution that eventually needs to be concentrated. The poor filterability requires high investments for the filter apparatus.

Bekanntlich kann die Anwendung von Schwefelsäure als Auslaugungsstoff, vermutlich wegen der großen Reaktionswärme, der geringen Flüchtigkeit dieser Säure und der großen chemischen Stabilität der Metallsulfate, die Gelbildung der Kieselsäure unter bestimmten Umständen vermieden werden. Unglücklicherweise ist jedoch Magnesiumsulfat aus wirtschaftlichen und technischen Gründen nicht die bevorzugte Form, in der das Magnesium eines Minerals isoliert wird. Auch die Anwendung von Salpetersäure zur Auslaugung von Olivin und anderen kieselsäurehaltigen Magnesiummineralien ist bekannt. Sie wird jedoch ebenfalls aus wirtschaftlichen und technischen Gründen nicht bevorzugt.As is well known, the use of sulfuric acid as a leachate, presumably because of the great heat of reaction, the low volatility of this acid and the great chemical stability the metal sulfates, the gel formation of the silica can be avoided under certain circumstances. Unfortunately, for economic and technical reasons, magnesium sulfate is not preferred form in which the magnesium of a mineral is isolated. Also the use of nitric acid for the leaching of olivine and other silica-containing magnesium minerals is known. she however, it is also not preferred for economic and technical reasons.

Salzsäure wird zur Auslaugung weitgehend bevorzugt, da das Magnesium des Minerals als Magnesiumchlorid in Lösung geht, welches bei relativ niedrigen, wirtschaftlich interessanten Temperaturen unter Bildung von Magnesiumoxyd zersetzt wird, welches eine leicht verkäufliche chemische Ware ist.Hydrochloric acid is largely preferred for leaching because the magnesium of the mineral is called magnesium chloride goes into solution, which at relatively low, economically interesting temperatures is decomposed to form magnesium oxide, which is an easily sold chemical product.

Verfahren zur Herstellung konzentrierter,
wässeriger, magnesiumchloridhaltiger Lösungen
Process for the production of concentrated,
aqueous solutions containing magnesium chloride

Anmelder:Applicant:

Twin Sisters Magnesia & Chemical Corporation,Twin Sisters Magnesia & Chemical Corporation,

Richland, Wash. (V. St. A.)Richland, Wash. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. W. Abitz und Dr. D. Morf,Dr.-Ing. W. Abitz and Dr. D. Morf,

Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 28Patent Attorneys, Munich 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Kermit B. Bengtson, Richland, Wash.;Kermit B. Bengtson, Richland, Wash .;

James C. Almond,James C. Almond,

Lennart N. Johanson, Seattle, Wash. (V. St. A.)Lennart N. Johanson, Seattle, Wash. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 21. Mai 1963 (282 079)V. St. v. America May 21, 1963 (282 079)

Darüber hinaus bildet sich bei der thermischen Zersetzung gasförmiger Chlorwasserstoff, aus dem die ursprünglich verwendete Säure leicht wiederhergestellt werden und zur Auslaugung von weiterem Mineral verwendet werden kann. Alternativ kann Nebenprodukt-Salzsäure anderer Herkunft verwendet werden, und die Auslaugung kann mit anderen chemischen Verfahren der Chloridverarbeitung kombiniert werden, wodurch beträchtliche wirtschaftliche Vorteile erzielt werden.In addition, gaseous hydrogen chloride is formed during thermal decomposition, from which the Originally used acid can be easily restored and leached further mineral can be used. Alternatively, by-product hydrochloric acid from other sources can be used and leaching can be combined with other chemical chloride processing methods thereby achieving considerable economic advantages.

Andere Forscher haben ebenfalls die Gelbildung der Kieselsäure bei Anwendung von Salzsäure beobachtet. Frühere Versuche zur Minderung oder Vermeidung von Gelbildung von Kieselsäure, wie durch fortschreitendes Digerieren und Brennen des Minerals zur Verbesserung seiner Reaktivität, brachten nur begrenzten Erfolg.Other researchers have also observed the gel formation of the silica when hydrochloric acid is used. Previous attempts to reduce or prevent gelation of silica, such as by progressive digestion and burning of the mineral to improve its reactivity limited success.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden kieselsäurehaltige Magnesiummineralien mit Salzsäure ausgelaugt und die Gelbildung der Kieselsäure fast vollständig ausgeschaltet. Ein Brennen des Minerals ist nicht erforderlich oder erwünscht. Man erhält nach relativ kurzer Zeit eine praktisch vollständige Zersetzung. Die Kieselsäure wird in Form chemisch sehr reaktiver, loser Aggregate aus amor-In the process according to the invention, silica-containing magnesium minerals are mixed with hydrochloric acid leached and the gel formation of the silica almost completely eliminated. A burning of the mineral is not required or desired. A practically complete one is obtained after a relatively short time Decomposition. The silica is in the form of chemically very reactive, loose aggregates of amorphous

709 680/364709 680/364

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phen Kieselsäureteilchen mit bis 50 Mikron oder verunreinigt so die Kieselsäure, wodurch der Wert mehr Durchmesser erhalten, deren Elementar-Teil- der letzteren vermindert wird,
chengröße im Millimikronbereich liegt. Diese losen, Wegen der Affinität der Salzsäure zu Wasser bilnichtkolloidalen Kieselsäureaggregate bilden wäh- det diese Säure in verdünnten Chloridlösungen, wie rend der Filtration nach dem Auslaugen eine Struk- 5 sie gemäß dem bekannten Verfahren erzeugt werden, turform, die die Flüssigkeit und nachfolgend das eine konstant siedende Mischung, wodurch es un-Waschwasser sehr leicht durchläßt, wodurch die Ab- möglich ist, durch Destillation eine konzentrierte trenjjuig der Kieselsäure von den gelösten Metall- Säure zu gewinnen. Demgegenüber erlauben die er-, ^alzenT^hr erleichtert wird. Im Vergleich zu anderen findungsgemäß vorliegenden konzentrierten Lösun-Verfahr^n, wie bei der fortschreitenden Digerierung, io gen ein Arbeiten in einem Konzentrationsbereich, bei kann das Mineral besser ausgenutzt werden. Die dem die konstant siedende Mischung nicht existiert, nach dem Auslaugen, Filtrieren und Waschen erhal- wodurch es möglich ist, die Salzsäure rasch und tene Lösung ist relativ hoch konzentriert. Dies ist leicht als konzentriertes Gas wiederzugewinnen,
ein wichtiger und bemerkenswerter Vorteil, wenn Der Umstand, daß die Konzentration des Magneman bedenkt, daß nahezu alles in der Lösung vornan- 15 siumchlorids vor dem Eindampfen gemäß der Erfindene Wasser im Zuge der nachfolgenden Weiterver- dung praktisch doppelt so groß ist wie beim bekannarbeitung verdampft werden muß. ten Verfahren, stellt einen wesentlichen und nicht
phen silica particles with up to 50 microns or so contaminates the silica, whereby the value acquires more diameter, the elementary part of the latter is reduced,
particle size is in the millimicron range. These loose, because of the affinity of hydrochloric acid for water, form non-colloidal silica aggregates, this acid forms a structure in dilute chloride solutions, like filtration after leaching Constantly boiling mixture, as a result of which un-washing water passes through very easily, as a result of which it is possible to obtain a concentrated trenjjuig of the silicic acid from the dissolved metallic acid by distillation. In contrast, allow the er, ^ alzenT ^ hr to be facilitated. Compared to other concentrated solution processes according to the invention, such as the progressive digestion, working in a concentration range in which the mineral can be better utilized. Which the constant boiling mixture does not exist, after leaching, filtering and washing, which makes it possible for the hydrochloric acid to quickly and tene solution is relatively highly concentrated. This is easy to recover as a concentrated gas,
an important and notable advantage if the fact that the concentration of the magneman takes into account that almost everything in the solution of prenosium chloride evaporates before evaporation according to the invention must become. th procedure, constitutes an essential and not

Diese Ziele ereicht man erfindungsgemäß dadurch, nur einen graduellen Unterschied dar. Wenn das daß man das Erz mit einer 25- bis SSgewichtspro- Endprodukt gemäß der USA.-Patentschrift z. B. eine zentigen Salzsäure, die in bezug auf die Umwandlung 20 18°/oige Lösung und erfindungsgemäß eine 35%ige des Magnesiums und anderer gegenwärtiger Metalle Lösung ist, wird pro 100 kg Magnesiumchlorid auf zu den Chloriden vorzugsweise in geringem stöchio- wasserfreier Basis das Verdampfen von 270 kg Wasmetrischen Überschuß vorliegt, vermischt, wonach ser eingespart. Dieser Zahlenvergleich zeigt anschaudie Temperatur der Mischung mit einer Geschwin- lieh den grundsätzlichen Unterschied und gleichzeidigkeit von etwa 100C pro Minute bis zum Sieden 25 tig auch die Vorteile des erfindungsgemäßen Vergesteigert und nach Abklingen der Reaktionswärme fahrens.According to the invention, these goals are achieved by only showing a gradual difference. B. a centigen hydrochloric acid, which is in relation to the conversion 20 18% solution and according to the invention a 35% solution of magnesium and other present metals, is preferably in a low stoichio- anhydrous basis per 100 kg of magnesium chloride on the chlorides Evaporation of 270 kg of excess water is present, mixed, after which water saved. This comparison of figures shows the temperature of the mixture at a speed borrowed the fundamental difference and simultaneity of about 10 0 C per minute up to boiling 25 days also the advantages of the invention and driving after the heat of reaction has subsided.

so lange auf dieser Temperatur gehalten wird, bis Typische, kieselsäurehaltige Magnesiumminera-is kept at this temperature until typical, silica-containing magnesium minerals

die Umsetzung beendet und die Kieselsäure ausgefal- lien, die erfindungsgemäß behandelt werden können,the reaction ended and the silica precipitated, which can be treated according to the invention,

len ist, welche anschließend von der noch heißen sind:len, which are then called by the:

Suspension in bekannter Weise abgetrennnt wird. 30 Olivin — Magnesiumorthosilikate mit der all-Suspension is separated in a known manner. 30 olivine - magnesium orthosilicates with the all-

Aus der USA.-Patentschrift 2 549 798 ist zwar gemeinen Formel (Mg, Fe, Mn)2SiO4.From the USA patent specification 2,549,798 the common formula is (Mg, Fe, Mn) 2 SiO 4 .

auch schon ein Verfahren zur Herstellung von Ma- Serpentin — verwitterter Olivin; hydratisiertesalready a process for the production of ma serpentine - weathered olivine; hydrated

gnesiumchlondlosungen durch Behandlung von zer- Magnesiumsilikat (Mg3Si2O7 · 2 H2O).Magnesium chloride solutions by treating magnesium silicate (Mg 3 Si 2 O 7 · 2 H 2 O).

kleinerten kieselsaurehaltigen Maenesiummmerahen „ . . ^τ· , . · ·.·,smaller siliceous maenesiummmerahen ". . ^ τ ·,. · ·. ·,

mit HCl in der Siedehitze bekannt. Nach dem be- 35 Garment - Nickelmagnesmmsihkatknown with HCl at the boiling point. According to the 35 garment - nickel magnesia

kannten Verfahren sind jedoch wesentlich mehr Ver- U™, MgJblOs " n Η2υλknown methods, however, are substantially more encryption U ™, M gJ blO s "n Η 2 υ λ

fahrensstufen erforderlich als bei dem erfindungs- Kieselsäurehaltiger Magnesit — Magnesit, der gemäßen Verfahren, und es wird überdies kein Pro- als Verunreinigung Kieselsäure enthält,
dukt mit einer so hohen Magnesiumchloridkonzen- Kieselsäurehaltiger Bruch — Bruch, der als tration im Filtrat erreicht wie bei der vorliegenden 40 Verunreinigung Kieselsäure enthält.
Erfindung. Es wird aber auch nicht so viel Magnesiumchlorid übergeführt. Ein weiterer grundsätz- Während das Verfahren allgemein auf irgendeines licher Unterschied des erfindungsgemäßen Verfah- der angeführten oder andere kieselsäurehaltigen Marens gegenüber dem bekannten Verfahren besteht gnesiummineralien anwendbar ist, ist es für die Midarin, daß erfindungsgemäß die gesamte Säure und 45 nerale Olivin und Serpentin besonders geeignet und alles Erz gleichzeitig vermischt werden. Beim be- wird für Olivin beschrieben. Auch die Art der Kiekannten Verfahren werden die Säure und das Erz selsäureeinschlüsse im kieselsäurehaltigen Magnesit anteilweise vermischt und die Aufschlämmung aus und Bruch kann von Lagerstätte zu Lagerstätte vari-Säure und Erz anteilweise digeriert. ieren und so die praktische Durchführbarkeit des
process stages required than in the case of the inventive silicic acid-containing magnesite - magnesite, the process according to the invention, and, moreover, it does not contain any silica as an impurity,
Product with such a high magnesium chloride concentration - Silica-containing fraction - Fraction that reaches as tration in the filtrate as in the present 40 contamination contains silica.
Invention. But not so much magnesium chloride is transferred either. While the process generally consists of any difference between the process according to the invention or other silicic acid-containing marens compared to the known process, it is particularly suitable for midarin that all acid and mineral olivine and serpentine according to the invention are particularly suitable and all ore are mixed at the same time. When loading is described for olivine. Also the type of Kiekennen processes the acid and the ore selsäureeinclusions in the silicic acid-containing magnesite are mixed partially and the slurry from deposit to deposit vari-acid and ore partially digested from deposit to deposit. and thus the practical feasibility of the

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevor- 50 Verfahrens beeinflussen.In accordance with the present invention, we will pre-empt 50 processes.

zugterweise ein geringer stöchiometrischer Säure- Das Mineral wird zunächst mit geeigneten Vorüberschuß, bezogen auf die Mineralmenge im Erz, richtungen zerrieben und auf eine Teilchengröße von angewendet, während gemäß der USA.-Patentschrift nicht mehr als 0,84 mm gebracht, wobei der Großteil 65 bis 95°/o der stöchiometrischen Säuremenge, die der Teilchen kleiner als 0,84 mm sein soll. Dann für die Umwandlung von 85% der gesamten Mine- 55 wird das Mineral bei Umgebungstemperatur mit 25-ralmenge in das Chlorid erforderlich ist, zu 15 bis bis 38gewichtsprozentiger Salzsäure, vorzugsweise in 35% des Gesamtgewichtes des Minerals zugefügt geringem stöchiometrischem Überschuß vermischt, wird und der Rest des Minerals und der Säure ab- welcher besonders vorteilhaft etwa 106% der theosatzweise zugesetzt wird, und zwar jeweils nach Be- retischen, stöchiometrisch erforderlichen Menge beendigung der Reaktion des vorangehenden Zusatzes. 60 trägt, und die Mischung in eine geeignete Digerier-Darüber hinaus wird erfindungsgemäß die über- vorrichtung gebracht, die mit geeigneten Rühr- und schüssige Säure nicht neutralisiert, sie kann vielmehr Heizvorrichtungen versehen ist. Während der Ausabgetrennt und für weiteres Erz wiederverwendet laugung wird die Mischung dauernd und gelinde gewerden. Aus der USA.-Patentschrift geht hervor, rührt, um die Mineralteilchen in Suspension zu haldaß die überschüssige Säure neutralisiert wird. Bei 65 ten und der Säure freien Zutritt zu gewähren,
dieser Neutralisation wird auch das in der Lösung Das Digeriergefäß wird von oben nicht völlig geanwesende Eisen ausgefällt. Nach dem Filtrieren schlossen, so daß das Verfahren bei Atmosphärender Lösung verbleibt das Eisen im Rückstand und druck durchgeführt wird.
preferably a low stoichiometric acid- The mineral is first ground with a suitable pre-excess, based on the amount of mineral in the ore, directions and applied to a particle size of, while according to the USA patent no more than 0.84 mm, the majority being 65 up to 95% of the stoichiometric amount of acid which the particles should be smaller than 0.84 mm. Then for the conversion of 85% of the total mine- 55 the mineral is mixed at ambient temperature with 25-ral amount in the chloride required, to 15 to 38% by weight hydrochloric acid, preferably in 35% of the total weight of the mineral, is added a slight stoichiometric excess and is mixed the remainder of the mineral and the acid from which it is particularly advantageous to add about 106% of the theoretical amount, in each case after the stoichiometrically required amount has ended the reaction of the preceding addition. 60 carries, and the mixture in a suitable digestion. In addition, according to the invention, the over device is brought, which is not neutralized with suitable stirring and liquid acid, it can rather be provided with heating devices. During the leaching separated and reused for further ore, the mixture will become permanent and gentle. The U.S. patent shows that stirring to keep the mineral particles in suspension so that the excess acid is neutralized. At 65 th and to allow the acid free access,
This neutralization also causes the iron that is not completely present in the solution to be precipitated from above. After filtering closed so that the process remains at atmospheres of the solution, the iron in the residue and pressure is carried out.

Im Digeriergefäß wird die gelinde geführte Mischung, die zunächst als dicke Aufschlämmung vorliegt, so erhitzt, daß die Temperatur innerhalb weniger Minuten von etwa 25 auf etwa 75° C erhöht wird, worauf die Mischung auf Grund der frei werdenden Reaktionswärme von selbst zu sieden beginnt. Nun wird das Erhitzen von außen eingestellt, die Rührung jedoch aufrechterhalten, damit das Mineral in Suspension bleibt und die Säure weiterhin zu jedem Mineralteilchen leichten Zutritt hat. Die Reaktionswärme allein steigert die Temperatur der Aufschlämmung auf etwas über 100° C. Die Temperatur der Aufschlämmung wird genau beobachtet, und nach etwa 5 Minuten wird sie abzufallen beginnen, und das Sieden wird aufhören. Dies ist ein Hinweis dafür, daß die Reaktion ihrem Ende zugeht. Nun wird wieder von außen erhitzt, um die Lösung nahe oder bei der Siedetemperatur zu halten, und zwar etwa weitere 10 Minuten, um die Reaktion möglichst weitgehend zu Ende zu führen.In the digestion vessel, the gently guided mixture, which is initially present as a thick slurry, is heated so that the temperature increases from about 25 to about 75 ° C within a few minutes whereupon the mixture begins to boil by itself due to the heat of reaction released. Now the heating from the outside is stopped, but the stirring is maintained so that the mineral can be removed remains in suspension and the acid continues to have easy access to any mineral particle. the Heat of reaction alone raises the temperature of the slurry to just over 100 ° C. The temperature the slurry will be closely watched and after about 5 minutes it will begin to fall off, and the boiling will stop. This is an indication that the reaction is coming to an end. Now it is heated again from the outside in order to keep the solution close to or at the boiling point, and about another 10 minutes to complete the reaction as much as possible.

Während die Mischung noch heiß ist, wird die unlösliche Kieselsäure von der Lösung — vorzugsweise durch ein Vakuumfilter — abfiltriert und der Filterkuchen mit einer relativ kleinen Menge Wasser gewaschen. Obwohl es für eine gute Filtration nicht wesentlich ist, erwies sich die Zugabe eines Koaguliermittels als vorteilhaft, um eine vollständige Koagulation der Kieselsäure zu lockeren Aggregaten zu gewährleisten.While the mixture is still hot, the insoluble silica will come off the solution - preferably through a vacuum filter - filtered off and the filter cake washed with a relatively small amount of water. Although not essential to good filtration, the addition of a coagulant has been found as beneficial to a complete coagulation of the silica to loose aggregates guarantee.

In weiterer Folge werden aus dem Filtrat andere Metallionen als Magnesium entfernt. Eine solche Entfernung fällt nicht in den Bereich der vorliegenden Erfindung und wird nicht im einzelnen behandelt. Subsequently, metal ions other than magnesium are removed from the filtrate. Such Removal does not fall within the scope of the present invention and is not discussed in detail.

Wenn das beschriebene Verfahren mit einem geringen stöchiometrischen Überschuß oder mit etwa der theoretischen, stöchiometrischen Menge an Säure durchgeführt wird, reagieren etwa 95 % des Minerals mit der Säure. Dieser Prozentsatz ist relativ hoch und stellt vermutlich den höchsten Nutzeffekt dar, der jemals mit einem technisch anwendbaren Verfahren unter Anwendung von Salzsäure erreicht wurde.If the process described with a small stoichiometric excess or with about the theoretical, stoichiometric amount of acid is carried out, about 95% of the mineral reacts with the acid. This percentage is relatively high and is believed to be the greatest benefit ever achieved with a technically applicable process using hydrochloric acid became.

Die Leichtigkeit, mit der lösliche Stoffe vom unlöslichen Kieselsäurerückstand durch Filtration isoliert werden können, hängt sehr stark von der Säurekonzentration ab, die bei der Auslaugung des Minerals angewendet wurde, und zwar nimmt sie mit steigender Säurekonzentration zu. Ein Mineral, welches durch Kochen mit Salzsäure, deren Konzentration weniger als 25% beträgt, ausgelaugt wurde, kann nur schwierig filtriert werden, und das Auswaschen der gelösten Salze von einem so gebildeten Rückstand erfordert eine große Menge Waschwasser. Bei Anwendung von Salzsäure mit einer Konzentration von etwa 38 Gewichtsprozent können die gelösten Salze vom Kieselsäurerückstand vergleichsweise in sehr kurzer Zeit ausgewaschen werden, und die erforderliche Menge Waschwasser zur Entfernung eines gegebenen Prozentsatzes von anhaftenden gelösten Stoffen ist ebenfalls viel geringer. Die Anwendung größerer Säurekonzentrationen ist unpraktisch, da solche bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck instabil sind. Die Anwendung von Säurekonzentrationen, die am oberen Ende des angegebenen Bereiches liegen, begünstigt zunehmend die Austreibung eines Teils des Chlorwasserstoffs aus der Lösung, bevor dieser für die Reaktion mit dem Mineral verbraucht werden kann, da der Chlorwasserstoff aus einer hochkonzentrierten Lösung leichter entweicht und da er ebenfalls leichter aus konzentrierten Metallchloridlösungen ausgetrieben wird, die entstehen, wenn konzentrierte Salzsäure zur Zersetzung des Minerals angewendet wird. Dieser Verlust an Salzsäure aus konzentrierten Lösungen vermindert etwas den Nutzeffekt bei der Ausnutzung des Minerals. Anderseits wird dadurch dieThe ease with which solubles are isolated from the insoluble silica residue by filtration depends very much on the acid concentration that occurs during the leaching of the mineral was applied, namely it increases with increasing acid concentration. A mineral which leached by boiling with hydrochloric acid, the concentration of which is less than 25%, can only be filtered with difficulty, and washing out the dissolved salts from one so formed Residue requires a large amount of washing water. When using hydrochloric acid with a concentration of about 38 percent by weight can be compared to the dissolved salts from the silica residue be washed out in a very short time, and the required amount of wash water for removal a given percentage of adhering solutes is also much less. The application larger acid concentrations is impractical as those at ambient temperature and Atmospheric pressure are unstable. The application of acid concentrations that are at the high end of the The specified range increasingly favors the expulsion of some of the hydrogen chloride out of the solution before it can be consumed for the reaction with the mineral because the hydrogen chloride escapes more easily from a highly concentrated solution and because it is also easier to escape concentrated metal chloride solutions, which are formed when concentrated hydrochloric acid is used to decompose the mineral. This loss of hydrochloric acid from concentrated solutions somewhat diminishes the efficiency of using the mineral. On the other hand, the

ίο Menge der freien Säure in der fertigen Auslaugeflüssigkeit auf sehr geringe Werte reduziert, ohne daß neutralisiert werden muß. Die verschiedenen Mengen HCl, die dampfförmig aus dem Reaktionsgefäß beim Auslaugen mit Säure der angegebenen Konzentration austreten, können natürlich in einem Säurekühler zwecks Wiederverwendung zurückgewonnen werden. Ein nomineller Verlust an nicht umgewandeltem, jedoch billigem Mineral wird mehr als ausgeglichen durch den Wert der im Kühler zurückgewonnenen HCl, welche bei Anwendung von verdünnter Säure in der Lösung verbleiben würde und schließlich neutralisiert werden müßte. Eine optimale Säurekonzentration für die Auslaugung, welche einen sehr gut filtrierbaren Rückstand, eine konzentrierte Lösung der Metallchloride, einen hohen Nutzeffekt der Mineralausnutzung und eine geringe Restazidität ergibt, ist 31 Gewichtsprozent HCl.ίο Amount of free acid in the finished leaching liquid reduced to very low values without having to be neutralized. The different amounts HCl, which is in vapor form from the reaction vessel when leached with acid of the specified concentration can of course be recovered in an acid cooler for reuse. A nominal loss of unconverted but cheap mineral is more than made up for by the value of the HCl recovered in the cooler, which when using dilute acid would remain in solution and would eventually have to be neutralized. An optimal acid concentration for the leaching, which is a very easily filterable residue, a concentrated solution of metal chlorides, gives high mineral utilization efficiency and low residual acidity, is 31 weight percent HCl.

Die verwendete Bezeichnung »Filtrierbarkeit« bezieht sich im allgemeinen auf die Leichtigkeit, mit der lösliche Stoffe durch Filtration von der Kieselsäure und anderen unlöslichen Materialien, die nach der erfindungsgemäßen Behandlung der kieselsäurehaltigen Magnesiummineralien mit Salzsäure zurückbleiben, abgetrennt werden können. Die Filtrierbarkeit wird hier im besonderen definiert mit lOOmal der reziproken Zeit in Sekunden, die erforderlich ist, um 100 ml Waschwasser bei 50° C durch einen Filterkuchen durchzuleiten, der beim Auslaugen von 100 g kieselsäurehaltigem Magnesiummineral mit Säure erhalten wird, wobei die erhaltene Aufschlämmung durch ein horizontales Filter mit 9 cm Durchmesser filtriert wird. Der zu prüfende Filterkuchen soll gewaschen, jedoch nach der Filtration nicht mechanisch aufgewirbelt werden. Ferner soll während der Filtration als auch während des Tests ein gutes Wasserstrahlvakuum angewendet werden. Es ist klar, daß die Definition empirisch und willkürlich ist, sie erweist sich jedoch für Vergleichszwecke im vorliegenden Fall als sehr nützlich.The term "filterability" used generally refers to the ease with which the solubles by filtration from the silica and other insoluble materials that are after the treatment according to the invention of the silica-containing magnesium minerals with hydrochloric acid remains, can be separated. The filterability is specifically defined here as 100 times the reciprocal time in seconds that is required to pass 100 ml of wash water at 50 ° C. through a filter cake to pass through the leaching of 100 g of silica-containing magnesium mineral with Acid is obtained by passing the resulting slurry through a horizontal filter 9 cm in diameter is filtered. The filter cake to be tested should be washed, but not mechanically after filtration be whirled up. Furthermore, a good one should be obtained during the filtration as well as during the test Water jet vacuum can be applied. It is clear that the definition is empirical and arbitrary, them however, proves to be very useful for comparison purposes in the present case.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert.For a better understanding, the invention is described in the following description with reference to FIG the drawings further explained.

F i g. 1 zeigt ein Fließschema einer Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens; inF i g. Fig. 1 shows a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention; in

Fig. 2 ist die Filtrierbarkeit des Rückstandes gegen die Konzentration der zur Auslaugung verwendeten Säure aufgetragen.Figure 2 is the filterability of the residue plotted against the concentration of the acid used for leaching.

In F i g. 1 gelangt ein auf eine Größe von 0,84 mm oder kleiner zerriebener Olivin mittels einer Transportvorrichtung 12 in den Mischtank 10, worin er in der Kälte mit Salzsäure, welche über die Leitung 14 zugeführt wird, vermischt wird. Erfindungsgemäß wird die Salzsäure in einer Konzentration von 25 bis 38 Gewichtsprozent HCl in einer solchen Menge angewendet, die vorzugsweise einem geringen stöchiometrischen Überschuß für das Mineral entspricht. Die kalte Aufschlämmung verläßt den Mischtank über die Leitung 16 und gelangt in das Reaktions-In Fig. 1, an olivine ground to a size of 0.84 mm or smaller arrives by means of a transport device 12 in the mixing tank 10, in which it is cold with hydrochloric acid, which is supplied via line 14 is supplied, is mixed. According to the invention, the hydrochloric acid is in a concentration of 25 to 38 weight percent HCl applied in an amount that is preferably a low stoichiometric Excess for the mineral equals. The cold slurry exits the mix tank via line 16 and enters the reaction

I 253 253I 253 253

gefäß 18, welches eine geeignete Rührvorrichtung 20 und eine Heizvorrichtung, wie z. B. Dampfschlangen 22, enthält. Das Innere des Reaktionsgefäßes 18, die Schaufeln des Rührers 20 und die Heizvorrichtung 22 bestehen aus einem korrosionsbeständigen Material. Die kalte Aufschlämmung wird in einen solchen Tank absatzweise eingebracht.vessel 18, which has a suitable stirring device 20 and a heating device, such as. B. steam coils 22, contains. The inside of the reaction vessel 18, the blades of the stirrer 20 and the heater 22 are made of a corrosion-resistant material. The cold slurry is in such a Tank introduced intermittently.

Die in das Reaktionsgefäß 18 über die Heizvorrichtung 22 eingebrachte Wärme wird so einreguliert, daß die kalte Aufschlämmung nach etwa 5 Minuten Heizdauer zum Sieden kommt. Beim Siedebeginn wird das Erhitzen eingestellt, und man läßt die Reaktion mit der frei werdenden Reaktionswärme weiterlaufen, bis die Temperatur der Aufschlämmung zu fallen beginnt und das Sieden nachläßt. Nun wird das Erhitzen fortgesetzt, so daß die Lösung etwa weitere 10 Minuten siedet, um die Reaktion möglichst vollständig zu Ende zu führen. Die heiße Aufschlämmung wird dann über den Weg 24 in das Filter 26 gebracht und der Vorgang im Reaktionsgefäß 18 mit einem neuen Ansatz kalter Aufschlämmung wiederholt. Das Reaktionsgefäß 18 besitzt eine Auffangvorrichtung 28 zum Sammeln der freigesetzten Säuredämpfe, welche zu einem Säurekühler zur Wiedergewinnung dieser Säure geführt werden.The heat introduced into the reaction vessel 18 via the heating device 22 is regulated in such a way that that the cold slurry comes to the boil after about 5 minutes of heating. At the start of boiling the heating is stopped and the reaction is allowed to take place with the liberated heat of reaction continue running until the temperature of the slurry begins to drop and the boiling subsides. Well will continue heating so that the solution boils for about an additional 10 minutes in order to maximize the reaction to be carried out completely. The hot slurry is then fed into the Filter 26 brought and the process in reaction vessel 18 with a fresh batch of cold slurry repeated. The reaction vessel 18 has a collecting device 28 for collecting the released Acid vapors which are sent to an acid cooler for recovery of this acid.

Die Filtration und das Waschen der Kieselsäure erfolgen im Filter 26. Das konzentrierte Filtrat und ein Teil des Waschwassers gehen über die Leitung 30 zu einer weiteren Reinigungsapparatur (nicht eingezeichnet), während der Rest des Waschwassers über die Leitung 32 in den Filter 26 zurückgeführt und für das Waschen des nächsten Ansatzes verwendet wird. Ein Teil des Waschwassers kann auch für andere Zwecke verwendet werden.The filtration and washing of the silica take place in the filter 26. The concentrated filtrate and some of the washing water go via line 30 to a further cleaning apparatus (not shown), while the remainder of the wash water is returned to the filter 26 via line 32 and for washing of the next batch is used. Some of the wash water can also be used for others Purposes.

Zur Erläuterung des Einflusses der Säurekonzentration auf die Gelbildung des Siliziumdioxyds und der Kieselsäure und auf die Filtration sind die folgenden Beispiele angegeben, in denen sich die Säurekonzentration unterscheiden:To explain the influence of the acid concentration on the gel formation of the silicon dioxide and the silica and the filtration are given the following examples, in which the acid concentration differentiate:

Beispiel 1example 1

100 g Olivin (Korngröße 0,71 mm, enthaltend 49,1% MgO und 8,0 °/o FeO) wurden in einem 800-ml-Becherglas mit 496 ml 20gewichtsprozentiger HCl in der Kälte vermischt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde von Hand aus intermittierend mit einem Glasstab gerührt, während das Becherglas über einer Gsaflamme erwärmt wurde. Die Heizgeschwindigkeit wurde so eingestellt, daß die Aufschlämmung nach etwa 5 bis 11 Minuten zu Sieden begann. Wenn die Aufschlämmung auf Grund der frei werdenden Reaktionswärme von selbst siedete, wurde die Gasflamme entfernt, und wenn die Temperatur zu fallen begann, wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren eine kleinere Flamme untergestellt. Die Reaktion wurde nach dem Beginn des Siedens etwa 15 Minuten weitergeführt, worauf 10 ml einer Koagulationsmittellösung zugefügt wur-100 g of olivine (grain size 0.71 mm, containing 49.1% MgO and 8.0% FeO) were in one 800 ml beaker mixed with 496 ml 20 weight percent HCl in the cold. The resulting slurry was hand stirred intermittently with a glass rod while the beaker was heated over a gas flame. The heating rate was adjusted so that the slurry began to boil after about 5 to 11 minutes. If the slurry is due to the released heat of reaction boiled by itself, the gas flame was removed, and when the temperature began to fall, a smaller flame was placed under it according to the procedure described above. The reaction was continued for about 15 minutes after the start of boiling, whereupon 10 ml of a coagulant solution was added

ao den. Die heiße Lösung wurde unter Anwendung eines Buchner-Trichters (9 cm Durchmesser) im Wasserstrahlvakuum sofort filtriert. Nach Beendigung der Filtration wurde der Kuchen auf dem Filter gewaschen und die Filtrierbarkeit durch die Zeit charakterisiert, die für das Durchlaufen von 100 ml Wasser bei 50° C durch den gewaschenen, jedoch nicht aufgerührten Kuchen erforderlich war. Der Reziprokwert in Sekunden, multipliziert mit 100, wurde als ein Punkt für die Aufzeichnung der Kurve in F i g. 2 verwendet.ao the. The hot solution was poured in using a Buchner funnel (9 cm diameter) Water jet vacuum filtered immediately. After the completion of the filtration, the cake was washed on the filter and filterability characterized by the time taken for 100 ml to pass through Water at 50 ° C was required by the washed but not stirred cake. Of the The reciprocal of seconds, multiplied by 100, was used as a point for recording the curve in Fig. 2 used.

Beispiel 2, 3 und 4Example 2, 3 and 4

Die Beispiele 2, 3 und 4 sind genaue Wiederholungen von Beispiel 1, nur wurden verschiedene Mengen Säure mit verschiedenen Konzentrationen zur Auslaugung des Minerals angewendet. Die verwendeten Säurevolumina wurden so gewählt, daß bei allen Beispielen die gleiche Gewichtsmenge Chlorwasserstoff verwendet wurde.Examples 2, 3 and 4 are exact repetitions of Example 1, only different amounts were used Acid used in various concentrations to leach the mineral. The used Acid volumes were chosen so that in all examples the same amount by weight of hydrogen chloride was used.

Tabelle 1Table 1

Beispielexample Säure
konzentration
Vo
acid
concentration
Vo
Säure
volumen
ml
acid
volume
ml
Gramm
HCl
gesamt
Gram
HCl
total
100-l/Filtrierzeit
für
100 ml Wasser
100 l / filter time
for
100 ml of water
Mineral
umwandlung
Vo
mineral
conversion
Vo
Gramm
freie HCl in der
Auslaugungs-
flüssigkeit
Gram
free HCl in the
Leaching
liquid
Gramm HCl
weggekocht
Grams of HCl
boiled away
Vo MgCl2
in der
Flüssigkeit
Vo MgCl 2
in the
liquid
1
2
3
4
1
2
3
4th
20,0
25,0
31,0
37,9
20.0
25.0
31.0
37.9
496
365
290
227
496
365
290
227
99
99
99
99
99
99
99
99
0,238
0,417
0,98
1,08
0.238
0.417
0.98
1.08
80,3
81,7
71,6
63,3
80.3
81.7
71.6
63.3
14,3
9,7
0,06
0,62
14.3
9.7
0.06
0.62
6,7
11,1
29,4
37,0
6.7
11.1
29.4
37.0
21
29
34
35
21
29
34
35

Diese Beispiele zeigen, daß die Filtrierbarkeit bei Anwendung von 31%iger Salzsäure verglichen mit 20%iger Salzsäure merklich zunimmt, jedoch nur wenig zunimmt, wenn 37,9°/oige Salzsäure an Stelle von 31%iger Salzsäure angewendet wird. Die gesamte Waschwassermenge, die zur Entfernung der gelösten Salze aus der Kieselsäure auf einen gegebenen Wert erforderlich ist, ändert sich etwa umgekehrt zur Filtrierbarkeit, und die Konzentration der gelösten Metallchloride in der Auslaugungsflüssigkeit steigt mit der Konzentration der für das Auslaugen verwendeten Säure, so daß die Konzentration der mit den Waschlösungen vereinigten Auslaugungsflüssigkeit mit steigender Konzentration der Säure merklich ansteigt. Die Restazidität wird jedoch in Auslaugungsflüssigkeiten, die man durch Anwendung von konzentrierter Säure erhält, wie aus Tabelle 1 hervorgeht, sehr leicht auf sehr niedrige Werte gebracht. In F i g. 2 ist die Filtrierbarkeit gegen die Konzentration der Säure aufgetragen. Die Werte der vier Beispiele in Tabelle 1 wurden zur Aufstellung der Kurve in F i g. 2 neben vielen anderen experimentellen Werten mitverwendet. Die Kurve zeigt, daß die Filtrierbarkeit stark ansteigt, wenn an Stelle von 20- oder auch 25°/oiger Säure 31%ige Säure verwendet wird, während der weitere Anstieg zwischen 37,9- und 31°/oiger Säure gering ist. Unter Berücksichtigung aller Faktoren einschließlich des Wegkochens der Säure liegt die optimale Säurekonzentration bei etwa 31 Gewichtsprozent HCl.These examples show that the filterability when using 31% hydrochloric acid compared with 20% hydrochloric acid increases noticeably, but increases only slightly if 37.9% hydrochloric acid is in place of 31% hydrochloric acid is applied. The total amount of wash water used to remove the dissolved salts from the silica required to a given value changes roughly the other way around to filterability, and the concentration of dissolved metal chlorides in the leaching liquid increases with the concentration of the acid used for the leaching, so that the concentration of the with Leaching liquid combined in the washing solutions noticeably as the concentration of the acid increased increases. However, the residual acidity will be in leachate fluids obtained by the application of As can be seen from Table 1, concentrated acid is very easily brought to very low values. In Fig. 2 the filterability is plotted against the concentration of the acid. The values of the four examples in Table 1 were used to establish the curve in FIG. 2 among many other experimental ones Values are also used. The curve shows that the filterability increases sharply when in place of 20 or 25% acid 31% acid is used, while the further increase between 37.9 and 31% acid is low. Taking into account all factors including cooking away the acid, the optimal acid concentration is about 31 percent by weight HCl.

Die gesamte vorangehende Diskussion bezieht sich auf ein Auslaugungsverfahren, bei dem die Digerierung unter Atmosphärendruck erfolgt. Tatsächlich sind die Filtrierbarkeit und die Mineralausnutzung beim Auslaugen unter Atmof Sphärendruck hinreichend groß, um ein solches Verfahren wirtschaftlich zu gestalten. Es wurde jedoch gefunden, daß neben der verbesserten Filtrierbarkeit durch Anwendung von Salzsäure im Konzentrationsbereich von 25 bis 38°/o bestimmte weitere Vorteile erzielt werden können, wenn das Digerieren vorzugsweise unter Druck erfolgt. Der wichtigste Vorteil ist eine Verringerung des Säureverlustes durch Wegkochen und eine damit verbundene Zunahme des Nutzeffektes bei der Mineralverwertung. Wenn diese Arbeitsweise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wird, ist das Reaktionsgefäß für Arbeiten unter Druck ausgerüstet und weist wie für das Arbeiten unter Atmosphärendruck Vorrichtungen zum Rühren und Erhitzen auf. Die gleiche Aufschlämmung wie oben wird in das Reaktionsgefäß gebracht, welches jedoch während des Erhitzens oben verschlossen ist. Die Mineralteilchen werden durch Rühren in Suspension gehalten, damit die Säure in den einzelnen Mineralteilchen freien Zutritt hat. Das Erhitzen wird so eingestellt, daß die Temperatur der eingeschlossenen Aufschlämmung innerhalb weniger Minuten von Umgebungstemperatur auf etwa 80° C steigt. Bei dieser Temperatur beginnt die exotherme Wärmetönung der Silikatzersetzung eine große Menge Wärme zu liefern, wodurch sowohl die Temperatur der Aufschlämmung als auch der Druck im Gefäß schnell ansteigen. Auf Grund von Begrenzungen der Apparatur kann es erforderlich sein, den Druck vorzugsweise durch Kühlen oder durch Abblasen von Dampf zu regeln. Bei der Regelung durch Abblasen von Dampf wird nur eine geringe Menge Dampf abgelassen werden müssen, wenn die Wärmezufuhr so eingestellt wird, daß die Temperatur von 80° C in etwa 8 Minuten erreicht wird und unterbrochen wird, wenn die Temperatur rasch zu steigen beginnt. Nach dem erstmaligen Erreichen einer Temperatur von 80° C ist die Zersetzungsreaktion innerhalb von 5 Minuten praktisch vollständig. Das Ende der Reaktion erkennt man durch einen raschen Abfall des Druckes, wenn der Säuregehalt der Lösung abfällt und keine Wärme mehr frei wird. Wenn die Aufschlämmung jedoch zu diesem Zeitpunkt abgelassen werden würde, könnte sie nur äußerst schwierig nitriert werden. Die Aufschlämmung wird daher weitere etwa 10 Minuten nahe dem Maximaldruck und -temperatur gehalten, indem erforderlichenfalls weitere Wärme von außen zugeführt wird. Hierauf wird das Erhitzen beendet und rascher Druckausgleich mit der Atmosphäre hergestellt. Dann wird der Aufschlämmung ein Koagulationsmittel zugefügt und die Aufschlämmung wie beim Verfahren, welches bei Atmosphärendruck arbeitet, heiß filtriert. Diese Art des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch im folgenden Beispiel erläutert.All of the foregoing discussion relates to a leaching process in which digestion takes place under atmospheric pressure. Indeed, the filterability and mineral utilization in the case of leaching under atmof spherical pressure sufficiently large to make such a process economical to design. However, it has been found that in addition to the improved filterability through application certain further advantages can be achieved by hydrochloric acid in the concentration range from 25 to 38% if the digestion is preferably carried out under pressure. The main benefit is a reduction the loss of acid by boiling away and an associated increase in the usefulness in mineral recovery. When this procedure is carried out with the method according to the invention the reaction vessel is equipped for work under pressure and has the same instructions as for work under atmospheric pressure devices for stirring and heating. The same slurry as above is placed in the reaction vessel, which, however, is closed at the top while heating is. The mineral particles are kept in suspension by stirring to keep the acid in has free access to the individual mineral particles. The heating is adjusted so that the temperature of the enclosed slurry from ambient temperature to about 80 ° C within a few minutes increases. At this temperature the exothermic heat of the silica decomposition starts a large amount To provide heat, which increases both the temperature of the slurry and the pressure in the vessel rise rapidly. Due to the limitations of the apparatus, it may be necessary to use pressure as a preference to be regulated by cooling or by blowing off steam. When regulating by blowing off only a small amount of steam will need to be vented of steam if the heat input is so it is set so that the temperature of 80 ° C is reached in about 8 minutes and is interrupted, when the temperature begins to rise rapidly. After reaching a temperature of for the first time 80 ° C the decomposition reaction is practically complete within 5 minutes. The end of Reaction can be recognized by a rapid drop in pressure when the acid content of the solution drops and no more heat is released. However, if the slurry is drained at this point it would be extremely difficult to nitride. The slurry will therefore held near the maximum pressure and temperature for another approximately 10 minutes by adding if necessary further heat is supplied from the outside. The heating is then ended and the pressure equalized rapidly made with the atmosphere. A coagulant is then added to the slurry and hot filtering the slurry as in the atmospheric pressure process. These The type of method according to the invention is also illustrated in the following example.

Beispiel 5Example 5

358 Gewichtsteile Salzsäure (spezifisches Gewicht 1,155) wurden mit 100 Gewichtsteilen Olivin (Korngröße bis 0,074 mm) vermischt und in eine Glasapparatur mit Rührer, Manometer, Thermometer und Ablaßventil gegeben. Die Apparatur wurde von außen vorsichtig bis 400C erhitzt, worauf das Ablaßventil geschlossen wurde. Während der Durchführung des Versuches wurden folgende Werte erhalten: 358 parts by weight of hydrochloric acid (specific weight 1.155) were mixed with 100 parts by weight of olivine (grain size up to 0.074 mm) and placed in a glass apparatus with a stirrer, manometer, thermometer and drain valve. The apparatus was carefully heated from the outside to 40 ° C., whereupon the drain valve was closed. The following values were obtained during the execution of the experiment:

55 Zeit, MinutenTime, minutes J-TUCKJ-TUCK TempeTempe BemerkungenRemarks nach demafter this kg/cm2 kg / cm 2 raturrature BeginnBeginning 00 0C 0 C Geschlossenes AblaßClosed drain 00 4040 ventil, zugeführtevalve, supplied IOIO Wärme verringertHeat decreased 0,210.21 55 0,560.56 6060 77th 1,751.75 7474 99 1,971.97 113113 1S 1 p 1010 2,112.11 120120 HV2 HV 2 1,971.97 133133 Reaktion scheinbarReaction apparently 1313th 131131 beendet, zugeführteended, fed Wärme verringertHeat decreased 2020th 1,831.83 1414th 1,971.97 130,5130.5 14V2 14V 2 2,392.39 133133 1717th 2,762.76 138138 «5«5 2121 1,401.40 140140 2525th 00 131131 Wärmezufuhr beendetEnd of heat supply 3030th 112112 Ablaßventil geöffnetDrain valve open

Die Reaktionsprodukte wurden aus der Apparatur entfernt und 300 Teile Wasser zugefügt. Die gesamte Reaktionsmasse wurde auf ein Vakuumfilter (9,9 cm Durchmesser) gegossen und 507 Teile Flüssigkeit in 30 Sekunden abgesaugt, während 215 Teile im Kuchen verblieben. Insgesamt waren 0,27 Äquivalente oder 9,9 g HCl in der gesamten Flüssigkeit vorhanden. Der Filterkuchen war 3,0 cm dick, und nach dem Waschen und Trocknen verblieben 45,5 Gewichtsteile. Die Umwandlung des Olivins war daher 95,6%>. Die Filtrierbarkeit gemäß der angegebenen Definition betrug etwa 16 auf einer Skala entsprechend F i g. 2.The reaction products were removed from the apparatus and 300 parts of water were added. the entire reaction mass was poured onto a vacuum filter (9.9 cm diameter) and 507 parts of liquid Sucked off in 30 seconds while 215 parts remained in the cake. A total of 0.27 equivalents or 9.9 g HCl present in total liquid. The filter cake was 3.0 cm thick, and after washing and drying 45.5 parts by weight remained. The conversion of the olivine was therefore 95.6%>. The filterability according to the specified Definition was about 16 on a scale corresponding to FIG. 2.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt also sowohl bei Atmosphärendruck als auch erhöhtem Druck eine wirtschaftliche Methode für die Gewinnung von Magnesium und seiner Verbindungen aus Olivin und anderen kieselsäurehaltigen Magnesiummineralien. Das Verfahren ist so beschaffen, daß es in einer Apparatur, die aus leicht erhältlichen Bestandteilen zusammengesetzt ist, leicht durchgeführt werden kann. Durch Ausnutzung der exothermen Reaktionswärme wird die erforderliche Temperatur weitgehend von selbst aufrechterhalten und die von außen erforderliche Wärmemenge verringert. Darüber hinaus wird das gebildete Magnesiumchlorid in relativ konzentrierter Form erhalten und die Kosten für das Verdampfen bei der Herstellung verkaufbarer Magnesiumverbindungen aus dem Chlorid weitgehend vermindert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit für die technische Ausbeutung der Lagerstätten, die Olivin und andere kieselsäurehaltige Magnesiummineralien enthalten und in großen Mengen zur Verfügung stehen, gut geeignet.The method according to the invention thus results both at atmospheric pressure and at elevated pressure Print out an economical method for the extraction of magnesium and its compounds Olivine and other silica-containing magnesium minerals. The procedure is such that it easily performed in an apparatus composed of readily available components can be. The required temperature is achieved by utilizing the exothermic heat of reaction largely maintained by itself and reduces the amount of heat required from outside. About that in addition, the magnesium chloride formed is obtained in a relatively concentrated form and the costs sellable for evaporation in manufacture Magnesium compounds from the chloride are largely reduced. The inventive method is thus for the technical exploitation of the deposits, the olivine and other silica-containing magnesium minerals and are available in large quantities, well suited.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung konzentrierter, wässeriger, magnesiumchloridhaltiger Lösungen durch Aufschluß von auf eine Korngröße von1. Process for the preparation of concentrated, aqueous, magnesium chloride-containing solutions by digesting to a grain size of 709 680/364709 680/364 weniger als 0,84 mm zerkleinerten kieselsäurehaltigen Magnesiummineralien mit konzentrierter Salzsäure in der Siedehitze, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erz mit einer 25- bis 38gewichtsprozentigen Salzsäure, die in bezug auf die Umwandlung des Magnesiums und anderer gegenwärtiger Metalle zu den Chloriden vorzugsweise in geringem stöchiometrischem Überschuß vorliegt, vermischt, wonach die Temperatur der Mischung mit einer Geschwindigkeit von etwa 10° C pro Minute bis zum Sieden gesteigert und nach Abklingen der Reaktionswärme so lange auf dieser Temperatur gehalten wird, bis die Umsetzung beendet und die Kieselsäure ausgefallen ist, welche anschließend von der noch heißen Suspension in bekannter Weise abgetrennt wird.Less than 0.84 mm of crushed silica-containing magnesium minerals with concentrated hydrochloric acid at the boiling point, characterized in that the ore is treated with a 25 to 38 percent strength by weight hydrochloric acid which, with regard to the conversion of magnesium and other current metals to the chlorides, preferably in a low stoichiometric Excess is present, mixed, after which the temperature of the mixture is increased to boiling at a rate of about 10 ° C per minute and, after the heat of reaction has subsided, is kept at this temperature until the reaction has ended and the silica has precipitated, which is then removed by the still hot suspension is separated in a known manner. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abtrennen von der unlöslichen Kieselsäure ein Koagulationsmittel zur weiteren Ausfällung der Kieselsäure zugefügt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that before being separated from the a coagulant is added to insoluble silica to further precipitate the silica will. 3. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzsäure in einer Menge von etwa 106 % der theoretischen, stöchiometrisch erforderlichen Menge angewendet wird.3. The method according to one or more of claims 1 and 2, characterized in that the hydrochloric acid in an amount of about 106% of the theoretical, stoichiometrically required Amount is applied. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren unter Druck durchgeführt wird.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the method under Printing is carried out. In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 549 798.
Considered publications:
U.S. Patent No. 2,549,798.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings 709 680/364 10.67 © Bundesdruckerei Berlin709 680/364 10.67 © Bundesdruckerei Berlin
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