DE561485C - Verfahren zur Herstellung eines grobkristallinischen, zur Weiterverarbeitung auf Kaliummagnesiumcarbonat bzw. Kaliumcarbonat besonders geeigneten Magnesiumcarbonattrihydrats - Google Patents

Description

• Tschechoslowakische Republik Das bekannte Verfahren zur Darstellung von Kaliumcarbonat aus Chlorkalium und Magnesiumcaibonattrihydrat- durch Bildung und Zersetzung des Doppelsalzes Kaliummagnesiumbicarbonat (K H C 09 - 3 M G C O3 -4H20) gemäß den Gleichungen: i.3M9C03-3H2O+2KCl+C02-2K1-1C03- Mg C 03 - 4H20 -f- MgC12, 2. 2 KHCOs-3 M9C03-4H20=K"C03 + C02 -f- 9H20 -f- 2MgC03 erfordert für seine wirtschaftliche Durchführung die Verwendung eines möglichst reinen Magnesiumcarbonattrihydrats für die Bildung des genannten Doppelsalzes. Solches Magnesiumcarbonattrihydrat wurde früher durch Carbonisieren von Magnesiumhydroxyd dargestellt, das aus Chlormagnesium durch Zerlegung mit Wasserdampf und Hydratisieren des entstandenen Magnesiumoxyds gewonnen wurde. Die bei der Magnesiumchloridzersetzung gleichzeitig gewonnene Salzsäure bildete damals ein wertvolles Nebenprodukt, «-elches die erheblichen Kosten dieser Herstellungsweise verminderte. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen mußte das Verfahren bereits vor längerer Zeit aufgegeben werden. Seither arbeitet man im allgemeinen derart, daß man den bei der Doppelsalzspaltung verbleibenden Magnesiumcarbonatrückstand entweder als solchen oder nach Calcinieren, Hydratisieren und neuerlichem Carbonisieren wieder in den Prozeß einführt und nur die eintretenden Abgänge (als Chlormagnesium nach Gleichung i) sowie Betriebsverluste durch Einführung frischen Materials ersetzt. Dieses frisch in den Prozeß eingeführte Magnesiumcarbonattrihydrat wurde im allgemeinen durch Fällen von Chlormagnesiumlauge mittels Kalk oder mittels gebrannten Dolomits und Carbonisieren des so erhaltenen und gereinigten Magnesiumhydroxyds gewonnen. Das bei der Fällung abgeschiedene Magnesiumhydroxyd ist jedoch infolge seiner schleimigen Beschaffenheit weder durch Waschen noch durch Dekantieren frei von Kalk und anderen Verunreinigungen, wie Tonerde und Eisen, zu erhalten. Man gewinnt infolgedessen daraus nur ein verhältnismäßig unreines Magnesiumcarbonattrihydrat, das im weiteren Verlaufe des Prozesses ein schlammreiches Doppelsalz bildet, das sich nur schlecht filtrieren und von Schlamm reinigen läßt. Bleiben aber Teile des Schlammes im Doppelsalz zurück, so erhält man bei dessen Zersetzung ein stark verunreinigtes - Magnesiumcarbonat bzw. Magnesiumoxyd, dessen Rückführung in den Prozeß nach kurzer Zeit nicht mehr möglich ist und das als auch für andere Zwecke unbrauchbare oder sehr minderwertige Magnesia aus dem Prozesse ausgeschieden werden muß.
• Das nachstehend beschriebene neue Verfahren vermeidet die Nachteile, die durch die Einführung unreinen Magnesiumcarbonattrihydrats entstehen können, dadurch, daß es von Magnesiumcarbonattrihydrat ausgeht, welches aus Magnesiumsalzlösungen mit Ammoniak und Kohlensäure bzw. mit Ammoncarbonat unter solchen Bedingungen abgeschieden wird, daß es in grobkristallinischer, für den weiteren Proze$ besonders geeigneter Form entsteht.
• Es 'ist zwar bereits vorgeschlagen worden, Magnesiumcarbonattrihydrat, welches zur Herstellung leichter, basisch kohlensaurer Magnesia dienen sollte, aus Magnesiumsalzlösungen mit Ammoncarbonat zu fällen. Bei diesen bekannten Verfahren werden sehr verdünnte Lösungen angewendet, bei denen eine Mutterlauge entsteht, die höchstens 2o g N H3 pro Liter enthält. Das Magnesiumcarbonattrihydrat fällt dabei in feinkristallinischer Form an, die eine Voraussetzung für die günstige Umsetzung in basisch kohlensaure Magnesia bildet. Infolge der feinkristallinischen Beschaffenheit des aus so verdünnten Lösungen abgeschiedenen Magnesiumcarbonattrihydrats wird dagegen dessen Verwendbarkeit für den Magnesia-Potasche-Prozeß sehr beeinträchtigt.
• := Es wurde gefunden, daß überraschenderweise grobkristallinisches Magnesiumcarbonattrihydrat erhalten werden kann, das zwar für die Herstellung leichter, basisch kohlensaurer Magnesia wenig, dagegen aber für die Durchführung des Magnesia-Potasche-Prozesses hervorragend geeignet ist, wenn man Magnesiumsalzlösungen mit der ungefähr äquivalenten Menge Ammoncarbonat bzw. mit Ammoniak und Kohlensäure bei Temperaturen unter 50° langsam fällt, bis eine Endkonzentration der Ammoniaksalze von 3o. bis 6o g NH3 pro Liter in der Mutterlauge erzielt ist. Die verhältnismäßig hohe Konzentration der Ammonsalze gestattet nunmehr auch die vorteilhafte Darstellung dieser Salze aus den Mutterlaugen, also die Verknüpfung der Gewinnung des Magnesiumcarbonattrihydrats mit der Darstellung wertvoller Nebenprodukte.
• Durch stufenweise Ausführung der Magnesiumcarbonattrihydratfällung unter jedesmaliger Trennung vom gesamten oder einem Teile des abgeschiedenen Niederschlages kann die Konzentration der Ammonchloridlösung bis auf 5o bis 70 g NH3 pro Liter gesteigert werden.
• Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man in etwa rooo kg einer Chlormagnesiumlösung mit 40 g MgCl2 pro Liter unter dauerndem Rühren und bei einer Temperatur von 4o bis 50° gleiche Mengen Ammoncarbonatlösung mit etwa 36o g (N H4) 2 C O$ pro Liter und Chlormagnesiumlösung von etwa 350 g M9Cl2 pro Liter einfließen läßt. Zweck ä ß;g wird ein geringer überschuß änrrimoncarbonat während der Fällung eingehalten. Man erhält schließlich etwa 5 m3 Chlorammonlösung, in welcher sich eine etwa 340 kg Mg0 entsprechende Menge Magnesiumcarbonattrihydrat abgeschieden hat. Der Niederschlag läßt sich infolge seiner kristallinischen Beschaffenheit mit wenig Wasser gut auswaschen.
• Die im Filtrat gelösten Ammonsalze (Konzentration etwa 6o g N H3 pro Liter) können auf bekannte Weise durch Eindampfen, zweckmäßig nach Beseitigung oder Neutralisierung des vorher überschüssigen Ammoncarbonats, gewonnen werden.
• Statt diese noch relativ verdünnten Ammonsalzlösungen direkt einzudampfen, kann es jedoch auch vorteilhaft sein, sie dadurch anzureichern, daß man mit ihnen neuerlich Magnesiumchlorid- oder -sulfatlösungenunter weitereiri Zusetzen von Ammoniak und Kohlensäure bzw. von Ammoncarbonat zwecks Fällung von Magnesiumcarbonaten auf 'bekannte Weise behandelt und die so beispielsweise bis auf etwa 400 g Ammonsal'z pro Liter angereicherten Filtrate dann zur Eindampfung bringt. Das dabei gewonnene, für die Doppelsalzbildung nicht verwendbare Magnesiumcarbonat kann als solches oder für die Darstellung von gebrannter Magnesia verwendet werden.
• Die Verarbeitung des durch Fällung mit Ammoncarbonat dargestellten Magnesiumcarbonattrihydrats erfolgt in bekannter Weise, indem mit Kaliumchlorid unter Einleiten von Kohlensäure das Kaliummagnesiumbicarbonatdoppelsalz erzeugt und hierauf gespalten wird. Die Spaltung kann selbstverständlich auch derart erfolgen, daß dabei Magnesiumcarbonattrihydrat gebildet wird, welches wieder in den Prozeß zurückkehrt, so daß, abgesehen von den eintretenden Verlusten jeweils nur % der nötigen Menge in den Prozeß neu eingeführt werden muß. Es wird jedoch aus den vorher angeführten Gründen meist vorteilhaft sein,. das ganze erforderliche Magnesiumcarbonattrihydrat in frischer Form in den Prozeß einzuführen, so daß bei der Spaltung auf die Gewinnung des. Rückstandes in Form von Magnesiumcarbonattrihydrat keine Rücksicht genommen zu werden braucht. Der bei der Spaltung anfallende Rückstand wird dann vorteilhaft durch Glühen in Magnesia umgewandelt, die infolge ihrer verhältnismäßig hohen Reinheit sehr wertvoll ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE- i. Verfahren zur Darstellung eines grobkristallinischen, zur Weiterverarbeitung auf Kaliummagnesiumcarbonat bzw. Kaliumcarbonat besonders geeigneten Magnesiumcarbonattrihydrats unter gleichzeitiger Gewinnung von Ammonsalzen durch Behandlung von Magnesiumsalzlösungen mit Ammoncarbonat, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumsalzlösungen mit der ungefähr äquivalenten Menge Ammoncarbonat bzw. Ammoniak und Kohlensäure bei Temperaturen unter 5o° langsam gefällt werden, bis eine Endkonzentration der Ammoniaksalze von etwa 3o bis 7o g Ammoniak pro Liter erzielt ist. a. Verfahrcn nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitig Magnesiumsalzlösung und Ammoncarbonatlösung langsam in eine vorgelegte Magnesiumsalzlösung einfließen läßt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die- von der Fällung des Magnesiumcarbonattrihydrats verbleibenden Ammonsalzlösungen unter Zusatz von Ammoniak und Kohlensäure bzw. von Ammoncarbonat nach bekannten Verfahren neuerlich auf Magnesiumsatzlösungen zum Zwecke der Ausfällung von Magnesiumcarbonaten einwirken läßt und die entstandenen, an Ammonsalz angereicherten Lösungen eindampft.