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Verfahren zur Gewinnung eines kieselsäurearmen oder -freien Magnesits
Rohmagnesit weist häufig neben dem Hauptstoff Mg C 03 verschiedene Beimengungen
auf, welche die Güte des aus solchem Rohstoff erzeugten Sintermagnesits bzw. der
feuerfesten Steine und Massen beeinträchtigen. Insbesondere wirkt die im Rohmagnesit
enthaltene Kieselsäure, die meist in Form von Quarzeinschlüssen vorliegt, ungünstig.
Rohmagnesit mit einem großen Kieselsäuregehalt ist also für die Erzeugung guter
Magnesitsteine nur beschränkt oder überhaupt nicht zu verwenden. Der Rohstoff muß
deshalb bei der Gewinnung in der Grube nach verwendbarem Magnesit mit geringem und
nach nicht verwendbarem Magnesit mit hohem Kieselsäuregehalt sortiert werden. Da
letzterer aber in verhältnismäßig großen Mengen vorliegt, häufen sich die Halden,
die notwendige Sortierung und die oftmals geringe Ausbeute verteuern die Gestehungskosten.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung
des Kieselsäuregehaltes von Rohmagnesiten durch Ausscheiden von Kieselsäure. Das
Verfahren ermöglicht, Rohmagnesite mit hohem Kieselsäuregehalt, die bisher nicht
für die Erzeugung guter Magnesitsteine verwendet werden konnten, zur Erzeugung guter
Steine zu benutzen.
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Wenn man bisher nur Rohmagnesite zur Weiterverarbeitung benutzen konnte,
die im Rohzustand etwa 1,5% Kieselsäure enthielten, ist es durch die Erfindung möglich,
auch aus Rohmagnesiten mit 2,5 und mehr Prozent Kieselsäure einen für die kTerstellung
von guten Magnesitsteinen geeigneten Sintermagnesit zu gewinnen. Die Erfindung ermöglicht,
aus
einem Rohmagnesit mit 4 und mehr Prozent Kieselsäure, auf gebrannte Substanz berechnet,
einen Sintermagnesit von a und weniger Prozent Kieselsäure herzustellen.
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Die Erfindung besteht darin, daß der aus der Grube kommende Rohmagnesit
ohne vorherige chemische oder thermische Vorbehandlung, nur gegebenenfalls auf eine
zweckmäßige Stück- oder Korngröße zerkleinert, ,durch Einwirkung hochtemperierter
Wärme plötzlich auf eine Temperatur erhitzt wird, die etwas über der Temperatur
der Umwandlung des ,B-Quarzes in a-Quarz liegt. Da diese Umwandlungstemperatur bei
575° liegt, so muß der Rohmagnesit mindestens diese Temperatur, besser eine etwas
höhere, z. B. 6oo bis 8oo°, erhalten, damit die Masse der Stücke oder Körner die
Mindesttemperatur von 575° auch plötzlich annehmen kann. Werden nach der Erfindung
die Rohmagnesitstücke oder -.körnen plötzlich' auf diese Uniwandlungstemperatur
gebracht, so erfolgt die Quarzumwandlung und die damit verbundene Raumvergrößerung
explosionsartig. Dabei wird das Quarzkorn zersprengt, gleichzeitig aber auch das
Rohmagnesitstück, in das die Quarzkörner eingebettet sind. Durch Abstimmung der
Temperatur der Beheizungsgase und der Korngröße des Rohmagnesits kann erreicht werden,
daß die plötzliche Erhitzung in der ganzen Masse oder mindestens im Größtteil der
Masse des Magnesitkornes erzielt wird. Es bildet sich aus den Rohmagnesitstücken
ein Pulver, in dem der umgewandelte Quarz in besonders feiner Staubform vorliegt.
Dieser Quarzstaub wird nun durch irgendeine Maßnahme ausgeschieden; in der pulvrigen
Magnesitmasse verbleibt nur noch ein geringer Anteil von umgewandeltem Quarz. Durch
Abstimmung der Abscbeidung auf etwas stärkere Körnung kann praktisch der ganze Quarzanteil
aus der Magnesitmasse herausgeholt werden.
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Der wenigstens teilweise vom Quarz befreite Magnesia wird dann üblicherweise
bei höheren Temperaturen zu Sintermagnesit gebrannt, der dann Ausgangsmasse für
die Magnesitsteine ist.
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Die Entfernung des feinen Quarzstaubes aus dem gepulverten Magnesit
kann in Weiterentwicklung der Erfindung durch die Heizgase, mit denen die direkte
Erhitzung des Rohmagnesits geschieht, erfolgen. Werden die Heizgase durch die Pulvermasse
oder über sie hinweg geführt, nehmen die Gase den feinen und leichten Quarzstaub
auf und tragen ihn fort. Der von den Heizgasen mit fortgerissene Staub kann dann
außerhalb des Beheizungs.raumes aus den Heizgasen in bekannter Weise abgeschieden
werden. Der gegenüber dem Quarzstaub schwerere Magnesitstaub; der neben den noch
schwereren Magnesitkörnern anfällt, wird von diesen Heizgasen nicht mit aufgenommen.
Durch die explosionsartige Zertrümmerung der Magnesitstücke bzw. der Quarzkörner
wird der entstehende Staub in das Heizgas eingeworfen, so daß das Heizgas an sich
ganz von Staub durchsetzt ist. Es trägt den tragfähigen feinen Staub mit sich fort,
da dieser in der kurzen Zeit, während welcher das Heizgas im Raume oder in dem Teil
des Raumes verweilt, in dem die Zertrümmerung des Magnesits erfolgt, nicht absinkt.
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Der zur plötzlichen Erhitzung kommende Rohmagnesitkann stückig sein.
Je kleiner die Körnung ist, desto stärker ist die Zertrümmerung, und die Quarzteilchen
werden alle von der plötzlichen Erhitzung getroffen, so daß praktisch der gesamte
Quarz ausgeschieden werden kann.
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Die plötzliche Erhitzung kann durch unmittelbare oder mittelbare Beheizung
des kohmagnesits erfolgen. So kann der Magnesit in einen von außen beheizten Ofenraurii
eingeführt werden, z. B. eingestreut, in dem die notwendige Temperatur zur plötzlichen
Quarzumwandlung ständig aufrechterhalten wird. Der durch die explosive Zertrümmerung
der hier zweckmäßig in Körnern von geringerem Durchmesser eingebrachten Rohmagnesitstücke
entstandene Quarzstaub fällt mit dem pulverisierten Magnesia gemeinsam, z. B. auf
den Boden des Raumes, an. Aus dem Gemenge wird dann der Quarzstaub ausgeschieden,
und der Magnesit kann weitergebrannt werden, z. B. in einem ausschließenden- hochbeheizten
Raum oder in einer davon getrennten Apparatur, oder der Magnesit kann schore für
irgendwelche Zwecke verwendet werden, z. B. gemahlen als Bindemittel für Kunststeine
aus verschiedenen Stoffen, auch für Magnesitsteine.
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Die Erhitzung des Rohmagnesits in einem von außen beheizten Ofenraum
kann durch Einführen und Hindurchführen eines heißen Gases, z. B. Verbrennungsgas,
Abgas, in bzw. durch diesen Raum unterstützt werden. Dieses eingeführte Gas, dessen
Temperatur nicht unter der Ofenraumtemperatur liegen darf, zweckmäßig etwas höher
gehalten wird, bringt zusätzlich Wärme an die Rohmagnesitkörnen. Es nimmt ferner
den feinen Quarzstaub auf, trägt diesen mit dem Verlassen,des Ofenraumes aus diesem
heraus und sondert so den Quarz vom Magnesit ab.
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Man kann den Ofenraum aber auch nur mit hindurchgeführten heißen Gasen
auf die erforderliche Temperatur bringen bzw. den Rohmagnesia nur durch unmittelbare
Berührung mit den heißen Gasen erhitzen. Bei dieser Beheizungsart eignet sich für
die Durchführung des Verfahrens besonders der an sich bekannte Drehrohrofen mit
unmittelbarer Beheizung des behandelten bewegten Gutes durch im Gegenstrom geführte
Beheizungsgase, bei dem erfindungsgemäß an der Eintrittsseite des Gutes die diesem
entgegenströmenden Heizgase eine Temperatur besitzen, die den eingebrachten Rohmagnesit
plötzlich auf eine Temperatur von mindestens 575° bringen.
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Die Geschwindigkeit der Fortbewegung des Gutes in dem Ofen und die
Temperaturhöhe der Beheizungsgase werden dabei so abgestimmt, daß die plötzliche
Einwirkung der erforderlichen hohen Temperatur auf das Gut auf einer kurzen Strecke
des Ofens unmittelbar am Einlauf erfolgt, um so eine explosionsartige Zertrümmerung
des Magnesits bzw. des darin eingebetteten Quarzes zu
erzielen.
Die Heizgase reißen den leichten Quarzstaub mit sich und tragen ihn aus dem Ofen.
Im Ofen selbst verbleibt nur der ganz oder teilweise vom Quarz befreite Magnesit,
der weiter in die Sinterzone läuft, da gesintert wird, und als kieselsäurearmer
oder kieselsäurefreier Sintermagnesit für die Erzeugung hochwertiger Magnesitsteine
verwendet werden kann. Das aus dem Ofen ausgetretene Beheizungsgas kann noch z.
B. durch Einleiten in Absetzkammern, durch Zyklone usw. oder durch elektrische Entstaubung
vom Quarzstaub befreit werden.
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Es ist bekannt, Rohmagnesit in Drehrohröfen zu kalzinieren und zu
Sintermagnesit zu trennen. Diese Öfen sind aber so eingerichtet, daß der Rohmagnesit
bei seiner Wanderung im Ofen allmählich von niedrigster Temperatur auf die Sinterungstemperatur
gebracht wird. Zwecks Ausnutzung der Wärme des Beheizungsgases ist der Ofen sehr
lang und das Beheizungsgas, wenn es den eingeführten Rohmagnesit trifft, nur noch
mäßig heiß, gewöhnlich nicht über 25o°. Der Rohmagnesit trifft also nur höchstens
25o° heiße Gase und erhitzt sich erst nach langer Wanderung allmählich auf die Quarzumwandlungstemperatur.
Bei dieser langsamen Erhitzung tritt aber kein explosionsartiges Zersprengen der
Gutstücke ein, .der Quarz bleibt in den Stücken eingeschlossen, wenn er auch umgewandelt
wird. Er wird nicht vom Magnesit getrennt, wie es durch die Erfindung geschieht.