DE3017346C2

DE3017346C2 - Verfahren zur Abtrennung von unerwünschten Bestandteilen aus magnesithaltigen Rohstoffen

Info

Publication number: DE3017346C2
Application number: DE19803017346
Authority: DE
Inventors: Vladimir Dr. Praha Ji&rcaron;i&ccaron;ek
Original assignee: USTAV PRO VYZKUM RUD PRAHA CS
Current assignee: USTAV PRO VYZKUM RUD PRAHA CS
Priority date: 1979-06-14
Filing date: 1980-05-06
Publication date: 1982-12-23
Also published as: CS209680B1; ES491152A0; GR68724B; FR2459209A1; DE3017346A1; ES8102594A1

Description

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 magnesiumhaitige Anteile angereichert, während im unzersetzten Material die unerwünschten Bestandteile zurückbleiben.

Die unerwünschten Bestandteile magnesithaltiger Rohstoffe sind Siliciumdioxid, Calcium- ut>d 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 so 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 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 Magnesiumox'dteilchen, gegebenenfalls auch Magnesiumhydroxidteilchen, werden von dem unzersetzten, die unerwünschten Bestandteile 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 magnesithaltigen Rohstoffen durch Rösten bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Calciumcarbonats 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 gefunden wurde, 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 Calciiimcarbonatgehaltes 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 obenerwähnten, bekannten Verfahren ist dadurch gegeben, daß bei dem unvollständig decarbonisierten Magnesiumcarbonat kein Trockenlöschen erfolgt.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beispiel 1

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

Magnesiumoxid

Siliciumdioxid

Calciumoxid

Aluminiumoxid

Eisen(IlI)-oxid

Gewichtsverlust durch

Rösten

38,9 Gewichtsprozent

5.8 Gewichtsprozent 4,7 Gewichtsprozent 1,7 Gewichtsprozent

2.9 Gewichtsprozent

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 v/eitere 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 unerwünschten Bestandteilen reichen Anteile, erneut röstet, und das

¹ '' 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.

Beispiel 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 100⁰C 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 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 wesentlieh 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

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abtrennung von unerwünschten Bestandteilen aus magnesithaltigen Rohstoffen durch Rösten bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Calciumcarbonats und Behandeln des heißen Röstprodukts mit Wasser und Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rösten des magnesithaltigen Rohstof- jo fes 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.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 Korngreßenbereichs des ersten Konzentrats entspricht, als zweites Konzentrat abtrennt

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die vor dem Rösten abgetrennten feinsten Anteile kleinere Korngrößen als 0,5 mm aufweisen.