DE1667510C3 - Verfahren zur Herstellung von MagnesiumhexafluorosNicat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von MagnesiumhexafluorosNicatInfo
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Description
45
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von festem Magnesiumhexafluorosilicat
(MgSiFe -6I-hO) durch Umsetzung von Magnesiumchlorid
mit Hexafluorokieselsäure.
Magnesiumhexafluorosilicat ist eine wertvolle Verbindung,
die im Holz- und P uutenschutz häufig im Gemisch mit anderen wirksamen Verbindungen Anwendung
findet.
Ein bekanntes Verfahren stellt Magnesiumhexafluorosilicat durch Umsetzen von Magnesiumoxid mit
Hexafluorokieselsäure her, bei dem das Hexafluorosilicat aus wäßriger Lösung durch Eindampfen ausgefällt
und anschließend unter schonenden Bedingungen getrocknet wird.
Bei einem weiteren Verfahren wurde vorgeschlagen, Magnesiumhexafluorosilicat aus den Abgasen
der Phosphatindustrie durch Waschen der Gase mit einer wäßrigen Suspension von Mcgnesiumcarbonat
oder einer Lösung von Magnesiumchlorid herzustellen. In beiden Fällen wird das Salz durch Eindampfen
gewonnen.
Weiterhin wurde vorgeschlagen, die Reaktionslösungen, die durch Umsetzung von Hexafluorokieselsäure
mit Magnesiumoxid oder Magnesiumcarbonat gewonnen werden und somit nur Hexafluorosilicat
als Anion enthalten, in einer Zerstäubungstrocknungsanlage zu konzentrieren, um sie dann anschließend
der Kristallisation zu unterwarfen. Eine vollständige Entwässerung der Lösung war im allsjeineinen
mit diesem Sprühverfahren nicht zu erreichen.
Bei einem Verfahren nach der britischen Patentschrift 2 63 780 muß mit sehr großen Überschüssen
an Magnesiumchlorid gearbeitet werden, um eine hohe Ausbeute an Magnesiumhexafluorosilicat, bezogen
auf die eingesetzte Hexafluorokieseisäure, zu erhalten (sogenannter Aussalzeffekt). Als Nebenprodukt
entsteht eine Mutterlauge, aus der das überschüssige Magnesiumchlorid und die Salzsäure abgetrennt
werden müssen. Dies geschieht nach dem bekannten Verfahren durch Destillation der Mutterlauge
bzw. durch Eindampfung derselben nach Neutralisation der Säure.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von festem Magnesiumhexafluorosilicat durch Umsetzung
von Magnesiumverbindungen mit Hexafluorokieselsäure gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
man wäßrige Mischungen aus Magnesiumchlorid mit einer Konzentration bis zum Sättigungswert und
Hexafluorokieselsäure mit einer Konzentration bis zu 60% in einem Überschuß bis zu 5% in einer Reaktions-
und Trocknungszone mit heißen inerten Gasen vermischt, so daß das entstehende Magnesiumhexafluorosilicat
in der Reaktions- und Trocknungszone eine Temperatur von etwa 80° C nicht überschreitet
und das Magnesiumhcxafhorosilicat in fester Form vom abgespaltenen Chlorwasserstoff,
Wasserdampf und den Trocknungsgasen abtrennt.
überraschenderweise gelingt es, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf sehr einfachem Wege
in einem Arbeitsgang aus leicht zugänglichen Ausgangsprodukten ein reines festes Magnesiumhexafluorosilicat
zu erhalten.
Im einzelnen kann das Verfahren wie folgt ausgeführt werden: Wäßrige Magnesiumchloridlösimgen
mit beliebig niedriger Konzentration bis zum Sättigungswert (bei 20° C lösen sich 54,56 g MgCb in
100 g Wasser, entsprechend einer Konzentration von 35,30 Gewichtsprozent), vorzugsweise von 20 bis
33 Gewichtsprozent, werden mit Hexafluorokieselsäure mit beliebig niedriger Konzentration bis 60
Gewichtsprozent, vorzugsweise von 20 bis 50 Gewichtsprozent, vermischt und anschließend in geeigneten
Vorrichtungen, z. B. einem Zerstäubungstrockner versprüht, wobei unter Abspaltung von Chlorwasserstoff
und Verdampfen von Wasser festes Magnesiumhexafluorosilicat entsteht. Auf Grund der
Temperaturempfindlichkeit des Magnesiumhexafluorosilicats ist bei der Umsetzung und der anschließenden
Trocknung darauf zu achten, daß das entstehende MgSiFe · 6H2O nicht auf Temperaturen
von über 80° C, vorzugsweise von über 60° C, erhitzt wird, vorausgesetzt, daß im Endprodukt ein
höherer Prozentsatz an wasserunlöslichen Verunreinigungen (Zersetzungsprodukten) vermieden werden
soll.
Die Eintrittstemperaturen der gegenüber der Reaktion inerten Trocknungsgase, vorzugsweise Luft,
in dem Sprühtrockner sollen zwischen 150 und 100° C, vorzugsweise bei 120° C, liegen. Die Luftaustrittstemperaturen
sollen vorzugsweise kleiner als
16 67 5
60 C sein. Das MagneMumhexafluorosilicat kann
aus den Gasen mit Hilfe eines Zyklons abgeschieden werden. Der als Reaktionsgas anfallende Chlorwasserstoff
kann in einem Waschturm aus der Trocknungsluft ausgewaschen werden.
Es ist zweckmäßig, den Wassergehalt der einzusetzenden Mischung möglichst niedrig zu halten. So
ist es möglich, den Wassergehalt der einzusetzenden Magnesiumchloridlösung dadurch zu senken, daß
man heiße gesättigte Lösungen zur Umsetzung bringt. In der nachfolgenden Tabelle werden einige Sättigungskonzentrationen
von MgCh in Wasser bei verschiedenen Temperaturen mitgeteilt:
| Löslichkeit von MgCh | Temperatur |
| in Wasser (Gewichtsprozent) | (LC) |
| 34,90 | 10 |
| 35,30 | 20 |
| 35,36 | 25 |
| 35,80 | 30 |
| 36,50 | 40 |
| 37,20 | 50 |
| 37,90 | 60 |
| 38,85 | 70 |
| 39,80 | 80 |
| 41,00 | 90 |
| 42,30 | 100 |
oder Gegensirom in möglichst kurzen Zeiten zu vermischen.
Es besteht ferner die Möglichkeit, der Ausgangsmischung für die Herstellung von Magnesiumhexafluorosilicat
andere gegenüber den Reaktionspartnern bzw. -produkten inerte Substanzen zuzusetzen,
wie sie beim Holz- und Bautenschutz Anwendung finden, z. B. Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe usw.
Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern:
Es wurden 1 1 einer 32,6%igen H2SiF6(d= 1,29),
entsprechend 421 g HaSiFc (100%ig), mit einer Losung
von 278,2 g MgCh (wasserfrei) in 1 1 Wasser vermischt. Diese Lösung wurde der Sprühtrocknung
unterworfen. Lufteintrittstemperatur: 100° C, Luftaustrittstemperatur: 50° C. Das erhaltene Produkt
bestand zu 97°/o aus MgSiFe · 6H2O und enthielt
0,2% in Wasser unlösliche Anteile.
Wurde der Versuch unter sonst gleichen Bedingungen jedoch mit steigenden Lufleintritts- bzw.
Luftaustrittstemperaturen wiederholt, so nahm der wasserunlösliche Anteil zu, z. B. 2,2% Unlösliches
bei einer Lufteintrittstemperatur von 150° C.
Eine weitere Möglichkeit, den Wassergehalt der Mischungen niedrig zu halten, ist der Einsatz von
wäßrigen MgCh-Suspensionen oder von festem Magnesiumchlorid, vorzugsweise von Magnesiumchloridhydrat
der üblichen Zusammensetzung mit etwa 6H2O. Die wäßrige MgCh-Suspension oder das
feste Magnesiumchlorid werden in Hexafluorokieselsäure beliebig niedriger Konzentration bis 60 Gewichtsprozent,
vorzugsweise von 20 bis 50 Gewichtsprozent, eingetragen. Die Mischung wird anschließend
intensiv gerührt und dann der Sprühtrocknung unterworfen.
Das beim Arbeiten in konzentrierter Lösung bereits ausfallende Magnesiumhexafluorosilicat stört
die nachfolgende Umsetzung und Trocknung nicht.
Die Ausgangskomponenten werden in der Regel im Molverhältnis 1:1 vermischt; ein Überschuß an
Magnesiumchlorid ist tunlichst zu vermeiden, um das Endprodukt nicht mit größeren Mengen dieses Salzes
zu verunreinigen. Ein zu großer Überschuß von Hexafluorokieselsäure ist nicht wirtschaftlich, da er
die nachfolgende Aufbereitung des abgespaltenen Chlorwasserstoffs erschwert. Durch einen geringen
Überschuß an Hexafluorokieselsäure kann die Reinheit von Magnesiumhexafluorosilicat hinsichtlich
Chloridgehalt verbessert werden.
In einer weiteren Modifikation des Verfahrens ist es auch möglich, die Ausfjangslösungen ohne vorherige
Mischung direkt auf die Zerstäubungsdüse des Sprühturms zu geben. Auf diese Weise läßt sich das
Magnesiumhexafluorosilicat besonders einfach vollkontinuierlich herstellen. 6t>
Zur Ausübung des Verfahrens eignen sich alle Vorrichtungen, die es gestatten, die Reaktionskomponenten
mit den heißen inerten Gasen im Gleich-
Es wurden 1 1 einer 32,6%igen HaSiFe mit 618,5 g
Magnesiumchloridgehalt (technische Qualität mit 44,8% MgCh) und 200 ml Wasser vermischt. Diese
an MgSiFe gesättigte Lösung mit MgSiFe · 6H2O als
Bodenkörper wurde der Sprühtrocknung zugeführt (iechn. Daten siehe Beispiel 1). Das isolierte Magnesiumhexafluorosilicat
war feinpulvrig und gut rieselfähig. Eine l%ige wäßrige Lösung zeigte einen pH-Wert
von 3. Der Chloridgehalt und der wasserunlösliche Anteil betrugen 1,2%.
Eine Mischung von 1 1 einer 32,6%igen H2S1F6
und 618,5 g festem Magnesiumchloridhydrat (techn. Qualität mit 44,8% MgCh) wurde nach intensivem
Rühren einem Sprühturm zugeführt und getrocknet (techn. Daten siehe Beispiel 1). Das erhaltene feinpu'.vrige
Produkt enthielt etwa 1% Chlorid.
36,4 kg einer 49,6%igen H2S1F6 (mit einem Si-F-Verhältnis
von 1:5,97), entsprechend 18,05 kg H2SiFe
100%ig, wurden mit 36,7 kg einer 31,7%igen wäßrigen MgCh-Lösung, entsprechend 11,63 kg MgCh,
unter Rühren vermischt. Die Hexafluorokieselsäure wurde in einem geringen Überschuß von 2,6% in
bezug auf die Molmengen eingesetzt. Anschließend wurde die Suspension der Sprühtrocknung unterworfen.
Lufteintrittstemperatur: 115° C, Luftaustrittstemperatur: 50° C. In dem feinpulvrigen Produkt
wurden folgende Werte ermittelt:
Wasserunlösliches: 0,55%
Chloridgehalt: 0,53%
MgSiFe · 6H2O-Gehalt: 98,1Vo
Chloridgehalt: 0,53%
MgSiFe · 6H2O-Gehalt: 98,1Vo
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von festem Magnesiumhexafluorosilicat durch Umsetzung
von Magnesiumchlorid mit Hexafuorok'rselsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man
wäßrige Mischungen aus Magnesiumchlorid mit einer Konzentration bis zum Sättigungswert und
Hexafluorokieselsäure mit einer Konzentration bis zu 60% in einem Überschuß bis zu 5%>
in einer Reaktions- und Trocknungszone mit heißen inerten Gasen vermischt, so daß das entstehende
Magnesiumhexafluorosilicat in der Reaktions- und Trocknungszone eine Temperatur von etwa
80° C nicht überschreitet und das Magnesiumhexafluorosilicat in fester Form vom abgespaltenen
Chlorwasserstoff, Wasserdampf und den Trocknungsgasen abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reaktions- und Trocknungszone
das entstehende Magnesiumhexafluorosilicat eine Temperatur von 60° C nicht überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumchlorid-Lösungen
mit einer Konzentration von 20 bis 33 Gewichtsprozent verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Magnesiumchlorid der
Hexafluorokieselsäure in wäßriger Suspension oder in fester Form zugesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hexafluorokieselsäure
mit einer Konzentration von 20 bis 50 Gewichtsprozent verwendet wird.
6. Verwendung des nach Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellten Magnesiumhexafluorosilicats
in einem Gemisch zum Holz- uüd Bautenschutz.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB5139168A GB1207570A (en) | 1967-11-25 | 1968-10-30 | A process for the production of magnesium hexafluorosilicate |
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| BE724394D BE724394A (de) | 1967-11-25 | 1968-11-25 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DEF0054122 | 1967-11-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1667510C3 true DE1667510C3 (de) | 1977-05-12 |
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