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Gewinnung von Magnesiumoxyd aus wasserhaltigen Magnesiumchlorid'lösungen
oder -schmelzen Es ist bekannt, Magnesiumoxyd aus Magnesiumchloridlösungen durch
thermische Zersetzung in der Weise zu gewinnen, daß die Magnesiiunchloridlösung
auf den Herdeines Flammofens gespritzt wird, wobei Heizgase über den Herd geleitet
werden. Der Herd ist porös oder mit Öffnungen versehen, durch die die bei der Zersetzung
entstehenden Gase abgesaugt werden, während die Heizgase über den Herd hinweg ins
Freie ,geführt werden. Bei diesem Verfahren wird .die Magnesiumchloridzersetzung
unvollständig, da auf dem Herd ständig bereits teilweise zersetztes Gut mit frisch
aufgespritztem Magnesiumchlorid in Berührung kommt. Die unvollständige Zersetzung
läßt sich auch nicht dadurch verbessern, daß die Gutschicht auf dem Boden des Flammofens
z. B. mittels Rührwerkes ständig aufgebrochen wird. Dieses Verfahren hat noch den
weiteren Nachteil, daß .der Wärmewirkungsgrad von Flammöfen bekanntlich schlecht
ist.
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Durch die Erfindung gelingt es, diese Nachteile zu vermeiden. Die
Erfindung be-
zieht sich auf ein Verfahren, durch das Magnesiumoxyd aus wasserhaltigen
Magnesiumchloridlösungen -oder -schmelzen durch thermische Zersetzung der zerstäubten
Ausgangsstoffe gewonnen wird und bei dem in für andere Zwecke bekannter Weise die
heiße Lösung oder Schmelze in den Strom eines hocherhitzten gasförmigen Mittels
hinein zerstäubt wird und die Zersetzung erfolgt, während sich das zerstäubte Gut
im Heizmittel in der Schwebe befindet. Sie besteht darin, daß bei Gegenstromführung
von zerstäubtem Gut und Heizgasen das aus dem langgestreckten Reaktionsraum ausgetragene
staubförmige Gut erneut in den Zersetzungsraum, und zwar in dessen unteren Teil
oder in die Austragsvorrichtung geleitet wird. Dadurch wird es mit dem heißen Oxyd
gemischt, das sich unten im Turm ansammelt, und von ein;geschlossenem Chlorwasserstoff
befreit. Es gelingt auf diese Weise, die ersten Anfänge der Rückbildung von Magnesiumchloi-iden
zu beseitigen und .das gesamte vorgelaufene Magnesiumchlorid in Form eines hochwertigen,
gleichmäßig chloridfreiien Oxyds zu gewinnen, und zwar mit einem Mindestaufwand
an Wärme.
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Konzentrierte Magnesiumchloridlösungen, vorteilhaft in heißem Zustand,
oder Magnesiiunchloridschmelzen, z. B. geschmolzenes Magnesiumchloridhexahydrat,
werden in ein gasförmiges Mittel vernebelt odereingestäubt,
und
es erfolgt die thermische Zersetzung, während das Magnesiumchlorid und das Heizmittel
in Mischung miteinander vorliegen. Das gasförmige Mittel gelangt dabei mit so hoher
Temperatur, mindestens etwa 65o bis 750'C, zur Anwendung, daß beim Durchgang
durch das gasförmige Mittel die Nebel oder feinen Tröpfchen entwässert «-:erden
und die Zersetzung des Magnesiumchlorids in Magnesiumoxyd und Chlorwasserstoff stattfindet.
Das Magnesiumoxyd scheidet sich aus den Gasen zum großen Teil schon unter dem Einfuß
der Schwere im Zersetzungsraum selbst ab. Ein von dem gasförmigen Mittel mitgeführter
Rest wird aus diesem nach bekannten Verfahren, z. B. mittels Zyklon oder elektrischer
Gasreinigung, gewonnen und in den unteren Teil des Zersetzungsraumes oder in seine
Austragvorrichtung zurückgeführt. Das Heizmittel wird in solchen Mengen zur Anwendung
gebracht, daß es .am Schluß der Behandlung noch eine Temperatur von etwa. Zoo bis
goo' C hat. Der bei der Zersetzung entstehende Chlorwasserstoff und das aus der
Schmelze oder Lösung verdampfte Wassier gehen in das gasförmige Mittel über, aus
dem der Chlorwasserstoff und gegebenenfalls auch der Wasserdampf nach bekannten
Verfahren abgeschieden werden kann. Nach erneuter Erhitzung und gegebenenfalls nach
Absch:eidung des Chlorwasserstoffes und des Wasserdampfes kann das Heizmittel im
Verfahren wieder verwendet werden.
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Das Verfahren wird vorteilhaft meinem turmähnlichen Behälter ausgeführt,
in dessen oberem Teil die Magnesiumchloridlösung oder -schmelze durch Düsen zerstäubt
wird. Den im Turm niederfallenden Tröpfchen strömt das gasförmige. Mittel entgegen,
das in der erforderlichen Menge und mit der günstigsten Temperatur in den unteren
Teil des Turmes eingeführt wird. Im oberen Teil des Turmes ist die Gasabführung
vorgesehen. Ein Teil des Magnesiumoxyds sammelt sich unten im Turm. Es kann mit
bekannten Mitteln ausgetragen und ,gekühlt werden. Der mit den Gasen aus dem Turm
entweichende Rest des Magnesiumoxyds wird möglichst unmittelbar nach dem Austritt
aus dem Turm von den Gasen .getrennt.
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In dem Patent 618 107 ist schon vargeschla,gen worden, die Gewinnung
von festen, wasserfreien Stoffen aus ihren Lösungen o. dgl. durch Zerstäubung dieser
Lösungen und Behandlung des zerstäubten Gutes mit einem im Gegenstrom geführten
Heizmittel durchzuführen und dabei den Staub, der mit dem Heizmittel aus dem Trockenraum
abgeführt wird, in den unteren Teil des Trockenraumes zurückzugeben. Das Trockenverfahren
nach diesem älteren Vorschlag gibt aber dem Sachverständigen keine Richtlinien.
dafür, wie er die Gewinnung von Magnesiumoxy d aus Magnesiumchlorid am zweckmäßigsten
gestalten muß. Nach der Erfindung kann die Vorrichtung verwendet werden, die durch
das :vatent 618 107 geschützt ist, wobei jedoch die durch die thermische
Zersetzung bedingten höheren Temperaturen angewendet lverden.
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Als gasförmiges Heizmittel können Verbrennungsgase verwendet werden,
die durch entsprechende Herstellung oder Mischung mit - Luft oder anderen Gasen
oder durch Mischung mit im Kreislauf geführtem Gas auf die jeweils zweckmäßigste
Temperatur gebracht worden sind. Statt der Verbrennungsgase können auch andere heiße
Gase, z. B. entsprechend erhitzte Luft, Stickstoff oder Kohlensäure, als Heizmittel
benutzt werden.
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Aluminiumchlorid oder -nitrat hat man schon zwecks Zersetzung in feiner
Verteilung mit einem gasförmigen Heizmittel behandelt. Aluminiumsalze zerfallen
schon bei verhältnismäßig niedriger Temperatur. Dabei treten die Schwierigkeiten,
die mit der thermischen Zersetzung von Magnesiumchlorid verbunden sind, insbesondere
die Rückbildung der von den Gasen aus dem Zersetzungsraum mitgeführten Oxyde zu
Salzen, nicht in Erscheinung. Demgemäß konnte man den bekannten Verfahren auch noch
nicht entnehmen, wie am zweckmäßigsten bei der Zersetzung von. Magnesiumchloridlösungen
vorzugehen ist. Im übrigen werden nach den bekannten Verfahren reduzierende Gase
als Heizmittel verwendet, die im Falle der Aluminiumchloridzersetzutlg auch noch
frei von Sauerstoff und Wasserdampf sein sollen.
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Bekannt ist ferner, -eine zerstäubte aluminiumchloridhaltige Lösung
und das Heizmittel unter Wirbelbewegungen miteinander in Berührung zu bringen. Auf
diesem Wege ist es nicht möglich, die thermische Zersetzung von schwerer spaltbaren
Stoffen, wie Magnesiumchloridlösungen, praktisch vollständig durchzuführen. Nach
einen anderen bekannten Verfahren werden chemische Reaktionen und wärmetechnische
Prozesse, bei denen miteinander oder mit Gasen zu behandelnde Lösungen oder Suspensionen
in einem Reaktionsraum fein zerstäubt werden, derart durchgeführt, daß die als Heiz-
oder Reaktionsmittel dienenden heißen Gase oder Gasgemenge oben in den Reaktionsraum
eingeblasen werden. Neben den in der Mitte der Decke des Reaktionsraumes angeordneten
Gaseintrittsöffnungen befinden sich Düsen, durch die das Gut zerstäubt und schräg
in den Gasstrom geblasen wird. Die Gutströme und der Gasstrom durchdringen sich
wiederholt und verursachen im oberten turmartigen Teil des Reaktionsraumes ungeordnete
Wirbelströme.
Der untere Teil des Reaktionsraumes ist erweitert,
so daß sich darin die festen Stoffe abscheiden. Diese Anordnung ist für die Gewinnung
von Magnesiumoxyd aus konzentrierten Magnesiumchloridlösungen oder wasserhaltigen
-schmelzen ungeeignet, da durch d:e-Wirbelbeu#egung im obersten Teil des Reaktionsrahmes
Ansätze und Zusammenballungen von nur teilweise zersetztem Salz hervorgerufen werden
würden. Auch würde die Abscheidung des Oxyds im untersten Teil des Heizraumes zu
Schwierigkeiten führen, da dann nur teilweise zersetzte Teilchen in das abgeschiedene
Oxyd ,gelangen und darin Verunreinigungen und Verkrustungen hervorrufen würden.
Vor allen. Dingen wäre aber dieses Verfahren nichtgeeignet, die Rückbildung von
Salzen in dem von den Gasen aus dem Heizraum mitgeführten Staub zu verhindern.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung hat demgegenüber den Vorteil, daß
die Zersetzung des Magnesiumchlorids mit einfachen 1VIitteln durchgeführt werden
kann.
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Die Anwendung des ,gasförmigen Heizmittels im Kreislauf ist bei dem
Verfahren gemäß der Erfindung nicht unbedingt erforderlich. In manchen Fällen kann
die Entwässerung und Zersetzung des Magnesiumchlorids auch unter ständiger Einführung
frischer heißer Gase in den Turm oder Ofen erfolgen.