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Verfahren zur Herstellung von Magnesia und Kalkammonsalpeter aus Dolomit
Zur Gewinnung von synthetischer Magnesia aus Dolomit sind besonders die Verfahren
von wirtschaftlicher Bedeutung, bei denen auch der Kalkanteil in wertvolle Verbindungen
übergeführt wird. Dies trifft besonders. bei den Verfahren zu, die Salpetersäure
verwenden und neben. der 'Magnesia noch den als Düngemittel verwertbaren Kalksalpeter
liefern. Nach dem Verfahren der Patentschrift 6o6 538 ist es z. B. gelungen, durch
Zusatz von Ammoniak eine konzentrierte Calciumn.itratlösung und eine kalkarme Magnesia
zu erhalten. Durch die Gegenwart von Ammoniak vollzieht sich die Umsetzung der Lösung
von Dolomit in Salpetersäure mit gebranntem Dolomit nach der Gleichung Ca(NO3)2
-f- Mg(N03)2 + CaO - MgO = a MgO@+ a Ca(N03)2 schnell und vollständig. Obgleich
die Gewinnung von Magnesia auf diesem Wege praktisch und wirtschaftlich gelöst war,
konnte dieses Verfahren bisher keine Bedeutung erlangen, weil die dabei anfallende
Kalksalpetermenge als Düngemittel schlecht absatzfähig ist. Der Kalksalpeter ist
nämlich hygroskopisch und, da er nur Nitrat-N enthält, in der Regel nur als Kopfdünger
zu verwenden.
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Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, aus Dolomit mittels
Salpetersäure und Ammoniak Magnesia und ein Düngemittel zu gewinnen, das durch seine
Bestandteile von besonderem Wert ist und vielfach Verwendung findet.
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Das neuartige Verfahren besteht darin, daß die bei der obigen Gleichung
und den bekannten Verfahren nach Abtrennung des Magnes.iumhydroxy des anfallende
Calciumnitratlösung mit dem beim Lösen des Rohdolomits in Salpetersäure frei werdenden
Kohlendioxyd
und der noch erforderlichen Menge von Ammoniak behandelt wird. Nach der bekannten,Reaktion
Ca (N 0.)2 -I- 2 1\T H3 ,-f-, C 02 -f- H20 = 2. N H4 N 03 -f- Ca C 03 entsteht ein
Produkt, das theoretisch im trockenen Zustand .2.1,5'/o N und 4o.%, Calciumcarbonat
in wirksamster, sehr feiner Form enthält.
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Praktische Versuche, wobei entweder das ausgefällte Calciumcarbonat
vorher abgetrennt und für sich getrocknet wurde oder das Umsetzungsgut direkt eingedampft
wurde, ergaben einen Kalkammonsalpeter von 20,5% N, wie er ja handelsüblich ist.
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Ausführungsbeispiel Zoo kg Rohdolomit werden in Schottergröße in Lösetürmen,
wie sie bekanntlich in der Kalksalpeterherstellung zum Läsen des Kalksteins üblich
sind, mit der erforderlichen Menge Salpetersäure, z. B. 3001 Salpetersäure (1,23),
gelöst. Zu der nunmehr Calcium- und Magnesiumnitrat enthaltenden Lösung werden 45
kg gebrannten Dolomits gegeben, der eventuell vorher zerkleinert oder mit calciumnitrathaltigem
Waschwasser gelöscht worden ist, und 1o kg Ammoniakgas eingeleitet. Unter Umrühren
geht die Umsetzung schnell vor sich. Das Umsetzungsgemisch wird nach kurzer Zeit
mittels Drehfilter behandelt und das. Magnesiumhydroxyd von der ammoniakalischen
CaJciumnitratlösung getrennt. Die anfallende konzentrierte Calciumnitratlösung wird
nun mit der Kohlensäure, die beim Lösen des Rohdolomits entweicht oder beim Brennen
des Dolomits ausgetrieben wird, und mit weiteren 26 kg Ammoniakgas behandelt. Das
ausgefällte Calciumcarbonat wird abfiltriert, gewaschen, getrocknet und geht als
feinverteiltes Calciumcarbonat in den Mischbehälter der Kalkammonsalpeterfabrik,
wo auch die als. Filtrat vom Calciumcarbonatniederschlag anfallende Ammonnitratlösung
in üblicher Weise zur Schmelze eingedampft wird. Es wurden 113 kg CaC02 und 17o
kg N H4 N 03, entsprechend 283 kg Kalkammonsalpeter mit .2o,50/9 N, gewonnen. Der
verwendete Dolomit hatte einen Gehalt von 2o % Mg O und 31.,5'/o Ca 0. Die Ausbeute
an Mg 0 betrug 38 kg.
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Wie aus dem Beispiel ersichtlich, gelangt man direkt zum handelsüblichen
Kalkammonsalpeter mit 60'/o N H4 N 03 und q.00/0 Ca C 03. Hierbei ist es erforderlich,
daß die Hälfte des Dolomits gebrannt wird. Man kann, indessen, wenn es erforderlich
ist, mit geringeren Mengen, ja sogar ohne gebranntem Dolomit arbeiten, wenn man,
wie gefunden wurde, zur Fällung des Magnesiumhydroxydes die Zugabe von Ammoniak
entsprechend erhöht oder die gesamte Ammoniakmenge dabei verwendet. Man erhält dann
allerdings mehr Arnmoniumnitrat und weniger Calciumcarbonat. Zur Herstellung des
handelsüblichen Kalkammonsalpeters muß man dann erforderliche Mengen von gemahlenem
Kalkstein mitverwenden.
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Das Salpetersäureverfahren zur Herstellung von Magnesia wird durch
vorliegende Erfindung zu einer gewinnbringenden Arbeitswevse entwickelt. Die Salpetersäure
und das Ammoniak werden hier nicht unmittelbar zu Ammoniumnitrat vereinigt, sondern
die Säure leistet erst sozusagen Arbeit durch Lösen des Dolomits und wird dann erst
durch die Freisetzung, durch die Fällung des Calciums durch C 02, mit Ammoniak neutralisiert,
wobei die ganze Menge Ammonnitrat für die Kalkammonsalpetererzeugung anfällt. Außerdem
wird aufs dem Dolomit die Magnesia isoliert.