DE2915129A1 - Verfahren zur grosstechnischen gewinnung von magnesiumoxid hoher reinheit - Google Patents

Description

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DR. ROLF E. WILHELMS DR. HELMUT KILIAN

GEIBELSTPASSE β

8OOO MÜNCHEN

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P 854

Veitscher Magnesitwerke Actien-Gesellschaft, Wien

Verfahren zur großtechnischen Gewinnung von Magnesiumoxid

hoher Reinheit

Priorität: 8. Mai 1978 - Österreich - A 3328/78

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur großtechnischen Gewinnung von Magnesiumoxid hoher Reinheit aus verunreinigten magnesiumhaltigen Ausgangsstoffen, bei dem diese Ausgangsstoffe zunächst in Salzsäure gelöst werden und aus dieser so erhaltenen Magnesiumchloridsole nach einer mehrstufigen Vorbehandlung derselben, im Zuge derer eine Reinigung und Aufkonzentrierung erfolgt, durch thermische Zersetzung reines Magnesiumoxid gebildet wird, wobei im Zuge dieser Reinigung einerseits Verunreinigungen, u.zw. vor allem Eisenverbindungen in Form von Oxidhydraten abgeschieden werden und hiebei auch eine Abscheidung von Kieselsäure erfolgt, und andererseits unter vorangehender Zugabe von Sulfationen lieferndem Material zur Sole aus dieser Kalzium in Form seines Sulfats abgeschieden wird, und gegebenenfalls der Sole zur Verschiebung des pH-Wertes in einen die Oxidhydratabscheidung ermöglichenden oder begünstigenden Bereich magnesium- und/oder kalziumhaltige Stoffe zugegeben werden, und wobei die Sole zum Aufkonzentrieren in innigen Kontakt mit den Abgasen des Zersetzungsofens gebracht wird.

Bei bekannten Verfahren vorstehender Art wird die durch den Aufschluß der Ausgangsstoffe mit Salzsäure erhaltene Magnesiumchloridsole bzw. -trübe zunächst einem ersten Reinigungsprozeß unterworfen, bei dem verschiedene Verunreinigungen, wie Eisen und Aluminium, in Form von Oxidhydraten ausgefällt und anschließend abgetrennt werden, wobei auch Kieselsäure mit entfernt wird. Danach wird das in der Magnesiumchloridsole noch befindliche Kalzium durch Zugabe eines

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in der Lösung Sulfationen liefernden Materials zu Kalziumsulfat umgesetzt und dieses abgeschieden, wonach schließlich die so gereinigte Sole, um die Wärmebilanz des Verfahrens günstiger zu gestalten, in innigen Kontakt mit den Abgasen des Zersetzungsofens gebracht wird, was in einer Einrichtung, die im allgemeinen in Art eines Naßwäschers gebaut ist, erfolgt. Die Abgase des Verbrennungsofens enthalten neben Verbrennungsabgasen auch Chlorwasserstoff und Wasserdampf, die von der Zersetzung der Magnesiumchloridsole herrühren, und es enthalten diese Abgase des Zersetzungsofens meist auch etwas staubförmiges Festmaterial, das von der starken Rauchgasströmung, die im Ofen vorherrscht, aus dem Ofen ausgetragen wurde.

Bei der Durchführung dieser bekannten Vorgangsweise ist ein verhältnismäßig großer apparativer und auch Arbeitsaufwand erforderlich, da bei den beiden aufeinanderfolgend vorzunehmenden Ausfall- und Abtrennprozessen jeweils eine Einstellung des pH-Wertes auf den für die Ausfällung und Abtrennung der betreffenden Verunreinigungen günstigen Wert vorgenommen werden muß, wobei außer dem erheblichen Arbeitsaufwand und den dafür erforderlichen Behältern weiter der Umstand nachteilig in Erscheinung tritt, daß die zum Einstellen des pH-Wertes für die Kalziumfällung zugesetzten Substanzen in der Sole verbleiben und demgemäß nicht verunreinigt sein dürfen, um nicht die angestrebte Reinheit des herzustellenden Magnesiumoxids zu gefährden. Eine korrespondierende Überlegung gilt dabei in besonderem Maße für die gleichfalls vorzunehmende Einstellung des pH-Wertes der bereits gereinigten Magnesiumchloridsole nach dem Austritt derselben aus dem Konzentrator, bevor sie der thermischen Zersetzung unterworfen wird. Es kommt dabei zur Erhöhung des pH-Wertes der durch Chlorwasserstoffaufnahme im Konzentrator sauren Sole praktisch nur die Zugabe von reinem Magnesiumoxid in Betracht, also des Endproduktes des Verfahrens, sodaß die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt wird.

Es ist nun ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren eingangs angeführter Art zu schaffen, bei dem Nachteile vorstehend angeführter Art weitgehend eliminiert sind und bei dem mit einem gegenüber bekannten Anlagen verminder-

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ten apparativen Aufwand eine möglichst rasche und wirkungsvolle Abscheidung der Verunreinigungen erzielt werden kann und wobei weiter ein guter Wirkungsgrad des Verfahrens hinsichtlich der einzusetzenden Materialien und der benötigten Energie vorliegen soll.

Das erfindungsgemäße Verfahren eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die beim Aufschluß der Ausgangsstoffe mit Salzsäure erhaltene Magnesiumchloridsole bzw. -trübe zunächst aufkonzentriert wird und daß erst danach die Ausfällung und Abscheidung der Verunreinigungen in Form von Oxidhydraten und Kalziumsulfat vorgenommen wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen vermag der vorstehend angeführten Zielsetzung gut entsprochen zu werden, wobei neben sehr beträchtlichen Erleichterungen der Verfahrensdurchführung die Möglichkeit, hinsichtlich der einzusetzenden Hilfs- und Neutralisationsmittel gegenüber den bisherigen Erfordernissen mit wesentlich geringerem Aufwand das Auslangen zu finden, ins Gewicht fällt.

Beim Aufkonzentrieren der Magnesiumchloridsole durch innigen Kontakt derselben mit den Abgasen des Zersetzungsofens wird der pH-Wert der Magnesiumchloridsole im allgemeinen verändert. Da nun beim erfindungsgemäßen Verfahren an das Aufkonzentrieren noch die gesamte Reinigung der Sole anschließt, kann man den Konzentrator ohne nachteilige Folgen unter primärer Berücksichtigung seiner eigenen Betriebserfordernisse betreiben; so kann man eine höhere Chlorwasserstoffaufnahme der Magnesiumchloridsole im Konzentrator zulassen, da die nachfolgend vorzunehmende Erhöhung des pH-Wertes ohne weiteres durch neuerliche Zufuhr unreinen Ausgangsmaterials erzielt werden kann, da ja in diesem vorhandene Verunreinigungen in den nach dem Aufkonzentrieren stattfindende Reinigungsoperationen abgetrennt werden können. Bei einem hohen Chlorwasserstoffgehalt der Sole entstehen auch im Konzentrator praktisch keine Verkrustungen; den von der Sole aufgenommenen Chlorwasserstoff kann man durch neuerliches Versetzen der Sole mit"magnesiumhaltigem Ausgangsmaterial zur Bildung weiteren Magnesiumchlorids ausnützen,

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nachdem die Sole den Konzentrator verlassen hat. Hiebei geht man gegebenenfalls so vor, daß die beim Aufschluß der Ausgangsstoffe mit Salzsäure erhaltene Magnesiumchloridtrübe vor dem Aufkonzentrieren einer Eindickung ihrer Feststoffe (Lösungsrückstand) unterworfen wird, wobei die im Zuge dieser Eindickung anfallende feststoffarme Sole der Aufkonzentration unterworfen wird und das im Zuge der Eindickung anfallende Feststoffkonzentrat zusammen mit dem Ablauf des Konzentrators der weiteren Behandlung unterworfen wird.

Man kann aber auch das Konzentrieren der Magnesiumchloridsole bzw. -trübe unter Beigabe von magnesiumhaltigem Ausgangsmaterial, insbesondere unter Beigabe von Rohmagnesit, vornehmen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann man, wenn die von der Magnesiumchloridsole abzutrennenden Verunreinigungen einer weiteren Verwertung zugeführt werden sollen, die in Form der Oxidhydrate zur Abscheidung kommenden Verunreinigungen getrennt vom Kalziumsulfat ausfällen und abscheiden. Sollen die von der Magnesiumchloridsole abzutrennenden Verunreinigungen lediglich einer Deponie zugeführt werden, kann auch einfach eine gemeinsame Fällung und Abtrennung der Verunreinigungen aus der zu reinigenden Magnesiumchloridsole vorgenommen werden. Man kann dabei auch eine gemeinsame Deponie vorsehen und gleichzeitig für die beiden Arten von Verunreinigungen jeweils speziell günstige Ausfällbedingungen schaffen, wenn man zuerst die Ausfällung der als Oxidhydrate ausfallenden Verunreinigungen und nach einer darauffolgenden Beigabe des die Sulfationen liefernden Materials die Ausfällung des Kalziumsulfats vornimmt und dabei zur Abtrennung der als Oxidhydrate ausfallenden Verunreinigungen eine Eindickung der Feststoffe der Sole bzw. Trübe vornimmt und zur Abtrennung des Kalziumsulfats gleichfalls eine Eindickung der Feststoffe der Sole bzw. Trübe vornimmt, wobei die Unterlaufe der beiden Eindicker, in denen das Feststoffkonzentrat anfällt, gemeinsam einer Filtration unterzogen werden und das Filtrat der noch der Kalziumabscheidung zu unterwerfenden Sole beigefügt wird. Die Rückführung des Filtrats der geroein-

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samen Filtration in die noch der Kalziumabscheidung zu unterwerfende Sole erfolgt dabei deshalb, weil der vom Unterlauf des ersterwähnten Eindickers stammende Anteil des Filtrats noch den vollen Kalziumanteil enthält.

Ein einfacherer und rascherer Verfahrensablauf und die Möglichkeit, auch verhältnismäßig stark verunreinigte Substanzen als Quelle für die Sulfationen verwenden zu körnen, ergibt sich, wenn man die Ausfällung der in Form von Oxidhydraten ausfallenden Verunreinigungen und die Ausfällung des Kalziumsulfats gemeinsam vornimmt. Neben Einsparungen in apparativer Hinsicht ermöglicht diese Vorgangsweise auch eine Einsparung bei den zur Herstellung der Abscheidungsbedingungen notwendigen Manipulationen, da ja nur einmal die die Abscheidung beeinflussenden Parameter einzustellen sind, sodaß auch für den Abscheidungsvorgang nur eine Gefäßanordnung erforderlich ist, während z.B. bei der bisher üblichen getrennten Abscheidung des Eisens und ähnlicher Verunreinigungen einerseits und des Kalziums andererseits für das Abscheiden zumindest zwei Gefäßanordnungen, welche in Form von Rührkesselkaskaden ausgebildet sein können, benötigt v/erden. Von besonderer Bedeutung ist aber der Umstand, daß bei der gemeinsamen Ausfällung und Abtrennung der in der Magnesiumchloridsole vorliegenden Verunreinigungen die zur Lieferung der Sulfationen in die Sole einzubringenden Substanzen wie auch die Substanzen, die zur Einstellung eines für die Abscheidung . der Verunreinigungen günstigen pH-Wertes der Sole beigegeben werden, verhältnismäßig stark verunreinigt sein können, da ja die abscheidbaren Verunreinigungen der zur pH-Wert-Einstellung beigegebenen Stoffe dann gleichfalls mit abgeschieden werden, wobei ergänzend erwähnt werden kann, daß das Einbringen solcher Verunreinigungen auch die Abscheidung anderer Verunreinigungen, welche sich bereits in der Sole befinden, positiv beeinflussen kann. Letzteres gilt insbesondere für das Einbringen von Eisen und Aluminium in die Magnesiumchloridsole, da Eisen und Aluminium bei ihrer Abscheidung auch Kieselsäure, welche in der Magnesiumchloridsole enthalten ist, zum Ausfall bringen. Für eine gemeinsame Fällung der abzuscheidenden Verunreinigungen spricht auch der Umstand, daß

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die optimalen pH-Werte für das Ausfällen der Oxidhydrate einerseits und für das Ausfällen des Kalziumsulfats andererseits nahe beieinander liegen.

Es kann mit besonderem Vorteil bei der gemeinsamen Ausfällung und Abscheidung der in der Magnesiumchloridsole befindlichen Verunreinigungen zur Lieferung der Sulfationen Schwefelsäure der Sole zugegeben werden, da eine Schwefelsäurezugabe leicht dosierbar ist und da auf diese Weise zur Bindung des Kalziums in Form von Kalziumsulfat in der Sole rasch die Sulfationen zur Verfügung stehen; da die danach vorzunehmende Anhebung des pH-Wertes der Sole auf einen für die Abscheidung der Oxidhydrate und des Kalziumsulfats günstigen Wert (im allgemeinen zwischen 5 und 7) mit verunreinigten Substanzen vorgenommen werden kann und demgemäß auch die Schwefelsäure selbst verhältnismäßig stark verunreinigt sein darf, sodaß man mit billiger Abfallschwefelsäure arbeiten kann. Die Zugabe der Schwefelsäure kann dabei vorteilhaft bereits im Konzentrator vorgenommen werden, weil dies apparativ günstig ist und auch die Bindung der Sulfationen an das Kalzium unterstützt.

Man kann aber auch Eisen- oder Aluminiumsulfat, welche Substanzen gleichfalls zu verhältnismäßig geringem Preis erhältlich sind, zur Lieferung der Sulfationen einsetzen, was hinsichtlich der Einstellung des pH-Wertes der Sole auf einen zur Abscheidung der Verunreinigungen günstigen Wert gegenüber dem Einsatz von Schwefelsäure vorteilhaft ist und überdies bei der Verarbeitung von eisen- und aluminiumarmen Rohmagnesiten den Vorteil erbringt, daß die im Rohmaterial vorhandene Kieselsäure mit den übrigen Verunreinigungen leichter abgeschieden werden kann.

Auch beim Einsatz von Magnesiumsulfat (Kieserit) zur Lieferung der Sulfationen ergibt sich bei gemeinsamer Abscheidung der in der Sole vorliegenden Verunreinigungen der Vorteil, daß ein verunreinigter Sulfationenträger eingesetzt werden kann, und es ergibt sich zusätzlich der Bonus einer erhöhten Ausbringung an Magnesiumoxid.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche in

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Form von Schemata in der Zeichnung dargestellt sind, weiter erläutert. Fig. 1 zeigt dabei in schematischer Form den Verfahrensablauf bei gemeinsamer Fällung und Abtrennung der in der Magnesiumchloridsole enthaltenen Verunreinigungen, während Fig. 2, gleichfalls in schematischer Form, den Verfahrensablauf bei nacheinander erfolgender Fällung und Abtrennung der Hydroxide und des Kalziumsulfats darstellt.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorgangsweise werden in Stufe 1 des Verfahrens magnesiumhaltige Ausgangsstoffe in Salzsäure gelöst, und es werden von der dabei erhaltenen Magnesiumchloridtrübe in Stufe 2 des Verfahrens die ungelösten Reste des Rohmaterials abgetrennt. Dies erfolgt vorteilhaft in einem Eindicker durch Sedimentation. Es ist aber auch z.B. eine auf dem Prinzip einer Zentrifuge oder eines Filters arbeitende Anordnung für diese Test-Flüssig-Trennung verwendbar. Der Überlauf des Eindickers, der eine praktisch von festen Substanzen freie Magnesiumchloridsole darstellt, wird dann in Stufe 3 des Verfahrens aufkonzentriert. Es wird dabei die Magnesiumchloridsole in innigen Kontakt mit heißen Gasen gebracht, welche einen Teil des Wassers der Sole verdampfen und damit die Solen- und HCl-Konzentration erhöhen. Nach dieser Aufkonzentrierung der Sole erfolgt in Stufe 4 des Verfahrens die Ausfällung der in der Sole gelösten Verunreinigungen, wobei zur Herstellung geeigneter Ausfällbedingungen vor allem der pH-Wert der Sole auf einen das Ausfällen begünstigenden Wert einzustellen ist. Weiter wird, um die Oxidation bestimmter Verunreinigungen herbeizuführen, in die Sole Luft oder Chlorgas oder andere Oxidationsmittel eingeleitet. Hiebe! nehmen Eisen und Mangan eine für die Ausfällung besonders günstige Wertigkeitsstufe an. Zur Ausfällung des Kalziumsulfats wird weiter eine Sulfationen liefernde Substanz der Sole zugesetzt. Als solche Substanzen kommen z.B. Schwefelsäure- (H₂SO.), Magnesiumsulfate (MgSO₄), Eisensulfat (FeSO₄) oder Aluminiumsulfat (Al₂(SO₄J₃) in Betracht. Man kann dabei auch Abfallstoffe anderer Industrien, die bisher unter Kostenaufwand beseitigt werden mußten, als Sulfatquelle einsetzen; so kommt z.B. beim Zusatz von Schwefelsäure der Einsatz von Beizlösungen von Schwefelsäurebeizanlagen oder von "Dünnsäure",

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die in der TiO„-Industrie anfällt, in Betracht; als Eisensulfatquelle kann das sogenannte "Grünsalz" der TiO„-Industrie verwendet werden. Ist zur Lieferung der Sulfationen die Beigabe von Schwefelsäure in Betracht gezogen, kann man diese auch bereits im Konzentrator der Magnesiumchloridsole zusetzen.

Die Abtrennung der in Stufe 4 des Verfahrens aus der Magnesiumchloridsole ausgefällten Verunreinigungen erfolgt in Verfahrensstufe 5, welche, ähnlich wie die Verfahrensstufe 2, in einem Eindicker ausgeführt werden kann. Der bei der Fest-Flüssig-Trennung in Verfahrensstufe 5 anfallende Filterkuchen kann einer Deponie zugeführt werden. Die in der Verfahrensstufe 5 erhaltene gereinigte Magnesiumchloridsole wird dann in Verfahrensstufe 6, die z.B. in einem Sprühröstofen ausgeführt werden kann, einer thermischen Zersetzung unterworfen, wobei einerseits Magnesiumoxid und andererseits Abgase anfallen, welche neben den Oxidationsprodukten des Brennstoffes von der Zersetzung der Magnesiumchloridsole her Chlorwasserstoff und Wasserdampf enthalten. Weiter können diese Abgase auch Feststoffe, die durch die intensive Gasströmung im Ofen mitgerissen werden, mit sich führen.

Die von der Verfahrensstufe 6 kommenden Abgase v/erden dem Konzentrator der Verfahrensstufe 3 zugeleitet und geben dort einen erheblichen Teil ihres Wärmeinhalts an die aufzukonzentrierende Magnesiumchloridsole ab. Gleichzeitig damit wird auch ein Teil des in den Abgasen der Verfahrensstufe 6 enthaltenen Chlorwasserstoffes von der Magnesiumchloridsole aufgenommen und damit deren pH-Wert abgesenkt. Man kann dabei diese Aufnahme von Chlorwasserstoff zu einer ergänzenden Konzentrationserhöhung der Magnesiumchloridsole nützen, indem man dieser Sole weiteres magnesiumhaltiges Material beigibt; dies kann z.B. durch Einbringen magnesiumhaltigen Rohmaterials, z.B. Rohmagnesit, in den Konzentrator erfolgen oder dadurch, daß man der vom Konzentrator ablaufenden Magnesiumchloridsole neuerlich Rohmaterial zusetzt.

Die Zugabe solcher den Chlorwasserstoff bindender Substanzen hebt auch den pH-Wert der Sole an, sodaß dann nur mehr eine Feinjustierung des pH-Wertes der Sole zur EinStel-

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lung der optimalen Ausfällungsbedingungen der Verunreinigungen vorgenommen werden muß. Diese Feinjustierung kann dabei z.B. mit gereinigtem Magnesiumoxid vorgenommen werden, wie es beim erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, da ja die Peinjustierung nur relativ geringe Substanzmengen erfordert, sodaß die Produktionsbilanz des Verfahrens durch die von der Ausgangsseite abgezweigten Magnesiumoxidmengen nicht nennenswert belastet wird. Man kann aber auch, da ja noch eine Ausscheidung von Verunreinigungen aus der Sole vorgenommen wird, verunreinigtes Magnesiumoxid für diese Feinjustierung des pH-Wertes der Sole verwenden.

Die Abgase der Verfahrensstufe 6 werden im Konzentrator der Verfahrensstufe 3 auch entstaubt und nach Verlassen des Konzentrators der Verfahrensstufe 3 einer adiabatischen Adsorptionskolonne zugeführt, in der die letzte Stufe (7) des erfindungsgemäßen Verfahrens abläuft. In dieser Stufe erfolgt dabei die Absorption des in den Abgasen enthaltenen Chlorwasserstoffs in Wasser, wobei die dabei entstehende Salzsäure dann wieder im Kreislauf zur Stufe 1 des Verfahrens zurückgeführt wird.

Im Interesse einer möglichst günstigen Produktionsbilanz werden die Abgase der Verfahrensstufe 6, welche meist eine größere Menge an Magnesiumoxid mittragen, welches weitgehend frei von Verunreinigungen ist, entstaubt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorgangsweise erfolgt, ähnlich wie bei der Vorgangsweise gemäß der Fig. 1, in Verfahrensstufe 1 ein Aufschließen des magnesiumhaltigen Rohmaterials mit Salzsäure, wobei man eine Magnesiumchloridtrübe erhält, die anschließend fakultativ in Stufe 2 des Verfahrens einer Fest-Flüssig-Trennung zur Abscheidung der ungelösten Bestandteile von der Trübe unterworfen werden kann, und man leitet die erhaltene Magnesiumchloridsole, welche gegebenenfalls in Stufe 2 von Feststoffen gereinigt wurde, einem Konzentrator (Verfahrensstufe 3) zu, in dem die Konzentration der Magnesiumchloridsole durch innigen Kontakt mit Abgasen eines Zersetzungsofens, analog der Vorgangsweise gemäß Fig.l, erhöht wird. Die von Verfahrensstufe 1 erhaltene Trübe oder die von Verfahrensstufe 2 erhaltene Sole kann dabei einfach

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in einen in Art eines Waschturmes ausgebildeten Konzentrator eingesprüht werden. Die im Konzentrator aufgetretene Aufnahme von Chlorwasserstoff aus den Abgasen des Zersetzungsofens bzw. die dadurch verursachte Absenkung des pH-Wertes der Sole bedarf zur Herstellung geeigneter Bedingungen zur Ausfällung der Verunreinigungen einer Anhebung und diese wird durch Beigabe von magnesiumhaltigem Rohmaterial (welche Beigabe auch bereits im Konzentrator erfolgen kann), durch die'Auswaschung von Staubanteilen der Abgase des Zersetzungsofens sowie durch die gegebenenfalls in Betracht gezogene Beigabe von Magnesiumoxid vorgenommen. Zur Oxidation verschiedener in der Sole vorhandener Verunreinigungen wird ergänzend Luft und/ oder Chlorgas in die Sole eingeblasen. Solcherart werden für die Fällung von Verunreinigungen in Form von Hydroxiden günstige Bedingungen in der Sole geschaffen, sodaß diese Verunreinigungen ausfallen und hiebei auch andere Verunreinigungen, wie z.B. Kieselsäure, mitreißen. Nach dieser in Stufe 4 des Verfahrens vorgenommenen Ausfällung von Verunreinigungen werden diese im Wege einer Fest-Flüssig-Trennung in Stufe 5 von der Sole abgetrennt, und es wird danach zur Fällung des noch in der Sole befindlichen Kalziums (Verfahrensstufe 4a) in Form von Kalziumsulfat der Sole eine Sulfationen liefernde Substanz, z.B. Magnesiumsulfat, zugesetzt. Um die Abtrennung des Kalziumsulfats (Verfahrensstufe 5a) zu erleichtern, gibt man dabei vorteilhaft auch eine gewisse Menge einer Impfsubstanz, die die Kristallbildung fördert, zu, wobei als Impfsubstanz Kalziumsulfat verwendet werden kann, wofür sich das im vorliegenden Prozeß anfallende Kalziumsulfat besonders gut eignet.

Die solcherart in zwei aufeinanderfolgenden Fäll- und Trennvorgängen gereinigte Sole wird schließlich, analog zur Vorgangsweise gemäß Fig. 1, einem Sprühröstofen zugeführt, in dem die Stufe 6 des Verfahrens, nämlich die thermische Zersetzung der Magnesiumchloridsole stattfindet. Die Abgase des Sprühröstofens werden zunächst dem Konzentrator der Stufe 3 zugeleitet, und es wird danach der Chlorwasserstoffgehalt in einer adiabatischen Adsorptionskolonne in Stufe 7 des Verfahrens zu Salzsäure aufgearbeitet, die im Kreislauf zur Stufe 1 des Verfahrens zurückgeleitet wird.

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Zusammenfassung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur

Herstellung von Magnesiumoxid hoher Reinheit, bei dem das Magnesiumoxid durch thermische Zersetzung einer zuvor gereinigten Magnesiumchloridsole gewonnen wird. Die Magnesiumchloridsole ihrerseits wird durch Aufschluß unreinen Ausgangsmaterials mit Salzsäure gewonnen und vor der thermischen Zersetzung gereinigt. Hiebei wird die beim Aufschluß erhaltene Sole zunächst aufkonzentriert und die Abscheidung der Verunreinigungen erst danach vorgenommen. Kalzium wird dabei in Form von Kalziumsulfat abgeschieden« Man kann dabei wahlweise auch Kalziumsulfat und andere Verunreinigungen gemeinsam abscheiden.

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Claims (12)

Patentansprüche :

1. Verfahren zur großtechnischen Gewinnung von Magnesiumoxid hoher Reinheit aus verunreinigten magnesiumhaltigen Ausgangsstoffen, bei dem diese Ausgangsstoffe zunächst in Salzsäure gelöst werden und aus dieser so erhaltenen Magnesiumchloridsole nach einer mehrstufigen Vorbehandlung derselben, im Zuge derer eine Reinigung und Aufkonzentrierung erfolgt, durch thermische Zersetzung reines Magnesiumoxid gebildet wird, wobei im Zuge dieser Reinigung einerseits Verunreinigungen, u.zw. vor allem Eisenverbindungen, in Form von Oxidhydraten abgeschieden werden und hiebei auch eine Abscheidung von Kieselsäure erfolgt, und andererseits unter vorangehender Zugabe von Sulfationen lieferndem Material zur Sole aus dieser Kalzium in Form seines Sulfates abgeschieden wird, und gegebenenfalls der Sole zur Verschiebung des pH-Wertes in einen die Oxidhydratabscheidung ermöglichenden oder begünstigenden Bereich magnesium- und/oder kalziumhaltige Stoffe zugegeben werden, und wobei die Sole zum Aufkonzentrieren in innigen Kontakt mit den Abgasen des Zersetzungsofens gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Aufschluß der Ausgangsstoffe mit Salzsäure erhaltene Magnesiumchloridsole bzw. -trübe zunächst aufkonzentriert wird und daß erst danach die Ausfällung und Abscheidung der Verunreinigungen in Form von Oxidhydraten und Kalziumsulfat vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Aufschluß der Ausgangsstoffe mit Salzsäure erhaltene Magnesiumchloridsole bzw. -trübe vor dem Aufkonzentrieren einer Eindickung ihrer Feststoffe unterworfen wird, die im Zuge dieser Eindickung anfallende feststoffarme Sole der Aufkonzentration unterworfen wird und das im Zuge der Eindickung anfallende Feststoffkonzentrat zusammen mit dem Ablauf des Konzentrators der weiteren Behandlung unterworfen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Konzentrieren der Magnesiumchloridsole bzw. -trübe

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unter Beigabe von magnesiumhaltigem Ausgangsmaterial, insbesondere unter Beigabe von Rohmagnesit, vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf des Konzentrators auf einen im sauren Bereich liegenden pH-Wert eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zugabe von Sulfationen lieferndem Material zur aufkonzentrierten Magnesiumchloridsole unter Einstellung des pH-Wertes der Sole auf einen die Ausfällung der Verunreinigungen begünstigenden Wert die Ausfällung und Abtrennung sowohl der in Form von Oxidhydraten ausfallenden Verunreinigungen als auch des Kalziumsulfats gemeinsam vorgenommen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung von Sulfationen der Magnesiumchloridsole Schwefelsäure zugesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung von Sulfationen der Magnesiumchloridsole Eisensulfat zugesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung der Sulfationen der Magnesiumchloridsole Aluminiumsulfat zugesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung der Sulfationen der Magnesiumchloridsole Kieserit zugesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelsäure bereits im Konzentrator zugesetzt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zuerst die Ausfällung und Abtrennung der als Oxidhydrate ausfallenden Verunreinigungen und danach die Beigabe des die Sulfationen liefernden Materials mit nachfolgender Ausfällung und Abtrennung des Kalziumsulfats vorgenommen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtrennung der als Oxidhydrate ausfallenden Verun-

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reinigungen eine Eindickung der Feststoffe der Sole bzw. Trübe vorgenommen wird und zur Abtrennung des Kalziumsulfats
gleichfalls eine Eindickung der Feststoffe der Sole bzw. Trübe vorgenommen wird, wobei die Unterläufe der beiden Eindicker, in denen das Feststoffkonzentrat anfällt, gemeinsam
einer Filtration unterzogen werden und das Filtrat der noch
der Kalziumabscheidung zu unterwerfenden Sole beigefügt wird.