DE2512272A1

DE2512272A1 - Verfahren zum aufarbeiten von magnesiumverbindungen

Info

Publication number: DE2512272A1
Application number: DE19752512272
Authority: DE
Inventors: Anthony Dr Hayhurst; George Steven James; Ronald Algar Parry
Original assignee: VER REFRACTORIES Ltd
Current assignee: VER REFRACTORIES Ltd
Priority date: 1974-03-22
Filing date: 1975-03-20
Publication date: 1975-09-25
Also published as: BR7501752A; FR2264878A1; FR2264878B1; ATA222875A; GB1500014A; ES435863A1; IT1037138B; YU72375A; ZA741871B; IN143069B; AU7932375A; AT343596B; YU36900B

Description

Liedl, Dr. Pontani, Näth, Zeitler 2512272

Patentanwälte München 22 · SteinsdorfstraBe 21 - 22 · Telefon 089 / 29 84 62

B 7265

VEREENIGING REFRACTORIES LIMITED 117, Barrage Road, Vereeniging, Transvaal / South Africa

Verfahren zum Aufarbeiten von Maqnesiumverbindunq en

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus Magnesium enthaltenden Verbindungen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumoxid mit hoher Reinheit für die chemische Weiterverarbeitung und bzw. oder von hochwertigem feuerfestem Material aus Magnesiumoxid aus Magnesiumrohstoffen, die so stark verunreinigt sind, dass sie ungereinigt für die Herstellung von feuerfestem Material nicht geeignet sind.

Magnesit und Dolomit sind in der Natur weit verbreitet. Die meisten natürlich vorkommenden Lager sind jedoch stark mit Silikaten und anderen Verunreinigungen durchsetzt, die relativ schwierig zu entfernen sind. Ihre Konzentration ist jedoch so hoch, dass solches Ausgangsmaterial zunächst aufgearbeitet werden muss, wenn ein für die physikalische oder chemische Weiterverarbeitung brauchbares Magnesiumoxid aus ihm hergestellt werden soll. Ausserdem enthält selbstverständlich nicht nur der Dolomit, sondern enthalten auch

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die meisten anderen Magnesitrohstoffe zu viel Calcium« um ohne eine Reinigung die Herstellung eines chemisch reinen Magnesiumoxids zuzulassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus Magnesium enthaltenden Verbindungen, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von hochreinem, für die Herstellung qualitativ hochwertigen feuerfesten Materials geeignetem Magnesiumoxid, zu schaffen, das auf chemischer Basis ohne Rücksicht auf die Art des Rohmaterials gleichzeitig oder nacheinander aus den verschiedensten Quellen stammendes verunreinigtes Ausgangsmaterial zu gereinigten Magnesiumverbindungen mit gleichbleibend hohem Qualitätsstandard aufzuarbeiten ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Ausgangsmaterial wässrig aufschlämmt, das Magnesium in lösliches Magnesiumhydrogensulfit überführt, vom Unlöslichen abtrennt und schliesslich das Magnesium aus der so erhaltenen Lösung wieder ausfällt.

Das Verfahren der Erfindung ist also durch folgende Verfahrensstufen gekennzeichnet: (1) Aus dem das Magnesium enthaltenden Material bzw. aus dem Rohstoffgemisch wird zunächst eine wässrige Aufschlämmung hergestellt! (2) die so erhaltene wässrige Aufschlämmung wird in geeigneter Weise mit den zur Verfügung stehenden Mitteln in der Weise behandelt, dass das Magnesium in lösliches Magnesiunihydrogensulfit überführt wird; (3) die nach diesem Aufschluss ungelöst zurückbleibenden Verunreinigungen werden von der Magnesiumhydrogensulfitlösung abgetrennt; und (4) schliesslich wird aus der so von den unlöslichen Bestandteilen befreiten Lösung das Magnesium in Form einer Verbindung

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ausgefällt. Welcher Art die dabei ausgefällte Magnesiumverbindung ist, richtet sich nach der im einzelnen auftretenden Zielsetzung des Verfahrens und kann vom Fachmann weitgehend nach den Erfordernissen des SpezialfaIls bestimmt werden.

Das lösliche Magnesiumhydrogensulfit wird vorzugsweise durch Einleiten von Schwefeldioxid in die Aufschlämmung hergestellt. Beim Einleiten des Schwefeldioxids in die wässrige Aufschlämmung entsteht zunächst schweflige Säure, die dann wahrscheinlich fortschreitend mit dem in der Aufschlämmung gebildeten Magnesiumhydroxid reagiert. Ee ist rein theoretisch daher durchaus möglich, die Aufschlämmung direkt mit schwefliger Säure zu vermischen. Für die Durchführung der Reaktion im grösseren Maßstab wird jedoch das Eindrücken von Schwefeldioxid in die wässrige Aufschlämmung unter Bildung der löslichen Magnesiumverbindung vorgezogen.

Das Verfahren der Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung eines gereinigten Magnesiumoxids aus Magnesiumsilikaten und bzw. oder mit Siliciumdioxid und anderen Verunreinigungen durchsetztem Magnesit. Diese Rohstoffe werden vorzugsweise zunächst gebrannt, dann zur Bildung einer wässrigen Aufschlämmung in Wasser aufgenommen, unter Bildung von löslichem Magnesiumhydrogensulfit mit Schwefeldioxid behandelt, wobei man dann die nach diesem Aufschluss ungelöst zurückbleibenden Verunreinigungen von der Magnesiumhydrogensulfitlösung abtrennt. Aus der erhaltenen klaren Lösung wird das Magnesium als Magnesiumsulfit ausgefällt. Das gefällte Magnesiumsulfit wird abgetrennt und durch Erhitzen zu gereinigtem Magnesiumoxid und Schwefeldioxid zersetzt.

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Die vorgeschaltete Stufe des Brennens des Rohmaterials vor der Bildung der wässrigen Aufschlämmung bildet jedoch lediglich eine Weiterbildung der Erfindung und ist auch für Magnesit durchaus nicht obligatorisch. Auch eine Magnesiumcarbonataufschlämmung kann durch Eindrücken von Schwefeldioxid unter Bildung des löslichen Magnesiumhydrogensulfits aufgeschlossen werden. Dieser Aufschluss verläuft jedoch rascher, wenn statt des Magnesiumcarbonate Magnesiumoxid eingesetzt wird, der Magnesit also vor dem Aufschlämmen gebrannt wird. Welchem Verfahren im Einzelfall der Vorzug zu geben ist, werden in der Regel wirtschaftliche Überlegungen entscheiden. Es mag durchaus auch sinnvoll sein, den Rohmagnesit zunächst fein zu zermahlen, dann das Carbonat selbst in eine wässrige Aufschlämmung zu überführen und in der Aufschlämmung mit dem Schwefeldioxid umzusetzen. Lediglich bei der Verwendung von Magnesiumsilikaten als Ausgangsmaterial ist es erforderlich, dass das Ausgangsmaterial vor Herstellung der wässrigen Aufschlämmung gebrannt wird, da sich die Magnesiumsilikate weder mit Schwefeldioxid noch mit schwefliger Säure unter Bildung des löslichen Hydrogensulfits aufschliessen lassen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das gebrannte Material zunächst in eine Aufschlämmung überführt, die dann bis zur Bildung einer Suspension mit Wasser verdünnt wird, die bis zu 108 g Magnesiumhydroxid (berechnet als Magnesiumoxid) je Liter Wasser enthält. Diese Suspension wird dann mit Schwefeldioxid zur Bildung der löslichen Hydrogensulfite, hauptsächlich Magnesiumhydrogensulfit, behandelt. Dabei wird zunächst unlösliches Magnesiumsulfit gebildet, das dann in das lösliche Hydrogensulfit überführt wird. Um das Lösen des Sulfits als Hydrogensulfit zu ermöglichen, muss darauf geachtet werden, dass bei der Reaktion die Zersetzungstemperatur des Hydrogensulfits nicht überschritten wird. Diese Zersetzungstemperatur beträgt 70 ⁰C. Vorzugsweise

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wird die Reaktion jedoch bei einer Temperatur von unterhalb 55 ⁰C durchgeführt.

Durch die Umsetzung bzw. den Aufschluss zu löslichem Magnesiumhydrogensulfit mit Schwefeldioxid, das ein vergleichsweise schwaches Reagenz ist, bleiben die wichtigsten Verunreinigungen, insbesondere Silikate und Eisenverbindungen, unangegriffen, obwohl sie sich mitunter in stärkeren Aufschlussmitteln durchaus lösen. Diese nicht mit aufgeschlossenen Verunreinigungen sind gut filtrierbar, so dass sie vom gelösten Magnesium rasch und mit hohem Wirkungsgrad und hoher Wirtschaftlichkeit durch eine einfache Filtration abgetrennt werden können. Dies schliesslich jedoch nicht aus, dass auch andere Verfahren zum Abtrennen von Feststoffen aus Lösungen, insbesondere das Zentrifugieren, wirtschaftlich und mit sehr gutem technischem Erfolg eingesetzt werden können.

Aus der von den unlöslichen Rückständen befreiten Hydrogensulfitlösung wird das Magnesium nach einer Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise in der Weise ausgefällt, dass man die Temperatur des Filtrats auf über 70 ⁰C erhöht, wobei Schwefeldioxid entweicht und das Magnesium als Magnesiumsulfit fällt. Die Schwefeldioxidentwicklung kann für die Durchführung dieses Verfahrens als Regelgrösse dienen. Statt einer einen Temperaturerhöhung kann die Entwicklung und die Abgabe des Schwefeldioxids auch durch eine Temperaturerhöhung bei vermindertem Druck bewirkt werden. Ausserdem kann eine Erhöhung des pH-Wertes der Lösung auf etwa 8 die Überführung des Magnesiumhydrogensulfits in Magnesiumsulfit herbeiführen. Vorzugsweise wird die Erhöhung des pH-Wertes der Hydrogensulfitlösung durch Zugabe berechneter Mengen von Magnesiumhydroxid oder Magnesiumoxid bewirkt.

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Das nach einem dieser Verfahren oder auf andere Weise aus der gereinigten Lösung ausgefällte Magnesiumsulfit wird vorzugsweise durch Filtrieren oder Zentrifugieren, aber auch durch andere Trennverfahren, abgetrennt. Das abgetrennte Sulfit wird dann thermisch zu Magnesiumoxid und Schwefeldioxid zersetzt. Das auf diese Weise erhaltene Magnesiumoxid enthält nur noch Spuren Siliciumdioxid. Das bei der thermischen Zersetzung freigesetzte Schwefeldioxid wird aufgefangen und mit dem bei der Überführung des Hydrogensulfits in das Sulfit aus der Mutterlauge abgegebenen Schwefeldioxid vereinigt und zum Aufschluss der Aufschlämmung des Rohmaterials im Kreislauf rückgeführt.

Als Ausgangsmaterial für das Magnesium können auch kalksteinhaltige oder dolomitische Magnesite eingesetzt werden. In Gegenwart von Magnesiumoxid und einem pH-Wert von über 3 kann beim Einleiten von Schwefeldioxid in die Aufschlämmung die Bildung von Calciumhydrogensulfit fast vollständig unterdrückt werden. Das statt dessen ausfallende Calciumsulfit wird dann zusammen mit den anderen unlöslichen Verunreinigungen abgetrennt.

Beim Umsetzen der Aufschlämmung mit Schwefeldioxid sinkt der pH mit Bildung des unlöslichen Magnesiumsulfits zunächst auf einen Wert von 5. Die Bildung von Magnesiumsulfit erfolgt nach einer der beiden folgenden Gleichungen:

unterhalb 70 °C

Mg(OH)₂ + H₂SO₃ + 4H₂O »MgSO₃«6H₂0 (1)

über 70 ⁰C

Mg(OH)₂ + H₂SO₃ + H₂O } MgSO₃-3H₂O (2)

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Bei weiterem Einleiten von Schwefeldioxid sinkt der pH weiter auf einen Wert von 3, wobei das unlösliche Sulfit nach den folgenden beiden Gleichungen in das lösliche Hydrogensulfit überführt wird:

MgSO₃OH₂O + H₂SO₃ » Mg(HSO₃J₂ + 3H₂O (3)

MgSO₃-OH₃O + H₂SO₃ > Mg(HSO₃J₂ + 6H₂O (4)

Beide Reaktionen in jeder der beiden Stufen sind exotherm. Um eine kontinuierliche Absorption und Umsetzung mit dem Schwefeldioxid zu ermöglichen, muss die Temperatur des Reaktionsgemisches unterhalb 70 C und vorzugsweise unterhalb 55 ⁰C gehalten werden, wenn die Reaktionen nach den Gleichungen 3 und 4 ablaufen sollen. Nach dem Abtrennen der unlöslichen Verunreinigungen aus der Lösung wird die Temperatur der Lösung auf einen Wert über der Zersetzungstemperatur von 70 ⁰C erhöht. Dabei wird das Hydrogensulfit zersetzt und das in Wasser unlösliche Magnesiumsulfithydrat wieder ausgefällt.

Das Magnesiumsulfithydrat kann durch Filtration von der Mutterlauge abgetrennt werden. Es kann anschliessend getrocknet und gewünschtenfalls in wasserfreies Magnesiumsulfit überführt werden. Zur Entfernung des Kristallwassers wird vorzugsweise auf eine Temperatur über 280 ⁰C und vorzugsweise unterhalb 350 ⁰C erwärmt. Dabei wird gleichzeitig ein geringer Anteil des Schwefeldioxids entfernt.

Das abgetrennte Magnesiurasulfithydrat ist instabil und wird in Gegenwart von Luftsauerstoff zu Sulfat oxidiert. Diese Oxidation ist unerwünscht, da sie die Aufarbeitung zu Magnesiumoxid und Schwefeldioxid erschwert. Die Zersetzung des Sulfits erfolgt daher vorzugsweise nach dem Abtrennen aus der Lösung so schnell wie möglich.

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Beim langsamen Erwärmen des Magnesiumsulfits auf 570 C, typischerweise beim Erwärmen mit einer Geschwindigkeit von 10 C pro Minute, tritt eine Disproportionierung des Magnesiumsulfits ein. Dabei werden Magnesiumoxid, Magnesiumsulfat, Schwefeldioxid und elementarer Schwefel gebildet. Bei dieser Reaktion werden typischerweise etwa 25 % Magnesiumsulfat gebildet. Magnesiumsulfat kann jedoch erst bei einer Temperatur von mindestens 1170 C zu Magnesiumoxid thermisch zersetzt werden. Durch ein ausserordentlich rasches Erhitzen, vorzugsweise durch ein Einrieseln in eine Fackel oder durch ein plötzliches Aufstrahlen einer Fackel, wobei durch dieses rasche Erhitzen eine Temperatur von über 600 ⁰C erreicht wird, kann die Disproportionierung unterdrückt werden, so dass das Magnesiumsulfit praktisch ausschliesslich zu Magnesiumoxid und Schwefeldioxid zersetzt werden kann.

Das bei dieser thermischen Zersetzung freiwerdende Schwefeldioxid kann wieder im Kreislauf zur Anfangsstufe des Aufschlusses von Magnesiumcarbonat oder Magnesiumoxid zum löslichen Hydrogensulfit rückgeführt werden. Vorzugsweise wird das Gas dazu jedoch vor dem Einleiten in die Aufschlämmung auf mindestens 55 ⁰C, vorzugsweise darunter, abgekühlt. Andererseits würde die Gefahr der Bildung von Sulfit statt von Hydrogensulfit bestehen.

Wenn das Verfahren in der beschriebenen Weise im Kreislauf geführt wird, werden nur relativ geringe Mengen Schwefeldioxid und Wasser zur Ergänzung der Verluste benötigt. Nicht zuletzt durch diese günstigen Rückführungsverhältniese ist das Verfahren der Erfindung vor allem zur Herstellung von qualitativ hochwertigem Magnesiumoxid zur Herstellung von feuerfestem Material wirtschaftlich anderen bekannten Verfahren, vor allem dem Verfahren der Herstellung von Magnesiumoxid aus Meerwasser und anderen Verfahren, bei

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denen unlösliche Verunreinigungen au3 den Rohstoffen entfernt werden müssen, weit überlegen.

Für die Herstellung von Magnesiumoxid durch die thermische Zersetzung von Sulfit ist die rasche, möglichst schlagartige Einleitung der Sulfitzersetzung bei relativ niedrigen Temperaturen ein ausserordentlich wesentlicher Schritt. Durch die dadurch bewirkte Unterdrückung der Bildung von Magnesiumsulfat kann eine vollständige thermische Zersetzung zu Magnesiumoxid bei einer Temperatur durchgeführt werden, die weit unterhalb der zur Zersetzung des Sulfats erforderlichen Temperatur, nämlich weit unterhalb 1170 ⁰C, durchgeführt werden. Das auf diese Weise durch Zersetzung bei niedrigen Temperaturen erhaltene Magnesiumoxid fällt in Form eines Pulvers mit überlegenen Sintereigenschaften an. Ein weiterer Vorteil dieser Art der raschen thermischen Zersetzung bei relativ niedrigen Temperaturen liegt darin, dass aufgrund der Abwesenheit von Sulfat im zu zersetzenden Material nicht nur eine vollständige Zersetzung, sondern auch eine Zersetzung erzielt wird, bei der praktisch ausschliesslich Schwefeldioxid und nur in zu vernachlässigend geringen Mengen Schwefeltrioxid gebildet wird.

Das durch die schlagartige thermische Zersetzung erhaltene Magnesiumoxid eignet sich hervorragend zur Pelletisierung oder Brikettierung und anschliessender Sinterung. Dabei werden hochwertige feuerfeste Magnesiumoxidsinterkörper erhalten, die sich durch eine ausserordentliche Reinheit und durch hohe effektive Dichte auszeichnen. Die Herstellung eines Magnesiumoxids mit einem für die chemische Analyse geeigneten Reinheitsgrad kann aus dem durch die thermische Zersetzung hergestellten Magnesiumoxid durch Entfernen restlicher Spuren von Magnesiumsulfat durch Waschen erfolgen.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, dass das Verfahren

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in den einzelnen AusfUhrungsvarianten je nach den Erfordernissen des Einzelfalls modifiziert werden kann. Der Kern der Erfindung, der allen vorteilhaften Weiterbildungen zugrunde liegt, ist die Bildung des löslichen Magnesiumhydrogensulfits, das eine einfache Abtrennung der unlöslichen Verunreinigungen und die anschliessende Fällung als Magnesiumsulfit ermöglicht sowie die daran anschliessende Aufarbeitung zu Magnesiumoxid, das sehr rein und mit hervorragenden Sintereigenschaften anfällt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt die

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrene der Erfindung in Form eines Fliessschemas.

Beispiel 1

Das Magnesitroherz wird in der abgebauten Form auf eine Korngrösse von kleiner als 2,5 cm grbrochen. Das Material enthält 80 % MgCO-, 1,0% CaCO₃, 1 % Quarz und einen Rest, der im wesentlichen aus Serpentin, einem Magnesiumsilikathydrat, und etwas Eisenoxid zusammengesetzt ist. Das gebrochene Erz wird in Drehrohrofen bei 1000 ⁰C gebrannt. Dabei wird das Magnesiumcarbonat zu reaktionsfähigem MgO zersetzt.

Das gebrannte Material wird mit Wasser vermischt und nass in der Kugelmühle zu einer Aufschlämmung zermahlen, die im wesentlichen Magnesiumhydroxid und die Silikatverunreinigungen enthält. Die Feststoffe haben eine Korngrössenverteilung, das3 90 % des Materials eine Korngrösse von kleiner als 0,147 mm hat. Die erhaltene Aufschlämmung

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hat eine Konzentration an suspendierten Feststoffen von 132 g/l, entsprechend 63/1 verfügbarem MgO. Da sich die Aufschlämmung aufgrund der Hydratationswärme erwärmt, lässt man vor der Weiterverarbeitung abkühlen.

Nach dem Abkühlen wird bis zur Erreichung eines pH-Wertes von 5 Schwefeldioxid durch die Aufschlämmung geperlt. Beim Erreichen dieses pH-Wertes im Reaktor ist praktisch das gesamte Magnesiumhydroxid der Aufschlämmung in unlösliches Magnesiumsulfithydrat nach der Gleichung 2 umgesetzt. Aufgrund der exothermen Reaktionswärme beträgt die Temperatur der Magnesiumsulfitaufschlämmung nach etwa 1 h Reaktionsdauer 75 ⁰C.

Nach dem Abkühlen auf 50 ⁰C wird weiteres SO₂ durch die Aufschlämmung geperlt. Dabei tritt eine Temperaturerhöhung um etwa 5 ⁰C und ein Absinken des pH-Wertes auf 3 ein. Es wird ein teilweises Klären der Suspension beobachtet. Das unlösliche Magnesiumsulfit wird entsprechend der Reaktionsgleichung 3 in lösliches Magnesiumhydrogensulfit überführt. Die Lösung enthält etwa 65 g MgO pro Liter und 0,5g CaO pro Liter, die im wesentlichen in Form des Hydrogensulfits vorliegen. Die Verunreinigungen bleiben ungelöst. Der Rückstand besteht im wesentlichen aus Quarz, gebrannten Magnesiumsilikaten, Eisen enthaltenden Verbindungen und etwas unlöslichem Calciumsulfit.

Die Magnesiumhydrogensulfitlösung wird vom unlöslichen Rückstand durch Filtrieren abgetrennt. Das Filtrat wird zum Sieden erhitzt. Dabei entweicht SO₂. Nach einer Stunde bleiben, berechnet auf MgO, 23,7 g Magnesium in Lösung, während, ebenfalls berechnet auf MgO₁ 41,5 g pro Liter als MgSO-"3H₂O gefällt sind. Die Reaktion kann durch folgendes Schema wiedergegeben werden:

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Mg(HSO₃J₂ + 2H₂O > MgSO₃'3H₂O +

Wenn man statt unter Atmosphärendruck die Lösung auf Siedetemperatur zu erwärmen, bei 300 mmHg auf 80 C erwärmt, bleiben, berechnet auf MgO, 20,4 g pro Liter Magnesium in Lösung und sind, ebenfalls berechnet als MgO, 44,6 g pro Liter in Form von MgSO₃'3H₂O gefällt.

In diesem Verfahrensstadium kann zusätzliches Magnesiumsulfit ohne weitere Schwefeldioxidentwicklung durch eine Erhöhung des pH-Wertes der Lösung gefällt werden. Zu diesem Zweck können, berechnet auf reaktionsfähiges MgO, 15g pro Liter basisches Magnesium entweder in Form von MgO oder in Form von Mg(OH)₂ zugesetzt werden. Dabei tritt folgende Reaktion ein:

Mg(HSO₃ )₂ + Mg(OH)₂ + 4H₂O i 2MgSO₃'3H₂O.

Statt dieser Erhöhung des pH-Wertes zur Ausfällung von weiterem Magnesiumsulfit kann die Lösung., auch im Kreislauf zur anfänglichen Aufschlämmung rückgeführt werden.

Das unlösliche Magnesiumsulfittrihydrat wird durch Filtrieren abgetrennt. Zur Entfernung des gebundenen Kristallwassers wird auf 300 ⁰C erwärmt. Das dehydratisierte Material wird anschliessend der schlagartigen thermischen Zersetzung unterworfen. Zu diesem Zweck wird es rasch in einen aufgeheizten Ofen überführt. Das nach der thermischen Zersetzung erhaltene Produkt hat folgende Zusammensetzung: 94,64 % MgO, 3,8 % MgSO₄, 1,2 % CaO, 0,2 % SiO₂ und 0,16 % Fe₂O₃.

Zum Vergleich wird das dehydratisierte Material mit einer Geschwindigkeit von 10 °C/min in Argon auf 800 °C erwärmt

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und zersetzt. Das schliesslich erhaltene zersetzte Material enthält 40 % MgSO₄.

Das durch die schlagartig bewirkte thermische Zersetzung erhaltene Material wird brikettiert und bei 1700 - 1800 ⁰C gesintert. Die auf diese Weise erhaltenen Sinterkörper haben folgende analytisch bestimmte Zusammensetzung: 98,44 % MgO, 1,2 % CaO, 0,2 % SiO₂ und 0,16 % Fe₃O₃.

Beispiel 2

Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird mit einem dolomitischen Magnesit wiederholt, der folgende Zusammensetzung hat: 94,6 % MgCO₃, 4,6 % CaCO₃, 0,8 % SiO₃. Wenn dieses Material ohne weitere Verfahrensstufen gesintert wird, liefert es ein für die Herstellung von feuerfestem Material geeignetes Magnesiumoxid der Zusammensetzung 92,9 % MgO, 5,5 % CaO und 1,6 %

Wenn man dagegen dasselbe Ausgangsmaterial nach dem Verfahren der Erfindung reinigt, so wird nach dem Filtrieren eine HydrogensuIfitlösung erhalten, die, berechnet als MgO, 42,3 g pro Liter Magnesiumhydrogensulfit und, berechnet als CaO, 0,5 g pro Liter Calciumhydrogensulfit enthält. Nach dem Aufarbeiten dieser gereinigten Lösung wird ein für die Herstellung feuerfester Formkörper geeignetes Magnesiumoxid erhalten, das Spuren von SiO₂, 1,2 Gew.-% CaO, Rest MgO enthält.

In der Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung nach Art einer Gebrauchsanweisung in Form eines Fliessschemas, das keiner weiteren Erläuterung bedarf, dargestellt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus Magnesium enthaltenden Verbindungen, dadurch gekennzeichnet , dass man das Ausgangsmaterial wässrig aufschlämmt, das Magnesium in lösliches Magnesiumhydrogensulfit überführt, vom Unlöslichen abtrennt und schliesslich das Magnesium aus der so erhaltenen Lösung wieder ausfällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Magnesium enthaltende Ausgangsmaterial Carbonate und bzw. oder Silikate enthält, dadurch gekennzeichnet , dass man das zu reinigende Ausgangsmaterial zunächst zur Bildung von Magnesiumoxid brennt und dann in Wasser auf schlämmt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass man den Aufschluss zu löslichem Magnesiumhydrogensulfit durch Einleiten von Schwefeldioxid in die Aufschlämmung durchführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass man das gelöste Magnesiumhydrogensulfit durch Austreiben von Schwefeldioxid als Magnesiumsulfit fällt, nachdem man die unlöslichen Verunreinigungen von der Magneaiumhydrogensulfitlösung abgetrennt hat, und dass man dann nach dem Abtrennen des gefällten Magnesiumsulfits dieses durch Erhitzen in Magnesiumoxid und Schwefeldioxid überführt.

5. Verfahren zur Herstellung von gereinigtem Magnesiumoxid aus mit Siliciumdioxid und anderen Fremdsubstanzen

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verunreinigten Magnesiumsilikatenund bzw. oder Magnesiten, dadurch gekennzeichnet , dass man das Ausgangsmaterial brennt, in Wasser aufschlämmt, zur Überführung des Magnesiums in lösliches Magnesiumhydrogensulfitschwefeldioxid in die Aufschlämmung einleitet, vom Unlöslichen abtrennt, aus der feststofffreien Lösung das Magnesium als Magnesiumsulfit ausfällt, abtrennt und thermisch zum gereinigten Magnesiumoxid und zu Schwefeldioxid zersetzt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass man die Temperatur der Aufschlämmung während der Bildung des Magnesiumhydrogensulfits unterhalb 70 ⁰C hält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass man die Temperatur der Aufschlämmung während der Bildung des Magnesiumhydrogensulfits auf einer Temperatur von unterhalb 55 ⁰C hält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass man die ungelösten Verunreinigungen von der Magnesiumhydrogensulfitlösung durch Filtration abtrennt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass man das Schwefeldioxid aus der Magnesiumhydrogensulfitlösung zur Fällung des Magnesiumsulfits durch Erwärmen der Lösung auf eine Temperatur über 70 ⁰C durchführt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , dass man die Fällung des

Magnesiumsulfits durch Zugabe einer Base zur Hydrogensulfitlösung durchführt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass man die Lösung mit Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid oder Ammoniak versetzt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5 oder einem der auf diese beiden Aneprüche rUckbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass man die Magnesiumsulfitfällung schlagartig auf eine Temperatur über 600 C erhitzt und dadurch zu Magnesiumoxid und Schwefeldioxid zersetzt.

13."Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , dass man das Magnesiumsulfit als Hydrat abtrennt, bei einer Temperatur zwischen 280 und 350 C dehydratisiert und anschliessend der schlagartigen Erhitzung _auf 600 ⁰C aussetzt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , dass man die schlagartige Erhitzung auf eine Temperatur im Bereich von 600 bis 1000 ⁰C durchführt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch

gekennzeichnet , dass man die schlagartige Erhitzi
durchführt.

tige Erhitzung auf eine Temperatur von etwa 800 C

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , dass man als Ausgangsina t er ial kalkhaltigen und bzw. oder dolomitischen Magnesit einsetzt, die wässrige Aufschlämmung des

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Ausgangsmaterials zum Aufschluss unter Bildung von
löslichem Magnesiurrihydrogensulfit bei einem pH-Wert über 3 mit Schwefeldioxid behandelt und das dabei
ausgefällte unlösliche Calciumsulfit vor der Fällung des Magnesiumsulfits von der Lösung abtrennt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 16, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass man das gebrannte Material in eine Aufschlämmung überführt, die, berechnet als Magnesiumoxid, bis zu 108 g Magnesiumhydroxid je Liter Wasser enthält.

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