DE3045796A1 - Verfahren zur abtrennung von eisen-, aluminium- und manganverunreinigungen aus salzsauren magnesiumchloridloesungen - Google Patents
Verfahren zur abtrennung von eisen-, aluminium- und manganverunreinigungen aus salzsauren magnesiumchloridloesungenInfo
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P 1134
Verfahren zur Abtrennung von Eisen-, Aluminium- und Manganverunreinigungen
aus salzsauren Magnesiumchloridlösungen
Priorität: 6. Dezember 1979, Österreich, A 7729/79
130Q42/0E71
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Eisen-, Aluminium- und Manganverunreinigungen aus salzsauren
Magnesium-chloridlösungen.
Es sind Verfahren zur Herstellung reiner Magnesia aus unreinen, magnesiumhaltigen Mineralien, wie z.B. Magnesit, Dolomit,
Serpentin, Chlorit, Talk oder Zwischenprodukten der Industrien,
die sich mit der Verarbeitung dieser Mineralien befassen, wie z.B. Flugstäuben, bekannt, die im wesentlichen
darauf beruhen, daß die genannten Materialien mit Salzsäure aufgeschlossen werden, wobei zunächst eine unreine, meist
schwach salzsaure Trübe entsteht. Diese enthält meist noch Anteile von ungelöstem Ausgangsmaterial sowie gelöste Substanzen,
nämlich überwiegend MgCl2 und daneben FeCl2, AlCl3,
MnCl-, gelöste Kieselsäure und dgl.
Durch eine Neutralisation dieser Trübe, der gegebenenfalls eine Abtrennung der ungelösten Substanz vorangehen kann, werden
- unter Oxidation des FeCl3 und MnCl2 mittels Luft,
Chlor, Wasserstoffperoxyd oder anderen Oxidationsmitteln die Oxidhydrate des dreiwertigen Eisens bzw. des vierwertigcn
Mangans sowie des Aluminiums ausgefällt. Die noch in Lösung befindliche Kieselsäure sowie andere Verunreinigungen,
wie Bor und dgl., werden mitgerissen. Nach der Filtration erhält man eine neutrale Magnesiumchloridsole, die als Verunreinigung
praktisch nur mehr Calciumchlorid enthält. Nach der Ausfällung des CaCl2 (die vom Rahmen der vorliegenden Erfindung
nicht umfaßt wird und auf deren Methodik hier nicht näher eingegangen werden soll) erhält man eine reine Magnesiumchloridsole,
die durch pyrolytische Spaltung gemäß der Gleichung
MgCl2 + H2O >
MgO + 2HCl
in geeigneten öfen (Sprühröstofen, Fließbettofen, Drehrohr-
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-öl
u.a.) in reines MgO und ein Rauchgas übergeführt werden
kann, welches den bei der obigen Reaktion gebildeten Chlorwasserstoff enthält. Das Rauchgas wird, z.B. mittels Magnesiumchloridsole,
vom Flugstaub (MgO) gereinigt und anschliessend mittels Wasser, z.B. in einer sogenannten adiabatischen
Kolonne, von seinem HCl-Gehalt getrennt. Bei Anwendung einer
adiabatischen Kolonne fließt an derem Fuß Salzsäure ab, die maximal azeotrope Zusammensetzung erreichen kann.
In der Literatur zu derartigen Verfahren wird die Fällung der Hydroxide nicht ausführlich behandelt. Die Literaturstellen
beschränken sich auf die Angabe, daß die verunreinigte Sole unter Belüftung oder Einleitung von Chlor od.dgl. mit
dem Endprodukt des Verfahrens (MgO) oder Flugstäuben der Magnesitindustrie, CaO od.dgl. neutralisiert wird, wobei dann
die Fällung in nicht näher beschriebener Weise eintritt.
Die bisher nicht behandelten und nicht erkannten Probleme der Fällung der Hydroxide sind, besonders bei der Oxidation
mit Luftsauerstoff, komplex. So ergaben sich bisher häufig
bei genauer Bilanzierung der eingesetzten Stoffe und der erhaltenen Produkte unerklärliche Verluste von Magnesium, was
wirtschaftlich natürlich von Nachteil ist. Auch konnte festgestellt werden, daß die Fällung des Mangans häufig nur unvollständig
erfolgte oder mit außerordentlich langen Verweil- (bzw. Belüftungs-) zeiten verbunden war. Ein weiteres
unangenehmes Phänomen konnte hinsichtlich der Sedimentier- und Filtrierbarkeit der Niederschläge beobachtet werden. Hier
traten bedeutende Schwankungen auf, welche häufig zu betrieblichen Schwierigkeiten führten.
Aufgabe der Erfindung ist nun ein wesentlich verbessertes Verfahren zur Oxidation der Eisen- und Manganbestandteile
und zur Fällung der Oxidhydrate aus salzsauren Magnesiumchloridlösungen .
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
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man Eisen bei einer Temperatur von 60 bis 1100C, vorzugsweise
bei 80 bis 9O0C, durch Zugabe einer pH-steigernden Substanz,
wie MgO, CaO, Mg(OH)„ oder Gemischen davon, unter intensiver
Begasung mit Luft und/oder Sauerstoff bei einem pH-Wert von 3 bis 5,2, vorzugsweise 4 bis 5, als im wesentliche!
Mg-freies Oxidhydrat, z.B. überwiegend mit der Röntgenstruktur des cT -FeO(OH), zusammen mit Aluminiumhydroxid, Kieselsäure
und Borverbindungen, sofern vorhanden, ausfällt, anschließend zur Ausfällung des Mangans den pH-Wert auf
>_ 4,5 einstellt und zweiwertiges Mangan oxidiert und schließlich
den ausgefallenen Niederschlag, zusammen mit allenfalls in der eingesetzten Magnesiumchloridlösung vorhandenen Feststoffen
durch Sedimentation und/oder Filtration abtrennt.
Zur Ausfällung des Mangans bieten sich die beiden folgenden Verfahrensweisen an: Man kann den pH-Wert auf _>
6,0 erhöhen und zweiwertiges Mangan durch Einleiten von Luft und/oder
Sauerstoff oxidieren, was den Vorteil eines problemlosen Oxidationsmittels bietet. Man kann aber auch den pH-Wert
auf ^> 4,5 halten und zweiwertiges Mangan durch Einleiten von
Chlorgas oxidieren, was einen schnellen Ablauf der Oxidation ermöglicht.
Erfindungsgemäß kann man die Reaktion sowohl diskontinuierlich
in einem Rührgefäß als auch kontinuierlich in einer Rührkesselkaskade durchführen. Im letzteren Fall erfolgt die
Ausfällung des Eisens in einem oder mehreren Gefäßen auf dem pH-Niveau von 3 bis 5,2, vorzugsweise 4 bis 5, und die Ausfällung
des Mangans wird anschließend in einem oder mehreren Gefäßen auf dem pH-Niveau
>_ 4,5 vorgenommen.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht im wesentlichen auf
einer geeigneten Führung des pH-Wertes im Verlauf der Fällung. Wie bereits eingangs ausgeführt, geht man von einer
unreinen Magnesiumchloridsole aus, die salzsauer ist und deren Gehalt an Feststoffen gegebenenfalls abgetrennt ist.
Letzteres hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Zusammensetzung des Rohmaterials.
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Diese Sole wird nun unter intensiver Luft- oder Sauerstoffzufuhr einer pH-Steigerung unterworfen; dazu wird im allgemeinen
MgO oder Mg(OH)2 verwendet. Es können natürlich auch andere Verbindungen, wie z.B. CaO, Ca(OH)3, NaOH, KOH,
NH.OH und dgl. verwendet werden, doch können diese zu einer unerwünschten Verunreinigung der Sole führen. Dies ist bei
MgO nicht der Fall. Daher eignet sich zur Neutralisation insbesondere feinteiliges, gegebenenfalls hydratisiertes MgO in
fester Form oder in Form einer wässerigen Suspension. Ein kostengünstiges Fällungsmittel ist MgO und/oder CaO enthaltender
Flugstaub.
Es sei erwähnt, daß die Fällung des Eisens bei Oxidation mit Luft vor der Fällung des Mangans erfolgt, d.h. die Fällung
des Mangans setzt erst dann ein, wenn das Eisen bereits als Oxidhydrat vorliegt.
Es wurde nun gefunden, daß bei der Fällung des Eisens in Abhängigkeit
von der pH-Führung zwei Hydrattypen auftreten können. Der Hydrattyp 1 wird dann gebildet, wenn der pH-Wert
der Sole schnell auf Werte > 5,2 gesteigert wird. Der Hydrattyp 2 entsteht, wenn die Fällung des Eisens im pH-Bereich
3 bis 5,2, vorzugsweise 4 bis 5, unter intensiver Begasung mit Luft oder Sauerstoff vorgenommen wird.
In beiden Hydrattypen liegt das Eisen zu Ende der Fällung in dreiwertiger Form vor. Sie unterscheiden sich jedoch
durch ihre Röntgenstruktur. Das Röntgenspektrum des Hydrattyps 1 entspricht weitgehend demjenigen des Pyroaurits
Mg6Fe3CO (OH)16.4H2O oder des Brugnatellits Mg6FeCO3(OH)13.
4H2O. Wahrscheinlich handelt es sich um mit dem Pyroaurit
bzw. dem Brugnatellit verwandte oder gar identische Doppelhydroxide des Eisens und Magnesiums. Dagegen sind im Hydrattyp
2 überwiegend die Röntgenref lexe von c/"-FeO (OH) nachzuweisen.
Alle Röntgenlinien der Hydrate sind stark verbreitert.
Es hat sich gezeigt, daß eine Fällung des Hydrattyps 2 mit
130042/0571
minimalen Magnesiumvorlusten möglich ist, während bei der
Fällung des Hydrattyps 1 auch größere Mg-Mengen mitgefällt
werden, welche bei der nachfolgenden Abtrennung des Fe-Hydroxids mitabgetrennt und mit den Verunreinigungen verworfen werden.
Fällung des Hydrattyps 1 auch größere Mg-Mengen mitgefällt
werden, welche bei der nachfolgenden Abtrennung des Fe-Hydroxids mitabgetrennt und mit den Verunreinigungen verworfen werden.
Es muß weiter erwähnt werden, daß die einmal gebildeten Hydrattypen
1 und 2 bei weiterer Steigerung des pH-Wertes sich nicht mehr verändern, d.h. weder wird Magnesium aus Hydrattyp
1 entfernt noch baut Hydrattyp 2 Magnesium nachträglich ein.
Zu der nun folgenden Fällung des Mangans ist bekannt, daß sie durch hohe pH-Werte begünstigt wird. Fällt man das Eisen in
Form von Hydrattyp 2 aus, so wird zur Einstellung eines bestimmten End-pH-Wertes ein wesentlich niedrigerer MgO-Zusatz
benötigt, als wenn zunächst der Hydrattyp 1 gefällt wird. Es werden somit durch die Arbeitsweise, welche zur Bildung des
Hydrattyps 2 führt, auch Umstände geschaffen, die eine Ausfällung des; Mangans begünstigen.
Nach Ausfällung der Hydroxide muß die dabei gebildete, annähernd neutrale Trübe von den Feststoffen getrennt werden.
Für die Durchführbarkeit des Verfahrens hat sich diese Trennstufe als wesentlich erwiesen. Es wurde überraschend gefunden,
daß dann günstige Verhältnisse für die Abtrennung vorliegen, wenn das Eisen als Hydrattyp 2 ausgefällt wurde. Dieser
Niederschlag ergibt in Sedimentationsvorrichtungen einen wesentlich dichteren (feststoffhaltigeren) Schlamm und auch
dichtere Filterkuchen bei der nachfolgenden Filtration. Die Sedimentationsgeschwindigkeit bei beiden Hydrattypen ist
etwa gleich.
etwa gleich.
Weiter wurde überraschend gefunden, daß bei Fällungen, welche zu Hydrattyp 2 führen, im Endprodukt des Verfahrens
(sprühgeröstetes MgO) deutlich niedrigere Werte an SiO2 und Al0O, auftreten: Beispielsweise enthält ein Magnesiumoxid,
(sprühgeröstetes MgO) deutlich niedrigere Werte an SiO2 und Al0O, auftreten: Beispielsweise enthält ein Magnesiumoxid,
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das aus einer Sole nach Fällung des Eisens als Hydrättyp 1
hergestellt worden ist, im Durchschnitt 0,11 % SiO- und
0,12 % Al3O3, ein MgO nach Fällung des Eisens als Hydrattyp
2 hingegen 0,02 % SiO2 und 0,01 % Al3O3.
Zusammenfassend kann man also sagen, daß Hydrattyp 2 zu einer Verringerung der Magnesiumverluste, einer Erhöhung der
Oxidationsgeschwindigkeit und Fällungsausbeute des Mangans, einer Verbesserung der Sedimentations- und Filtrationseigenschaften
des Gesamtniederschlags sowie zu einer Verminderung des Gehaltes an SiO- und Al2O3 im Endprodukt des Verfahrens
führt.
Bei diskontinuierlicher Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird man daher so verfahren, daß der pH-Wert zunächst möglichst schnell auf etwa 4,5 gesteigert und dort
bei gleichzeitiger Oxidation mit Luft oder Sauerstoff so lang gehalten wird, bis eine vollständige Fällung des Eisens
eingetreten ist. Im Anschluß daran kann man den pH-Wert weiter steigern (vorzugsweise auf mehr als 6) und die Fällung
des Mangans unter sonst gleichen Bedingungen durchführen. Bei kontinuierlicher Fällung in einer Rührkesselkaskade kann
man die Bedingungen im ersten Gefäß (in Strömungsrichtung gesehen) beispielsweise so einstellen, daß dort ein pH-Wert
von etwa 4,5 herrscht, und die Verweilzeit so bemessen, daß in diesem Gefäß die gesamte Fällung des Eisens stattfindet.
In den weiteren Gefäßen kann der pH-Wert stufenweise so weit gesteigert werden, daß wohl eine möglichst vollständige
Fällung des Mangans erfolgt, aber noch kein Magnesiumhydroxid gebildet wird. Hiezu wird ein pH-Wert von etwa 6 oder
höher anzustreben sein.
Die Anwendung von Chlor ist bei der Eisenoxidation zwar denkbar, aber nicht erforderlich, da diese auch mit Luft oder
Sauerstoff relativ schnell und ähnlich wie mit Chlor abläuft. Für die Fällung des Mangans unter Oxidation mit Luft
wird jedoch eine Verweilzeit von 2 bis 3 Stunden benötigt.
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Diese Verweilzeit kann auf 10 bis 15 Minuten reduziert werden, wenn die Oxidation des zweiwertigen Mangans mit Chlor
vorgenommen wird. Darüberhinaus wird weniger MgO verbraucht, da eine schnelle Oxidation von Mn mit Cl- bereits bei einem
niedrigeren pH-Wert ( >. 4, 5 ) möglich ist, als er für
die Luftoxidation erforderlich ist. Wenn der Gehalt der Ausgangslösung an Mangan nicht zu hoch liegt, fallen die Kosten
des Chlors gegenüber den genannten Vorteilen nicht sehr ins Gewicht.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern, ohne daß diese jedoch hierauf beschränkt
sein soll.
Die in den Beispielen und Vergleichsversuchen verwendeten Ausgangslösungen wurden durch Lösen von natürlichem Magnesit
in 19 %iger Salzsäure und Abtrennen des Aufschlußrückstandes
durch Filtration hergestellt. Sie hatten folgende analytische Zusammensetzung:
MgCl2 260 g/l (110 g MgO/1)
Fe 2,8 g/l
Mn 0,2 g/l
Si 0,04 g/l
Al 0,03 g/l
freie HCl 4,1 g/l
Der pH-Wert, gemessen bei Raumtemperatur, betrug 1,2.
Zur Neutralisation wurde die wässerige Suspension eines technisch hergestellten, gemahlenen MgO eingesetzt, Konzentration
etwa 100 g MgO/1.
Vergleichsversuch A: 1 1 Magnesiumchloridlösung wurde in einem
mit einem schnellaufenden Rührer und mit einem Rückflußkühler versehenen Glaskolben auf 85°C aufgeheizt. Durch
eine Gaseinleitungsfritte wurde Luft in einer Menge von 16,7 l/h eingeleitet und 3,38 g MgO wurden in einem Schritt
130042/0571
zugegeben. Es fiel zunächst ein schwarzer Niederschlag aus, der sich im weiteren Verlauf der Reaktion nach rotbraun verfärbte.
Der pH-Wert stieg maximal auf 6, fiel jedoch bis zum Ende der Fällung wieder auf 5,4 ab. Die Ausfällung des Eisens
war nach 15 Minuten beendet. Nach zweistündiger Reaktionszeit bei 85°C, die zur Ausfällung des Mangans diente, wurde
der Niederschlag abfiltriert, gewaschen und bei 1200C getrocknet.
Die an der Fällsuspension, dem Filterkuchen und dem Trockenrückstand durchgeführten Messungen gehen aus Tabelle
IV hervor.
Beispiel 1:11 Magnesiumchloridlösung wurde in einem mit einem schnellaufenden Rührer und einem Rückflußkühler
versehenen Glaskolben auf 850C aufgeheizt. Durch eine
Gaseinleitungsfritte wurde Luft in einer Menge von 16,7 l/h
eingeleitet und 1,126 g MgO wurden zugegeben. Dadurch stieg der pH-Wert auf 4,6. Während der folgenden 30 Minuten wurde
der pH-Wert durch MgO-Zusatz zwischen 4,4 und 4,6 gehalten. Dazu wurden 1,198 g MgO benötigt. Es fiel von vornherein
ein rotbrauner Niederschlag aus. Nach 30 Minuten war die Ausfällung des Eisens praktisch abgeschlossen. Zu diesem
Zeitpunkt wurden weitere 1,054 g MgO zugesetzt. Der pH-Wert stieg dadurch auf 6,3 und fiel bis zum Ende der Fällung auf
6,2 ab. Nach zweistündiger Reaktionszeit bei 850C, die zur
Ausfällung des Mangans diente, wurde der Niederschlag abfiltriert, gewaschen und bei 12O0C getrocknet. Die an der
Fällsuspension, dem Filterkuchen und dem Trockenrückstand durchgeführten Messungen gehen ebenfalls aus Tabelle IV
hervor.
Beispiel 2 und 3 und Vergleichsversuch B und C:
Die Fällung des Eisens wurde in einem mit einem schnellaufenden Rührer, einem Rückflußkühler und einem überlaufstutzen
versehenen Glaskolben durchgeführt. Die Zugabe der MgCl2-Lösung und der MgO-Suspension erfolgte kontinuierlich;
zur Begasung mit Luft diente eine Gaseinleitungsfritte. Die Reaktionsmischung wurde auf 850C erwärmt; das Reaktions-
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volumen betrug 1 1. Die aus dem Glaskolben kontinuierlich auslaufende Suspension wurde aufgefangen und sodann wurde
der Niederschlag abfiltriert, gewaschen und bei 1200C getrocknet.
Es wurden vier Versuche bei verschiedenen pH-Werten durchgeführt, und zwar die Beispiele 2 und 3 im Rahmen
der Erfindung und die Vergleichsversuche B und C außerhalb desselben.
Wie aus Tabelle I hervorgeht, wird ein Eisen(III)-Oxidhydrat,
das überwiegend die Struktur VOnO^-FeO(OH) und das erwünschte
niedrige Sedimentvolumen besitzt, nur im pH-Bereich von etwa £ 5,0 gebildet. In Richtung auf höhere pH-Werte steigt
der MgO-Verbrauch sehr stark an:
| Beispiel bzw. Vergleichsversuch | 2 | 3 | B | C |
| Temperatur (0C) | 85 | 85 | 85 | 85 |
| pH (gemessen bei 850C) | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 |
| MgO (g/l MgCl2-Lösung) | 2,1 | 2,6 | 6,0 | 12,5 |
| mittlere Verweilzeit (h) | 0,49 | 0,43 | 0,42 | 0,42 |
| Luft (1 Luft/1 MgCl2-Lösung) | 16,7 | 14,7 | 14,8 | 15,9 |
| Ausfällung des Fe ( % ) Sedimentvolumen des Nieder schlags nach > 24 h (cm3/l MgCl2-Lösung) Verunreinigungen im Filtrat: Fe (mg/1) Mn Röntgenstruktur des getrockne ten Filterkuchens: Pyroaurit o-FeO(OH) Mg(OH)2 |
97 29 77 100 |
100 40 < 5 100 |
100 96 < 5 100 |
100 172 < 5 100 |
Beispiel 4: Die Fällung wurde kontinuierlich in einer vierstufigen Rührkesselkaskade durchgeführt. Die Ar-
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beitsbedingungen gehen aus der folgenden Tabelle II hervor:
TABELLE II
| Gefäße Nr. |
Reaktionsvolu- men (1) |
mittlere Ver weilzeit (h) |
Begasung (1 Luft/ 1 MgCl^-Lösung |
Temperatur (0C) |
| 1 | 3,76 | 0,476 | 5,19 | 85 |
| 2 | 5,8 | 0,718 | 2,07 | 85 |
| 3 | 7,9 | 0,978 | 0,91 | 85 |
| 4 | 8,1 | 1,002 | 0,91 | 85 |
| 1-4 | 25,6 | 3,174 | 9,08 | 85 |
Das Gefäß 1 war mit einem schnellaufenden Korbrührer (2000 UpM) ausgerüstet, zwecks besserer Verteilung der Luft und daher
geringeren Luftbedarfs. Die übrigen Gefäße waren mit Flügelrührern
(700 UpM) versehen. Die Luftzufuhr erfolgte im ersten Gefäß durch ein Glasrohr, das senkrecht unter dem Rührer
endete, bei den übrigen Gefäßen durch eine Gaseinleitungsfritte.
Im ersten Gefäß wurden gleichzeitig die salzsaure Magnesiumchloridlösung
und die MgO-Suspension zugegeben, wobei die MgO-Zugabe so dosiert wurde, daß ein pH-Wert von 4,5 resultierte.
Hiezu wurden 2,15 g MgO/1 Magnesiumchloridlösung benötigt.
Im zweiten Gefäß wurde durch Zugabe von weiteren 1,30 g MgO/1 Magnesiumchloridlösung ein pH-Wert von 6,1 eingestellt.
99,6 % des Eisens wurden im ersten Gefäß ausgefällt, die zusätzliche
Verweilzeit in den Gefäßen 2 bis 4 diente zur Ausfällung des Mangans. Die an der Fällsuspension, dem Filterkuchen
und dem Trockenrückstand durchgeführten Messungen gehen ebenfalls aus Tabelle IV hervor.
Der Beginn der Fällung, welcher die Fe-
130042/0571
Fällung zum Gegenstand hat, wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt. Nach einer Fällzeit von 30 Minuten wurde jedoch die
Luft abgesetzt. Anschließend wurden zwecks Ausfällung des
Mangans 0,5 g MgO zugegeben und 0,25 g Chlor eingeleitet.
Nach einer Fällzeit von insgesamt 45 Minuten wurde die Reaktionsmischung filtriert. Die Analyse des Filtrats ergab:
Mangans 0,5 g MgO zugegeben und 0,25 g Chlor eingeleitet.
Nach einer Fällzeit von insgesamt 45 Minuten wurde die Reaktionsmischung filtriert. Die Analyse des Filtrats ergab:
Fe < 0,5 mg/1
Mn 22 mg/1
Beispiel 6: Die Fällung wurde kontinuierlich in einer zweistufigen Rührkesselkaskade durchgeführt. Die Arbeitsbedingungen
gehen aus der folgenden Tabelle III hervor:
TABELLE III
| Gefäß | Reaktionsvolu | mittlere Ver | Begasung | (g ei /l MgCl2-LoSUn^ |
Tempera |
| Nr. | men (1) | weilzeit (h) | (1 Luft/1 MgCl2-Iösung) |
- | tur (0C) |
| 1 | 3,76 | 0,465 | 5,05 | 0,25 | 85 |
| 2 | 2,52 | 0,311 | - | 0,25 | 85 |
| 1+2 | 6,28 | 0,776 | 5,05 | 85 |
Das Gefäß 1 war mit einem Schnellaufenden Korbrührer (2000
UpM) ausgerüstet und das Gefäß 2 mit einem Flügelrührer (700 UpM). Die Luftzufuhr erfolgte im ersten Gefäß durch ein Glasrohr, das senkrecht unter dem Rührer endete, die Chloreinleitung in Gefäß 2 durch eine Gaseinleitungsfritte.
UpM) ausgerüstet und das Gefäß 2 mit einem Flügelrührer (700 UpM). Die Luftzufuhr erfolgte im ersten Gefäß durch ein Glasrohr, das senkrecht unter dem Rührer endete, die Chloreinleitung in Gefäß 2 durch eine Gaseinleitungsfritte.
Im ersten Gefäß wurden gleichzeitig die salzsaure Magnesiumchloridlösung
und MgO-Suspension zugegeben, wobei die MgO-Zugabe so dosiert wurde, daß ein pH-Wert von 4,5 resultierte.
Hiezu wurden 2,15 g MgO/1 Magnesiumchloridlösung benötigt. Im
zweiten Gefäß wurden weitere 0,5 g MgO/g Magnesiumchloridlösung zugesetzt. Die aus dem zweiten Gefäß ablaufende Suspension
wurde auf unterhalb 400C abgekühlt und filtriert.
Die Analyse des Filtrats ergab: Fe < 0,5 mg/1
Die Analyse des Filtrats ergab: Fe < 0,5 mg/1
Mn 25 mg/1
130042/OS71
TABELLE IV
ca ο
CJT
| Bei spiel |
MgO-Ver- brauch (g/i MgCl ο™" Lösung) |
pH-Wert der Fe- Fällung |
Sediment- volumen des Nieder schlags nach > 24 h (on3/! MgCl2- Lösung) |
feuchter Filter kuchen (g/l MgCl2- Lösung) |
Bei 1200C getrockneter Filterkuchen | cf-Fe(OH) | Masse (g/i MgCl2- lösung) |
Fe ( % ) |
Mg ( % ) |
mit dem Fil terkuchen aus der Lösung entferntes MgO (g/l MgCl2-Lösung) |
Verun gunge Filtr (mg/ |
reini- |
| A | 3,38 | 6,0 | 144 | 59,4 | Röntgenstruktur | 10,1 | 27,7 | 14,3 | 2,39 | Fe | n im | |
| 1 | 3,38 | 4,5 | 60 | 16,6 | Pyro- aurit |
++++ | 5,29 | 52,7 | 5,3 | 0,46 | 0,5 | at 1) |
| 4 | 3,45 | 4,5 | 58 | 16,4 | +++++ | ++++ | 5,18 | 53,5 | 5,5 | 0,47 | 0,5 | Mn |
| + | 0,5 | 101 | ||||||||||
| + | 66 | |||||||||||
| 55 |
. t
co
■e'en
CD
cn
Claims (7)
1. Verfahren zur Abtrennung von Eisen-, Aluminium- und
Manganverunreinigungen aus salzsauren Magnesiumchloridlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man Eisen bei einer Temperatur
von 60 bis 1100C, vorzugsweise bei 80 bis 900C, durch Zugabe
einer pH-steigernden Substanz, wie MgO, CaO, Mg(OH)2, Ca(OH)2 oder Gemischen davon, unter intensiver Begasung mit
Luft und/oder Sauerstoff bei einem pH-Wert von 3 bis 5,2, vorzugsweise 4 bis 5, als im wesentlichen Mg-freies Oxidhydrat,
z.B. überwiegend mit der Röntgen struktur des </"-FeO(OH), zusammen
mit Aluminiumhydroxid, Kieselsäure und Borverbindungen, sofern vorhanden, ausfällt, anschließend zur Ausfällung des
Mangans den pH-Wert auf >. 4,5 einstellt und zweiwertiges Mangan
oxidiert und schließlich den ausgefallenen Niederschlag, zusammen mit allenfalls in der eingesetzten Magnesiumchloridlösung
vorhandenen Feststoffen, durch Sedimentation und/oder Filtration abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Ausfällung des Mangans den pH-Wert auf ^6,0 erhöht
und zweiwertiges Mangan durch Einleiten von Luft und/ oder Sauerstoff oxidiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man zur Ausfällung des Mangans den pH-Wert auf >^ 4,5 hält
und zweiwertiges Mangan durch Einleiten von Chlorgas oxidiert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Reaktion diskontinuierlich in einem Rührgefäß durchführt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion kontinuierlich in einer
Rührkesselkaskade durchführt, wobei die Ausfällung des Eisens in einem oder mehreren Gefäßen auf dem pH-Niveau von 3 bis
130042/0571
OR1GlNAL INSPECTED
5,2, vorzugsweise 4 bis 5, erfolgt und die Ausfällung des
Mangans anschließend in einem oder mehreren Gefäßen auf dem pH-Niveau >_ 4,5 vorgenommen wird.
6. Verfcihren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man zur Neutralisation feinteiliges, gegebenenfalls
hydratisiertes MgO in fester Form oder in Form einer wässerigen Suspension einsetzt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Neutralisation MgO und/oder CaO
enthaltenden Flugstaub einsetzt.
- Beschreibung -
130042/0571
Applications Claiming Priority (1)
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