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Herstellung von Magnesiumcarbonattrihydrat für die Pottaschefabrikation
Es ist bekannt, daß man durch Neutralisieren von bicarbonathaltigen Lösungen mit
Magnesiahydrat Magnesiumcarbonattrihydrat herstellen kann. Das erhaltene Trihydrat
ist aber wenig beständig, so daß man gezwungen ist, dasselbe einer Nachbehandlung
zu unterwerfen. Es wurde z. B. bei einem bekannten Verfahren vorgeschlagen, einen
Überschuß von Ä tzmagnesia bzw. Magnesiahydrat zur Neutralisation der hicarbonathaltigen
Lösungen zu verwenden und den zerstörenden Einfluß des jiberschüssigen Magnesiahydrats
auf das Trihydrat dadurch zu verhindern, daß das gewonnene Magnesiumcarbonat sogleich
nach seiner Herstellung in Wasser oder in indifferenter Salzlösung suspendiert und
mit Kohlensäure behandelt wird, wodurch die überschüssige Magnesia schnell in kristallines
neutrales Carbonat übergeführt wird. Tatsächlich wird aber, wie festgestellt wurde,
mit Eintreten des Neutralisationspunktes schlammiges basisches Magnesiumcarbonat
gebildet, welches sich nachträglich durch Kohlensäurebehandlung nicht mehr in das
für die spätere Doppelsalzbildung geeignete grobkörnige Trihydrat überführen läßt.
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Es wurde nun gefunden, daß man aus Magnesiumbicarbonatlösungen durch
Behandlung derselben mit Ätzmagnesia unmittelbar ein beständiges Trihydrat gewinnen
kann, wenn man die Neutralisierung nicht völlig zü Ende führt. Trägt man z. B. in
eine Magnesiumbicarbonatlösung, welche 12, g Mg 0[1 als doppeltkohlensaure
Magnesia in Lösung enthält, ro g Mg0 in Form von in Wasser suspendiertem Magnesiumhydroxyd
ein, so erhält man nach' etwa zweistündigem Rühren ein Magnesiumcarbonattrihydrat,
welches dieselbe Beständigkeit zeigt, wie ein auf dem bekannten Wege durch Behandlung
von Magnesiahydrat mit überschüssiger Kohlensäure hergestelltes Produkt. Vor diesem
zeichnet es sich durch seine grobkörnige Beschaffenheit aus, so daß es sich in der
suspendierten Flüssigkeit rasch absetzt.
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Es ist bekannt, daß mann bei der Zerlegung von Engelschem Salz unter
Verwendung von Magnesiahydrat stets dafür sorgen muß, daß in keinem Stadium des
Zersetzungsprozesses vor Beendigung der Neutralisation ein Überschuß an Magnesiahydrat
vorhanden ist, da anderenfalls basisches Magnesiumcarbonat gebildet wird. Bei der
Zerlegung des Engelschen Salzes dürfen während des Zersetzungsprozesses erst dann
neue Mengen des Doppelsalzes durch Magnesiumhydrat zerlegt werden, wenn jeweils
entsprechende Mengen des Kaliumbicarbonates wieder in Lösung gegangen sind. Man
muß deshalb bei der Zersetzung des Engelschen Salzes mit Hilfe von Magnesiumhydrat
sehr vorsichtig verfahren und darf das Magnesiumhydrat bis zur Beendigung der Neutralisation
nur ganz allmählich zugeben.
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Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich nun zunächst nicht
um die Zerlegung des Engelschen Salzes, sondern um die Herstellung von Frischtrihydrat.
Bei der Herstellung des Trihydrates aus Magnesiumbicarbonat liegt das gesamte zu
neutralisierende Bicarbonat von vornherein in Lösung vor, so daß die Bicarbonatlösung
während des ganzen
Vorganges der Neutralisation schon im überschuß
vorhanden ist. In diesem Falle spielt es keine wesentliche Rolle, ob man das Neutralisationsmittel
langsamer oder schneller zugibt, weil es immer überschüssige Bicarbonatlösung vorfindet,
deren Kohlensäuregehalt konservierend auf das gebildete Trihydrat einwirkt. Um so
wesentlicher ist es aber, daß man insgesamt kleinere Mengen Magnesiumhydrat verwendet,
als zur vollkommenen Neutralisation des Bicarbonates erforderlich sind. Man erhält
auf diese Weise ein besonders grobkörniges, zur Weiterverarbeitung auf Engelsches
Salz sehr geeignetes Trihydrat, während nach der Erkenntnis der vorliegenden Erfindung
mit dem Eintritt des Neutralisationspunktes schlammige Bestandteile entstehen, die
bei der Weiterverarbeitung des Trihydrates auf Engelsches Salz von dem sich bildenden
Doppelsalz eingeschlossen werden und somit in den Kreislauf gelangen.
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Die folgenden Vergleichsbeispiele lassen den Effekt des vorliegenden
Verfahrens erkennen: I. Anwendung einer zur vollständigen Umsetzung ungenügenden
Menge an Mg(OH)2: a) 3000 cm3 Magnesiumbicarbonatlösung mit - 39,9 g Mg (H
C 03) 2J'L (= i i g Mg 0f l)
wurden mit 270 cm' Magnesiumoxydhydratsuspension
mit 144,7 g Mg (0H)2/1 (- 100 ,9
Mg0/l)j bei 2o° C unter Rühren versetzt und
hierauf 3 Stunden lang gerührt. Dann wurde durch eine Nutsche mit 120 em2 Filtrierfläche
abgesaugt. Die Filtrationszeit betrug i8o Sek. Das Trihydrat war frei von basischem
Carbonat. Das Filtrat enthielt noch 7,3 g Mg(HCO3)2%l - 2 g Mg 0/1.
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b) 300o cm3 Magnesiumbicarbonatlösung mit 39,9g Mg(HCO3)j1 (= ii g
Mg0/L) wurden mit dreimal 9o cm3 Magnesiumoxydhydratsuspension mit 144,7 g' Mg(OH)2/1
(= ioo g Mg0fl) in Abständen von je einer Viertelstunde bei 2o° C unter Rühren versetzt
und insgesamt 3 Stunden lang gerührt. Dann wurde durch eine Nutsche mit 120
CM' Filtrierfläche abgesaugt. Die Filtrationszeit, die Beschaffenheit des
Trihydrates und des Filtrates war die gleiche wie bei a. II.
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Anwendung der zur vollständigen Umsetzung theoretischen Menge an Mg(OH)2.
3 000 cm, Magnesiumbicarbonatlösung mit 39,9gMg(HCO3)2 proLiter (-iigMgO%l)
wurden mit 330 cm3 Magnesiumoxydhydratsuspension mit 1q.q.,7g Mg (OH)2fl
(- ioog Mg0fl) bei 20° C unter Rühren versetzt und 3 Stunden lang gerührt. Dann
wurde durch eine Nutsche mit i2o cm 2 Filtrierfläche abgesaugt. Die Filtrationszeit
betrug 29o Sek. Das Trihydrat enthielt unter dem Mikroskop erkennbares basisches
Carbonat. Das Filtrat enthielt kein Mg(HCO3)2 mehr.
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Aus diesen Versuchen ist zu entnehmen, daß es im Gegensatz zu der
Zerlegung von Engelschem Salz bei der Herstellung des Trihydrates nicht von ausschlaggebender
Bedeutung für die Beschaffenheit des Produktes ist, ob man innerhalb der jeweils
erforderlichen Rührdauer das Neutralisationsmittel innerhalb kurzer Zeit oder allmählich
bzw. portionsweise zugibt, sondern daß es darauf ankommt, die Neutralisation nicht
ganz bis zu Ende zu führen. Die Beschaffenheit des im einen und anderen Falle gebildeten
Produktes kommt hierbei deutlich in der Filtrationsdauer zum Ausdruck.
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Enthält die zur Neutralisierung verwendete Magnesia Verunreinigungen
irgendwelcher Art, z. B. Eisen, Tonerde, Kieselsäure o. dgl., welche aus den für
die Herstellung der Ätzmagnesia verwendeten Rohstoffen, wie Magnesit oder Dolomit
oder Chlormagnesiumlauge stammen, so. lassen sich diese leicht von dem schweren
Trihydrat trennen. Nach dem Absitzen des Trihydrates befindet sich über demselben
eine meist gelblich gefärbte, leicht bewegliche Schicht, die man von dem schweren
Trihydrat ohne weiteres durch Abschlämmen trennen kann.
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Man erhält auf diese Weise ein für die Pottascheherstellung nach Engel-Precht
geeignetes Trihydrat, welches, auch wenn die Magnesia für die Neutralisierung der
Magnesiabicarbonatlauge aus unreinen Ausgangsstoffen hergestellt wurde, bei der
Herstellung von Magnesiumcarbonatkaliumbicarbonattetrahydrat zur Bildung von nur
sehr geringen Schlammengen Veranlassung gibt. .