DE3017346A1

DE3017346A1 - Verfahren zur abtrennung von unerwuenschten bestandteilen aus magnesithaltigen rohstoffen

Info

Publication number: DE3017346A1
Application number: DE19803017346
Authority: DE
Inventors: Vladimir Dr Jiricek
Original assignee: Ustav Pro Vyzkum Rud
Current assignee: Ustav Pro Vyzkum Rud
Priority date: 1979-06-14
Filing date: 1980-05-06
Publication date: 1980-12-18
Also published as: ES491152A0; ES8102594A1; GR68724B; CS209680B1; DE3017346C2; FR2459209A1

Description

DIUBERG : :DIPL.-1NG:. STAPF DIPL.-ING. SCHWAB» -^: DlL DR.^: SANDMAIR

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' Dr. Berg Dipl.-tag. Stapfund Partner, P.O.Box 860245, 8000 München 86 '

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Our ref. JU ODJ

Mauerkircherstraße 8000 MÜNCHEN

6. Mai

30 tJSTAV PRO. VyZKUM RUD P r a h a 4 / CSSR

Verfahren zur Abtrennung, von unerwünschten Bestandteilen aus magnesithaltigen Rohstoffen

X/R 030051/Ό648

® (089) 988272 988273 988274 983310

S 9681

Telegramme:

BERGSTAPFPATENT München TELEX: 0524560 BERO d

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von unerwünschten Bestandteilen aus magnesithaltigen Rohstoffen durch Rösten bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Calciumcarbonats, und Behandeln des heißen Röstproduktes mit Wasser und Wasserdampf. Durch dieses Verfahren werden in den gebildeten feinen Teilchen magnesiumhaltige Anteile angereichert, während im unzersetzten Material die unerwünschten Bestandteile zurückbleiben.

Die unerwünschten Bestandteile magnesithaltiger Rohstoffe sind Siliciumdioxid, Calcium- und Aluminiumoxid. Calciumoxid ist überwiegend als Dolomit, Siliciumdioxid und Aluminiumoxid sind gewöhnlich in Form verschiedener Silicate anwesend. Magnesithaltige Rohstoffe werden heute insbesondere mit Gravitationsverfahren behandelt; Körner mit Durchmessern von 2 bis 10 mm werden beispielsweise in HydroZyklonen, Körner mit Durchmessern von 10 bis 60 mm in schweren Suspensionen getrennt. Aus Betriebsergebnissen ist zu entnehmen, daß ein verhältnismäßig kleiner Anreicherungsgrad und Ausbeuten in der Größenordnung von 50 bis 60 %, bezogen auf Magnesiumoxid, erzielt werden. Gleichzeitig entsteht eine beträchtliche Menge an Abfällen, welche auf Halden abgelagert werden und auf diese Weise die Umwelt belasten. Eine bessere Abtrennung unerwünschter Bestandteile wird durch Flotation ermöglicht, da es sich um Behandlung von Körnern

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mit einer Korngröße von unterhalb 0,2 mm handelt.

Selbst mittels Flotationsverfahren, und zwar sogar bei guter Qualität des Einsatzgutes, ist in vielen Fällen die erforderliche Abtrennung unerwünschter Bestandteile nicht möglich. Bei großen Abfallmengen werden die auftretenden Probleme noch dadurch kompliziert, daß es sich um Abtrennung von Körnern mit Korngrößen von unterhalb 0,2 mm handelt. Im Vergleich zu den Gravitationsmethoden treten eine Reihe weiterer Nachteile auf. In erster Linie sind dies die Kosten für die Flotationsmittel, die niedrigen Ausbeuten, die erhöhten Kosten des Mahlens, des Baues und der Instandhaltung der Entschlammungsanlage, sowie Probleme der Wasserwirtschaft und der Abwasserreinigung. Weiterhin erschweren die an den Körnern des Konzentrats anhaftenden Reste der Flotationsmittel die Aufarbeitung.

Von den bekannten Verfahren zur Behandlung von magnesithaltigen Rohstoffen ist auch das Verfahren interessant, bei welchem Magnesiumcarbonat durch Rösten zersetzt wird und das Calciumcarbonat im wesentlichen unzersetzt bleibt. Das erhaltene heiße Röstprodukt wird dann mit Wasser und Wasserdampf trockengelöscht und die gebildeten, feinen Magnesiumoxidteilchen, gegebenenfalls auch Magnesiumhydroxidtexlchen, werden von dem unzersetzten, die unerwünschten Bestandteile

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enthaltenden Material abgetrennt. Bei diesem Verfahren wird also durch das Rösten eine vollständige Decarbonisierung des Magnesiumcarbonats bewirkt, da Magnesiumoxid entsteht und anschließend trockengelöscht wird.

Versuche haben nun gezeigt, daß bei diesem Verfahren eine erhebliche Menge an unerwünschten Bestandteilen in die gebildeten, feinen Magnesiumoxidteilchen übertritt. Wie die durchgeführten Prüfungen gezeigt haben, ist die Abtrennung der unerwünschten Bestandteile von den feinen Magnesiumoxidteilchen nicht nur schwierig, sondern bringt auch beträchtliche Verluste an Magnesiumoxid mit sich.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung, von. unerwünschten Bestandteilen aus magnesithalten Rohstoffen durch Rösten bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Calciumcarbonate und Behandeln des heißen Röstprodukts mit Wasser und Wasserdampf, zu schaffen.

Diese Aufgabe wurde gemäß der vorliegenden Erfindung in der Weise gelöst, daß man das Rösten des magnesithaltigen Rohstoffes höchstens bis zu einer 90%igen Decarbonisierung des Magnesiumcarbonats durchführt, das heiße Röstprodukt mit Wasser und Wasserdampf, vorzugsweise bis zur Abkühlung auf

eine Temperatur von unter 100 C behandelt, und die gebildete Fraktion mit kleinerer Korngröße, als dem unteren Wert des Korngrößenbereichs des magnesithaltigen Rohstoffes entspricht, als erstes Konzentrat abtrennt.

Vorteilhafterweise arbeitet man so, daß man das erste Konzentrat vorzugsweise nach Abtrennung der feinsten Anteile erneut röstet, das heiße Röstprodukt mit Wasser und Wasserdampf behandelt und die gebildete Fraktion mit kleinerer Korngröße, als dem unteren Wert des Korngrößenbereiches des ersten Konzentrats entspricht, als zweites Konzentrat abtrennt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geht man so vor, daß die vor dem Rösten abgetrennten feinsten Anteile kleinere Korngrößen als 0,5 mm aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine weitgehende Abtrennung von unerwünschten Bestandteilen aus magnesithaltigen Rohstoffen und somit auch die Verwertung von bisher nicht zu verwendendem, oder bereits auf Halden abgelagerten Abfallmaterial. Im Vergleich zum Stande der Technik werden durch das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich höhere Ausbeuten erzielt. Da für die Abfallprodukte des vorliegenden Verfahrens eine neue, ökonomisch vorteilhafte Verwendung

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geflinden wurde, welche Gegenstand einer weiteren Erfindung ist, wird, nicht zuletzt durch das Verfahren der vorliegenden Anmeldung, eine vom technologischen Standpunkt aus abfallfreie Ausnutzung magnesithaltiger Rohstoffe ermöglicht.

Der Grad der Decarbonisierung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird je nach der Qualität des behandelten magnesithaltigen Rohstoffes gewählt. Jedoch wird auch im Falle einer " guten Qualität des Rohstoffes, und eines niedrigen Calcium-

carbonatgehaltes eine höchstens 90%ige Decarbonisierung des

Magnesiumcarbonats durchgeführt. In der gebildeten Fraktion mit der kleineren Korngröße, als dem·unteren Wert des Korngrößenbereichs des behandelten magnesithaltigen Rohstoffes entspricht, wird das im wesentlichen unvollständig decarbonisierte Magnesiumcarbonat, und nicht das Magnesiumoxid angereichert. Es kommt zu einem vollkommeneren Zerfall bis zur Grenze des Korngrößenbereichs und dadurch auch zu einem wesentlich geringeren übergang der unerwünschten Bestandteile in die gebildete, mit dem gewünschten Bestandteil angereicherte Fraktion. Ein weiterer wesentlicher Unterschied gegenüber dem oben erwähnten, bekannten Verfahren ist dadurch gegeben, daß bei dem unvollständig decarbonisierten Magnesiumcarbonat kein Trockenlöschen erfolgt.

■** Zusammenfassend' betrifft die vorliegende Erfindung ein Ver-

*■ . 030061/0648 - P -

fahren zur Abtrennung von unerwünschten Bestandteilen aus magnesithaltigen Rohstoffen, welche man bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Calciumcarbonate und höchstens bis zu einer 90%igen Decarbonisierung des Magnesxumcarbonats röstet, das heiße Röstprodukt mit Wasser und Wasserdampf, vorzugsweise bis zur Abkühlung auf eine Temperatur von unter 1OO°C, behandelt, wonach man die gebildete Fraktion mit kleinerer Korngröße, als dem unteren Wert des Korngrößenbereichs des magnesithaltigen Rohstoffes entspricht, als erstes Konzentrat abtrennt. Die Erfindung ermöglicht eine weitgehende Abtrennung unerwünschter Bestandteile aus magnesithaltigen Rohstoffen, insbesondere aus Rohstoffen mit geringen Gehalten, und dadurch auch die Verwertung von bereits auf Halden abgelagerten Abfällen.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

B e' 1 s ρ' ι e 1 1

Ein niederwertiger, magnesithaltiger Rohstoff mit einer Korngröße von 5 bis 10 mm mit folgender Zusammensetzung:

Magnesiumoxid 38,9 Gewichtsprozent

Siliciumdioxid . . , 5,8 Gewichtsprozent

Calciumoxid 4,7 Gewichtsprozent

Aluminiumoxid 1,7 Gewichtsprozent

0300S1/0848 ~ /^Q '

Eisen (III) -oxid 2,9 Gewichtsprozent

Gewichtsverlust durch Rösten 45,7 Gewichtsprozent

wurde so geröstet, daß nach dem Abkühlen aus 1000 kg Rohstoff 780 kg Röstprodukt erhalten wurden. Es wurden 70 Gewichtsprozent einer Fraktion mit Korngrößen von unter 2 mm und 4 Gewichtsprozent einer Fraktion mit Korngrößen von 2 bis 5 mm gebildet, und es blieben 26 Gewichtsprozent einer Fraktion mit Korngrößen von 5 bis 10 mm, bezogen auf das Röstprodukt, zurück. Die Fraktion mit Korngrößen von unter 2 mm wird nachfolgend als das "erste Konzentrat", die Fraktion mit Korngrößen von 2 bis 5 mm als Zwischenprodukt, und die Fraktion von 5 bis. 10 mm als Abfall bezeichnet. In das erste Konzentrat gingen 84,7 Gewichtsprozent Magnesiumoxid als unvollständig decarbonisiertes Magnesiumcarbonat, in das Zwischenprodukt und in den Abfall 78 Gewichtsprozent Siliciumdioxid, 78 Gewichtsprozent Calciumoxid und 69 Gewichtsprozent Aluminiumoxid über.

Die unerwünschten Bestandteile werden ähnlich wie im eingesetzten magnesithaltigen Rohstoff als Oxide angeführt, wenn es sich auch, wie bereits erwähnt, um deren Verbindungen handelt. Eine weitere Abtrennung von unerwünschten Bestandteilen läßt sich, sofern es notwendig ist, gemäß der Erfindung so erzielen, daß man das erste Konzentrat, vorzugsweise nach vorheriger Abtrennung der feinsten, an den unerwünscht-

030051/0648 "/⁹ -

ten Bestandteilen reichen Anteile, erneut röstet, und das heiße Röstprodukt wiederum mit Wasser und Wasserdampf behandelt, wonach man die Fraktion mit einer kleineren Korngröße, als dem unteren Wert des Korngrößenbereichs des ersten Konzentrats entspricht, abtrennt. Durch diese Maßnahme wird eine weitere Abtrennung unerwünschter Anteile bewirkt, welche sich wiederum, wie bei dem ersten Konzentrat, in der Fraktion mit der Anfangskorngröße anreichern, während die durch Zersetzung entstandene Fraktion auch hier hinsichtlich des erwünschten Bestandteils angereichert wird. Der Grad der Decarbonisierung des Magnesiumcarbonats wird auch in diesem Falle wieder in Abhängigkeit von der Qualität des behandelten ersten Konzentrats gewählt.

B e' T s' ρ' ΐ e' T ' 2

Das erste Konzentrat wurde nach Abtrennung der Fraktion mit einer Korngröße von unter 0,5 mm erneut geröstet und das heiße Röstprodukt mit Wasser und Wasserdampf bis zur Abkühlung auf 100°C behandelt. Der Grad der Decarbonisierung des Magnesiumcarbonats betrug insgesamt 77 %. Die entstandene Fraktion mit einer Korngröße von unter 0,4 mm, d.h. das zweite Konzentrat, enthielt weniger als 3 Gewichtsprozent Siliciumdioxid und Calciumoxid.

Es wurde festgestellt, daß sich aus der. Fraktion mit einer

030Ö51/O64Ö - /ίο -

- IQf - /!

Korngröße von unter 2 mm, die als erstes oder als zweites Konzentrat anfällt, die unerwünschten Bestandteile durch elektrostatische Abtrennung, Flotation oder gegebenenfalls durch magnetische Abtrennung wesentlich besser entfernen lassen, als dies bei dem als Ausgangsmaterial verwendeten, magnesithaltigen Rohstoff, oder bei dem durch Rösten und .Mahlen des auf dieselbe Korngröße behandelten Magnesits, oder bei der Fraktion mit einer Korngröße von unter 2 mm, die das durch Trockenlöschen entstandene Magnesiumoxid enthält, der Fall ist. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf den ohne mechanische Einwirkung stattfindenden Zerfall der Körner zurückzuführen. Eine gegebenenfalls gewünschte Nachreinigung des ersten oder des zweiten Konzentrats wird somit ermöglicht.

Claims

BR. FERG : ;MPL.-TNv?. CTAPF DIPL.-INC-. SGHWXHE -: IJR.m:SANDMAIR PATENTANWÄLTE 3 O 1 7 3 4 θ Postfach 860245 · 8000 München 86 Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf und Partner, P.O.Box 860245, 8000 München 86 " Ihr Zeichen Unser Zeichen MauerkircheretraOe 45 Yourref. Ourref. 3Q 353 8000 MÜNCHEN 80 6. Mai 1980 Anwaltscikte-NrY:· 30 863 ÜSTAV PRO. VYZKUM RUD P a t e η t a η' S' ρ' r ü c h e

1. Verfahren zur Abtrennung von unerwünschten Bestandteilen aus magnesithaltigen Rohstoffen durch Rösten bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Caiciumcarbonats und Behandeln des heißen Röstprodukts mit Wasser und Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rösten des magnesithaltigen Rohstoffes höchstens bis zu einer 90%igen Decarbonisierung des Magnesiumcarbonate durchführt, das heiße Röstprodukt mit Wasser und Wasserdampf, vorzugsweise bis zur Abkühlung auf eine Temperatur von unter 10O⁰C behandelt und die gebildete Fraktion mit kleinerer

x/_R 030-061/Ό648

9(089)988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850

988273 BERGSTAPFPATENT MUnchen (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayer. Vereinsbank MUnchen 453100(BLZ 70020270) 983310 0524560BEROd , ,„ ,„,-.,_-,τ-,-,-» Postscheck MUnchen 65343-808 (BLZ 70010080)

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Korngröße, als dem unteren Wert des Korngrößenbereichs des magnesithaltigen Rohstoffes entspricht, als erstes Konzen*- trat abtrennt.

2. .Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kenn zeichnet, daß man das erste Konzentrat vorzugsweise nach Abtrennung der feinsten Anteile erneut röstet, das heiße Röstprodukt mit Wasser und Wasserdampf behandelt und die gebildete Fraktion mit kleinerer Korngröße, als dem unteren Wert des Korngrößenbereichs des ersten Konzentrats entspricht, als zweites Konzentrat abtrennt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die vor dem Rösten abgetrennten feinsten Anteile kleinere Korngrößen als 0,5 mm aufweisen.