DE332153C - Verfahren zur Verarbeitung von Chlormagnesiumlaugen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verarbeitung von Chlormagnesiumlaugen. Es wurde. beobachtet, daß eine Auflösung von kristallisiertem Chlormagnesium in Wasser bei der Ausfällung mit der stöchiometrischen Menge einer Lösung von neutralem Ammoniumcarbonat unter vorsichtigem Erwärmen nur die Hälfte des vorhandenen Magnesiums ausscheidet. Die Ausscheidung entspricht aber nicht ohne weiteres dem basischen Magnesiumcarbonat des Arzneibuchs, sondern ist mit nur 36 Prozent Magnesiumoxyd und mehr als 38 Prozent Kohlensäure merklich ärmer an Magnesia und merklich reicher an Kohlensäure als das Arzneibuchpräparat. Demgegenüber wurde beobachtet, daß eine Auflösung von geschmolzenem Chlormagnesium in Wasser bei der gleichartigen Ausfällung mehr als die Hälfte des vorhandenen Magnesiums ausscheidet, und daß die Ausscheidung reicher an Magnesiurnoxyd und ärmer an Kohlensäure ist. Es ist bekannt, daß kristallisiertes Chlormagnesium beim Schmelzen merkliche Mengen von Salzsäure entläßt und sich mit basischem Chlormagnesium anreichert. Aus der ob-*gen Beobachtung wurde gefolgert, daß durch entsprechende Zugaben von Magnesiumoxyd oder Magnesiahy drat zu den in großen Mengen als lästiges Nebenprodukt anfallenden Chormagnesiumabfallaugen der Kaliindustrie und Ausfällung möglich sein müßte, mit Ammoniumcarbonatlösung eine Ausfällung zu erzielen, die in ihrer Zusammensetzung der Magnesia alba des Arzneibuchs entspricht. Je kohlensäureärmer das gefällte Magnesiumcarbonat ist, um so schwerer ist es in der bei der Umsetzung entstehenden ChlorammoniumIauge löslich, um so besser wird also die Ausbeute. Demgemäß wird nach folgenden Formeln gearbeitet A) 3 (Mg C12 -f- 6 aq) -% Mg (0H)2 -I- 3 (NH4) 2 C03 = 6 NH4 Cl -r- r5 aq -f- (Mg4 (CO3)., (0H)2 -I- 3 aq). H) 6 Ca C03 geglüht - 6 Ca O + 6 CO2.
• C) 6 NH4 Cl -E- 6 Ca O = 3 Ca C12 + 3 Ca (0H)2 + 6 N H3.
• D) 3 Ca C12 -f- 3 Ca (4H)2 'i-' 3 C02 = 3 Ca C12 -f - 3 Ca C03 -I- 3 aq. . E) 6 NH3 -I- 3 CO2 -E- 3 aq = 3 (NH4)2 C03-Die Chlormagnesiumabfallauge der Kaliindustrie wird zur Befreiung von Rostpartikeln durch ein Magnesiafilter filtriert und durch Zugabe von reinem Magnesiumoxyd oder Magnesiahydrat -die der Formel A entsprechende Mischung hergestellt. In diese Mischung wird die der Formel A entsprechende Menge von sechs Ammoniakgas- und drei Kohlensäuregasmolen eingeleitet, wobei die Neutralisation eine Erwärmung hervorruft, welche die Ausscheidung begünstigt. Über 471/2'C soll man jedoch die Wärme bei der Magnesiaausfällung nicht ansteigen lassen. Bei höherer Wärme setzt eine Rückzersetzung von Magnesia. alba mit Chlorammonium ein, wobei kohlensaures Ammoniak entbunden wird. Vorteilhaft nimmt man einen Übersehuß von Magnesiumoxyd oder Magnesiahydrat als Zusatz, der sich in der bei der Umsetzung entstehenden Chlorämmaniumlauge zu einem Doppelsalz löst, wodurch die Ausfällung der Magnesia alba vollständiger wird. Die Mutterlauge wird ablaufen gelassen, und die ausgefällte basich-kohlensaure Magnesia wird mit möglichst reinem Wasser nachgewaschen. Die Trocknung, Verarbeitung auf die beliebten Ziegelstücke von Magnesia alba oder Mahlung zu fettigweichem Pulver erfolgt in bekannter Wehe. Ein Teil der Ausbeute wird gebrannt zu Magnesiumoxyd und wandert wieder in den Prozeß zurück.
• Behufs Verarbeitung der Mutterlaugen und Waschwässer auf Wiedergewinnung des wertvollen Ammoniakgases wird nach B kohlensaurer Kalk gebrannt, wobei zugleich die für den Prozeß und für das Nebenprodukt erforderlichen Mengen von Kohlensäuregas gewonnen werden. Es wird gemäß C absichtlich mit großem Überschuß von gebranntem Kalk gearbeitet, einmal, weil dann die Ammoniakaustreibung glatter geht, hauptsächlich aber, um diejenigen Anteile von Magnesia, die sich der° Ausfällung nach A entzogen hatten, als unlösliches Magnesiahydrat abzuscheiden, so daß der Rückstand bei der Operation nach C eine magnesiafreie Kalklösung gibt, aus der ein Teil des Kalks mittels Kohlensäuregas als gefällter kohlensaurer Kalk abgeschieden werden kann, durch dessen Verwertung als Nebenprodukt sich die Unkosten des Verfahrens wesentlich verringern. Ferner kann die dann nach D verbleibende Chlorcalciummutterlaugeentweder als solche oder nach Verarbeitung auf -kristallisiertes oder geschmolzenes Chlorcalcium ebenfalls verwertet werden.
• Auch der bei Verarbeitung des Rückstandes nach C erhaltene Magnesiaschlamm, der von der nach A nicht mitausgefällten Magnesia herrührt, kann nach Brennung zu Sintermagnesia verwertet werden. Die daraus gebrannte Magnesia eignet sich auch besonders zur Herstellung von Steinholz, künstlichen Mühlsteinen u. dgl.
• Von dem bekannten Verfahren der Verarbeitung von Chlormagnesiumabfallaugen mit 2 Molen kohlensaurem Ammoniak nach Wünsche (Patent 18722 der Kl. 7s) unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß auch stark verdünnte Laugen verarbeitet werden können, sogar besser verarbeitet werden können als unverdünnte Laugen, daß man mit viel weniger Ammoniak und Kohlensäure auskommt, daß man nicht den Umweg über das Favresche Salz Magnesium-Ammonium-Doppelcarbonat nötig hat, und daß man sofort Magnesia alba gewinnt, während nach Wünsche dreifach gewässertes normales Magnesiumcarbonat erhalten wurde, das als solches kaum eine Verwendung findet, weshalb Wünsches Verfahren sich - nicht einbürgerte.
• Auch gegenüber der unmittelbaren Fällung von Chlormagnesiumlösungen mit x Mol Ammoniumcarbonat in Gegenwart eines sehr starken Überschusses von Ammoniak, welches Verfahren zu einem Produkt mit nur 39 Prozent Magnesia und dafür 38 Prozent Kohlensäure führt, unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß es eine wirkliche Magnesia alba mit etwa 42 Prozent Magnesia und nur 3312 Prozent Kohlensäure liefert, daß es weit weniger von dem kostspieligsten Reagens Ammoniak verbraucht, Nnd daß wegen des Fortfalls des -starken Ammoniaküberschusses auch die Ammoniakverluste wesentlich geringer sind.
• Bei den beiden älteren Verfahren wurde eine möglichst restlose . Ausscheidung allen Magnesiums aus der Chlormagnesiumlauge entweder als Magnesiumammoniumdoppelcarbonat oder als irreguläres basisches Magnesiumcarbongt erstrebt und beim Verfahren von Wünsche ziemlich vollkommen, beim anderen Verfahren weniger vollkommen erreicht. Dazu waren aber jedesmal gewisse Überschüsse an Kohlensäure und namentlich an Ammoniak zur Einwirkung zubringen, so daß zwar die äußerst billige Chlormagnesiumabfallauge gut, aber die kostspieligen Reagentien Ammoniak und Kohlensäure, namentlich das Ammoniak, schlecht ausgenutzt wurden. Das vorliegende Verfahren geht umgekehrt darauf aus, -Ammoniak und Kohlensäure restlos auszunutzen und dafür lieber das überaus billige Chlormagnesium teilweise in der Mutterlauge zu behalten, um es dann bei der Verarbeitung der Mutterlauge nach C nachträglich als Manesiahydratschlamm zu gewinnen, aus dem in bekannter Weise ein zwar unreines, aber trotzdem für- manche Verwendungszwecke .durchaus geeignetes Magnesiumoxyd gewonnen wird.
• An-Stelle der Verarbeitungder-Mutterlaugen von A nach den Gleichungen B, C und D kann auch eine andere Verarbeitung treten, beispielsweise nach der Gleichung F 3 Ca C03 -[- 6 N H4 Cl - 3 Ca C13 + 6 NH3 + 3C02+ 3 ag. Erhitzt man nämlich die Magnesiumoxyd enthaltende Mutterlauge von A mit kohlensaurem Kalk im Drehrohrofen, so werden Ammoniak- und Kohlensäure entbunden, die in den Prozeß nach A zurückwandern, und es hinterbleibt ein tuffartiges Gemenge von Chlorcalcium und Magnesiumoxyd, aus dem man das Chlorcalcium auslaugen und ebenfalls einen Magnesiahydratschlamm gewinnen kann, der beim Glühen einen Ersatz für gebrannten Magnesit gibt. Die Einwirkung des Chlorammoniums der Mütterlaugen auf- kohlensauren Kalk erfordert nur Hitzegrade bis etwa 400'C, während- zum Brennen des Kalksteins bekanntlich weit höhere Hitzegrade erforde:-lich sind, die größeren Brennstoffaufwand erfordern. (Der Prozeß der Umsetzung von Chlorammonium mit kohlensaurem Kalk ist bereits im 14- Jahrhundert von Hollandus beschrieben, der das erhaltene Chlorcalcium mit sal ammoniacum fixum bezeichnete).
• Um eine Verunreinigung des Magnesiaschlamms finit Gips zu vermeiden, kann die :Mutterlauge von A, die regelmäßig etwas Sulfat enthält, vor der Weiterverarbeitung mit Chlorcalciumlösung versetzt werden, damit der Gips zuvor abfiltriert werden kann, ehe man nach C oder F die Mutterlauge verarbeitet.
• . Statt die zu verarbeitende Chlormagnesiumlauge zuvor magnesiumoxychloridhaltig zu machen und dann mit Lösungen von neu-. tralem kohlensaurem Ammoniak oder durch Einleiten der entsprechenden Mengen von Kohlensäure und Ammoniak zu fällen, kann man auch zuerst die Chlormagnesiumlauge mit kohlensaurem Ammoniak oder dessen Komponenten versetzen und dann erst durch Zugabe von Magnesiumoxyd oder Magnesiahydrat fällen.

Claims (2)

1. PATrNT-ANSPRtrcxR: i. Verfahren zur Verarbeitung von Chlormagnesiumlaugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Magnesiumgehaltes der Lauge nach deren Anreicherung mit Magnesiumoxyd oder Magnesiahydrat mittels neutralen kohlensauren Ammoniaks oder dessen Komponenten bei einer unterhalb 50°C liegenden Wärme als basisches Magnesiumcarbonat ausgeschieden, dann aus der Mutterlauge der Rest des Magnesiumgehaltes als Magnesiahydrat bei der Wiedergewinnung des Ammoniaks oder der Kohlensäure und des Ammoniaks unter gleichzeitiger Gewinnung von Chlorcalciumlösung gewonnen wird.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Chlormagnesiumlauge mit neutralem kohlensaurem Ammoniak oder dessen Komponenten versetzt und dann ein Teil ihre Magnesiumgehaltes durch Zugabe von Magnesiumoxyd oder Magnesiahydrat als basisches Magnesiunicarbonat gefällt, im übrigen wie bei Anspruch i weiterverfahren wird. g. Ausführungsform des Verfahrens gemäß Ansprüchen i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Gewinnung des Restes des Magnesiumgehaltes der Chlormagnesiumlauge die Mutterlauge durch ,Zugabe von Chlorcalciumlösung von Sulfat befreit wird.