DE631489C - Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid Zum Entwässern von Chlormagnesiumhydrat benutzte man bisher gewöhnliche Retorten, wie sie z. B. in der Leuchtgasindustrie Verwendung finden, oder retortenähnliche Behälter, die mit einer Außenheizung versehen waren und im Chargenbetrieb gefüllt und entleert wurden oder mittels besonderer, komplizierter Vorrichtungen automatisch ausgeräumt werden konnten.
• Nach einem bekannten Verfahren erfolgt die Entwässerung des Magnesiumchloriddihydrats mittels eines Stromes von Chlorwasserstoff, der im Entwässerungsofen durch Verbrennung aus den Elementen erzeugt wird. -Da die hierbei entstehende Wärmemenge zur Entwässerung des Dihydrats nicht ausreicht, muß eine zusätzliche Außenheizung angewandt werden.
• Nach einem anderen bekannten Verfahren wird wasserfreies Magnesiumchlorid dadurch hergestellt, daß man Magnesiumchloridhexahydrat oder ein ihm entsprechendes Doppelsalz, wie Carnallit, in zwei aufeinanderfolgenden kontinuierlichen Arbeitsgängen entwässert, indem man es zunächst mit einem starken, heißen Luftstrom behandelt und dann in das hierdurch erhaltene vorentwässerte Salz einen langsamen Chlorwasserstoffstrom einleitet.
• Die zur Ausführung dieses Verfahrens vorgeschlagenen Vorrichtungen arbeiten unvorteilhaft, weil dabei das zur Erzielung eines gleichmäßig zusammengesetzten Produktes wichtige gleichmäßige Herabsinken des zu entwässernden Chloridhydrats in eine horizontale Höchsttemperaturtrockenzone mit genau eingestellter Temperatur nicht möglich ist. Außerdem genügen die zur Anwendung gelangenden geringen Mengen H Cl-Gas nicht, um die zur vollständigen Entwässerung notwendige hohe Temperatur von einigen hundert Celsiusgraden innerhalb des Ofens zu erzeugen, so daß eine zusätzliche Außenbeheizung notwendig ist. Sodann erfolgt die Ausräumung dieser bekannten Entwässerungsöfen durch ein senkrecht angeordnetes Schaufelrad, wobei die Gefahr besteht, daß im kontinuierlichen Betrieb während des Ausräumens noch nicht vollständig fertig entwässertes Salz mit entfernt wird.
• Demgegenüber wurde gefunden, daß die Anwendung eines kontinuierlich arbeitenden zylindrischen Schachtofens mit einem in horizontaler Ebene sich drehenden und mit Hilfe von Temperaturmeßgeräten gesteuerten Scherrost die angeführten Nachteile nicht besitzt und sich infolgedessen als Entwässerungsofen für Dihydrat zur Herstellung des wasserfreien Chlormagnesiums benutzen läßt, wenn man einen starken, heißen, im Überschuß angewendeten und zweckmäßig in der Apparatur zirkulierenden Chlorwasserstoffstrom verwendet, dessen Temperatur unmittelbar über dem Rost zwischen 450 und 55o° C liegt, und dessen Austrittstemperatur am oberen Ende des Ofens sich unterhalb der Schmelztemperatur -des . Aufgabematerials befindet, d. h. ungefähr ISO, bis '250° C beträgt, wobei die bisher notwendige zusätzliche und schwierige Außenheizung entbehrlich wird. Außerdem wird hierdurch eine gleichmäßige Zusammensetzung des anfallenden wasserfreien Trockengutes erzielt und mit Sicherheit ein Magnesiumchloridgehalt desselben von 99,o und mehr Prozent erreicht. Man betreibt den Ofen so; dag man Dihydrat oder auch natürliche oder künstliche Gemische von Dihydrat und Alkalichloriden oben kontinuierlich einführt und das entwässerte Chlormagnesium mittels des Drehrostes unten koninuierlich abschert, während durch die über dem Rost liegende Salzsäule von unten nach oben ständig ein Strom Chlorwasserstoffgas von 450 bis 55o° C Anfangstemperatur und in solcher Stärke hindurchgedrückt wird, daß die Temperatur des Entwässerungsproduktes unmittelbar über dem Rost diese Höhe beibehält und, in den. höher gelegenen Ofenzonen kontinuierlich abnehmend, am oberen Ofenende bis auf z5o bis 25o° C fällt. Diese untere Grenze der Trockentemperatur wird in einfacher Weise durch eine geeignete@Wahl der Ofenhöhe bzw. der Schütthöhe des Dihydrats erhalten, so daß hierdurch ein Schmelzen des Aufgabematerials vermieden wird. Die obere Grenze der Trockentemperatur von 45o bis 550° C kann mittels. zweier in geringem Abstand übereinänderliegender elektrischer Thermometer Ein des Fig.' t2 und t3) in der Weise geregelt werden, daß der Rost in Bewegung gesetzt wird, sobald das. untere unmittelbar über dem Rost liegende Theirmameter t2 500° C, das obere t. 47'50 C anzeigt. Es wird so lange geschert, bis die Temperaturen des unterenThermometers t2b.eispielsweise auf 475" und des oberen Thermometers t3 auf 450 ° infolge N achr utschens des Salzes aus höher gelegenen kühleren Ofenzonen gefallen sind Nach kurzer Zeit sind beide Thermometer infolge der Wirkung des. konstant strömenden heißen Chlorwasserstoffs wiederum auf 5oo bzw. 475° gestiegen, und das Abscheren des wasserfreien Salzes beginnt von neuem. Das Spiel wiederholt sich dauernd, während am oberen Ende des Ofens in dem Maße, in dem am unteren MgC12 abgeschert wird, frisches Dihydrat aufgegeben wird. Der mit dem ausgetriebenen Kristallwasser des Chlormagnesiums oben abziehende Chlorwasserstoffstrom wird in mit konzentrierter Schwefelsäure berieselten Türmen getrocknet oder zusammen reit einem Teil des Chlorwasserstoffgases in luft- und wassergekühlten Kondensatoren aus geeignetem Material verdichtet und als konzentrierte wäßrige Salzsäure von 38 bis -40 0lo HCl abgeschieden und gewonnen. Der herabgekühlte, nicht absorbierte Chlorwasserstoff wird nach dem Trocknen und nach Ergänzung seines Volumens aus einem mit H Cl-Gas gefüllten Gasometer von einem Gebläse angesaugt und nach der Erwärmung auf q.50° bis 55o° C von neuem durch den Schachtofen hindurchgeleitet. Trotz der Verwendung eines starken Chlorwasserstoffstromes wird bei diesem Verfahren nicht mehr HCl vom Kristallwasser absorbiert und konzentrierte wäß rige S alzs äure gebildet als bei den bekannten Entwässerungsverfahren mittels langsamen, schwachen HCl-Stromes, während die Trockenzeit um ein Mehrfaches der bisherigen abgekürzt werden kann..
• Eine zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung beispielsweise geeignete Anlage ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
• Der Entwässerungsapparat besteht aus dem zylindrischen, eisernen, innen mit keramischem Futter ausgekleideten und oben gasdicht abgeschlossenen Oberteil a1 zur Aufnahme des Dihydrats, dem Gasaustrittsstutzen r für das abziehende heiße Wasserdampf-Chlorwasserstoff-Gemisch, dem Scherrost b mit Welle b;, Stopfbüchse und Antrieb c, dein konisch oder zylindrisch ausgebildeten Unterteil@ a2 mit Eintrittsstutzen d für den heißen, trockenen Chlorwasserstoff, denn Austrittsstutzen e für das fertige, wasserfreie Mg C12, dem evakuierbaren bzw. mit indifferenten Gasen ausspülbaren Abfüllsilo g mit Stutzen hl, h2 für Vakuum- bzw. Spülgasleitung, dem in gleicher Weise ausgebildeten Einfüllsilo hl mit- Hähnen q1, q2 zur Aufnahme des Dihydrats mit aufgesetztem Einfülltrichter k sowie den Thermometern tl bis t4 zum Messen der Arbeitstemperaturen. Unter dem Abfüllsilo g steht eine Blechtrommel i zur Aufnahme des hergestellten wasserfreien Magnesiumchlorids. Sie wird mittels eines Bajonettverschlusses mit Silo g verbunden. Thermometer t1 dient zum Messen der Temperatur des im Gaserhitzer p erwärmten Chlorwasserstoffstromes, Thermometer t3 und t2 zur Regelung der Schergeschwindigkeit und zur Kontrolle der zulässigen Höchsttemperatur, Thermometer t4 zum Messen der Temperatur der abstreichenden Gase. Zwischen t3 und t4 kann eine beliebige Anzahl weiterer Thermometer angebracht werden.
• Ein von kaltem, trockenem Chlorwasserstoffgas unangreifbares Gebläse m befördert das in der Apparatur zirkulierende H Cl-Gas durch den elektrisch beheizten, aus keramischer Masse bestehenden Gaserhitzer p, in dem es auf etwa 550° C angewärmt wird,, in den mit Dihydrat gefüllten, außen gegen Wärmeverlust gut isolierten automatischen Schachtofen a. Nach dem Passieren der Salzschicht tritt der mit Wasserdampf beladene, auf i5o bis z50° C abgekühlte Chlorwasserstoff durch Stutzen r aus dem Ofen aus, durchströmt den Vorküh.ler s mit Auffanggefäß für etwa kondensierte, flüssige Salzsäure und wird in Steinzeugtürmen u1 bis ic;, von bekannter Ausführung mittels konzentrierter, kreisender Schwefelsäure getrocknet und gekühlt. x1 bis x, sind Kühler für die beim Trocknen erwärmte Schwefelsäure, y1 bis yi Pumpen für die kreisende Schwefelsäure, w1 bis w3 Reservoire für die zurückgepumpte Schwefelsäure. Der im Vorkühler vom Wasserdampf möglicherweise absorbierte Teil des starken Chlorwasserstoffstroms wird kontinuierlich aus dem Gasometer o ersetzt. Der gekühlte und trockene Chlorwasserstoffstrom gelangt mit einer Temperatur von 30 bis 50° C in das Gebläse m.
• Der in der Figur beispielsweise dargestellte Ofen besitzt eine Höhe von a,4o m, einen lichten Durchmesser von o,8o m und einen Fassungsraum für 75o kg Dihydrat. Die Rostfläche beträgt 0,5 m2. Bei einem Chlorwasserstoffstrom von 450 cbm/Std. bezogen auf zo ° C und einer Anwärmung des H C1-Gases auf 55o° C werden mit diesem Ofen stündlich etwa 6o kg wasserfreies MgCl_ hergestellt.
• Vorteilhaft ist es, als Aufgabematerialien Dihydrate bzw. natürliche oder künstliche Gemische von Dihydrat und Alkalichloriden zu verwenden, die aus höheren Chlormagnesiumhydraten bzw. entsprechenden Gemischen ebenfalls in kontinuierlich arbeitenden zylindrischen Schachtöfen mit in horizontaler Ebene sich drehendem und mit Hilfe von Temperaturmeßgeräten gesteuertem Scherrost gewonnen worden sind, und zwar im Heißluftgegenstrom unter Einhaltung von Luftaustrittstemperaturen, die die Schmelztemperatur des Aufgabematerials nicht überschreiten, weil die dabei anfallenden Salze von besonderer Gleichmäßigkeit und Reinheit sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren= zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid aus Magnesiumchloriddih'ydrat durch kontinuierliche Entwässerung desselben im Chlorwasserstoffstrom, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Durchführung der Entwässerung des Dihydrats einen zylindrischen Schachtofen mit einem in horizontaler Ebene sich drehenden und mit Hilfe von Temperaturmeßgeräten gesteuerten Scheuost in der Weise benutzt, daß dem zu entwässernden Dihydrat ein kräftiger Gegenstrom von heißem, im überschuß verwendetem Chlor-,vasserstoff von unten her entgegengeschickt wird, dessen Temperatur unmittelbar über dem Rost zwischen 450 und 55o° C liegt, während seine Austrittstemperatur am oberen Ende des Ofens die Schmelztemperatur des Aufgabeinaterials nicht überschreitet. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufgabematerial solche Magnesiumchloriddihydrate verwendet werden, die aus höheren Chlormagnesiuinhydraten bzw. aus natürlichen oder künstlichen Gemischen von diesen mit Alkalichloriden im zylindrischen Schachtofen mit in horizontaler Ebene sich drehendem und mit Hilfe von Temperaturmeßgeräten gesteuertem Scherrost durch Heißluftgegenstrom unter Einhaltung von Luftaustrittstemperaturen, die die Schmelztemperatur des Aufgabematerials nicht erreichen, gewonnen sind. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, gekennzeichnet durch die Verwendung eines zirkulierenden Chlorwasserstoffstromes, wobei unter Zwischenkondensierung des aus dem Entwässerungsprozeß mitgeführten'Wassers und Trocknung des Gasstromes, ,z. B. mit konzentrierter Schwefelsäure, unter Ersatz der Verlustmengen in ununterbrochenem Kreislauf gearbeitet wird.