NO146461B

NO146461B - PROCEDURE FOR DEHYDRATIZATION OF CARNALLITE

Info

Publication number: NO146461B
Application number: NO780625A
Authority: NO
Inventors: Jury Alexeevich Korotkov; Eduard Fedorovich Mikhailov; German Alexandrovich Andreev; Boris Ivanovich Eltsov; Jury Alexandrovich Polyakov; Boris Georgievich Shestakov; Galina Dzhaulievna Kechina
Original assignee: Bereznikovsky Vni I Pi Titana; Bereznikovsky Titano Magnievy
Priority date: 1978-02-23
Filing date: 1978-02-23
Publication date: 1982-06-28
Also published as: NO780625L; NO146461C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en prosess for dehydratisering av carnallitt. The present invention relates to a process for dehydrating carnallite.

Oppfinnelsen kan anvendes i magnesiuraindustrien der dehydratisert carnallitt er en av de typer råstoffer som benyttes ved elektrolytisk fremstilling av magnesium og klor, og videre i titanindustrien. The invention can be used in the magnesiura industry where dehydrated carnallite is one of the types of raw materials used in the electrolytic production of magnesium and chlorine, and further in the titanium industry.

Det er kjent at anriket carnallitt, oppnådd ved rekrystalli-sering fra carnallittsten, er et råstoff for elektrolytisk fremstilling av magnesium. Anriket carnallitt inneholder 31-33% MgCl2 og 39-41% H20, hvorav 2-4% er hygroskopisk vann og 35-39% er krystallvann. Hovedstrukturbestanddelene for anriket carnallitt er carnallittheksahydrat KC1.MgCl2.6H20 (85-90 vekt-%), moderoppløsning av bischofitt MgCl2.6H20 i vann (5-10 vekt-%) og natriumklorid NaCl (4-5 vekt-%). It is known that enriched carnallite, obtained by recrystallization from carnallite stone, is a raw material for the electrolytic production of magnesium. Enriched carnallite contains 31-33% MgCl2 and 39-41% H20, of which 2-4% is hygroscopic water and 35-39% is crystal water. The main structural components for enriched carnallite are carnallite hexahydrate KC1.MgCl2.6H20 (85-90 wt%), mother solution of bischofite MgCl2.6H20 in water (5-10 wt%) and sodium chloride NaCl (4-5 wt%).

Før elektrolysen er det nødvendig å fjerne vannet. Ellers Before the electrolysis, it is necessary to remove the water. Else

vil det inntre elektrolytisk dekomponering av vann, noe som sterkt reduserer strømutbyttet for magnesium. Fremgangsmåten ved fjerning av krystallvann fra carnallitt er kalt dehydratisering. electrolytic decomposition of water will occur, which greatly reduces the current yield for magnesium. The process of removing crystal water from carnallite is called dehydration.

Carnallittdehydratisering gjennomføres i to trinn. Carnallite dehydration is carried out in two stages.

I første trinn blir anriket carnallitt oppvarmet i fast tilstand til 205-230°C ved hjelp av varmen av forbrenningsgasser. Denne prosess gjennomføres i en motstrøms- eller tverrstrøms-prosess mellom forbrenningsgassene og carnallitten som skal oppvarmes. Varigheten er 1,5-2 timer. In the first stage, enriched carnallite is heated in its solid state to 205-230°C using the heat of combustion gases. This process is carried out in a counter-flow or cross-flow process between the combustion gases and the carnallite to be heated. The duration is 1.5-2 hours.

I temperaturområdet fra 90 til 130-140°C fjernes hygroskopisk vann og carnallittheksahydrat overføres til dihydrat ifølge reaksjonen: In the temperature range from 90 to 130-140°C, hygroscopic water is removed and carnallite hexahydrate is transferred to dihydrate according to the reaction:

I temperaturområdet fra 150til 205-230°C blir carnallittdihydrat partielt overført til dehydratisert carnallitt ifølge reaksjonen: In the temperature range from 150 to 205-230°C, carnallite dihydrate is partially converted to dehydrated carnallite according to the reaction:

Denne reaksjon ledsages av hydrolyse av magnesiumklorid under dannelse av magnesiumhydroksyklorid og kan skjematisk presen-teres som: This reaction is accompanied by hydrolysis of magnesium chloride to form magnesium hydroxychloride and can be schematically presented as:

Carnallitt-semiprodukter som oppnås ved fremgangsmåten ved dehydratiseringen foreligger i fast tilstand og inneholder 45-50 vekt-% MgCl2 og 3-8 vekt-% H20. Hovedstrukturbestanddelene for carnallitt-semiproduktet er dehydratisert carnallitt og carnallitt-dihydrat (83-88 vekt-%), magnesiumhydroksyklorid (7-11 vekt-% eller 2-3 vekt-% MgO, hvis dette er be-regningsgrunnlaget), og natriumklorid (5-6 vekt-%). Det andre trinn ved dehydratiseringen av carnallitt, d.v.s. den totale dehydratisering av carnallitt-semiproduktet under dannelse av dehydratisert carnallitt, gjennomføres ved smelting av carnallitt-semiproduktet, behandling av resulterende car-nallittsmelte med et kloreringsmiddel og avsetting av faste urenheter. I den kjente fremgangsmåte blir elektrisk energi benyttet som varmekilde for smelting av carnallitt-semiproduktet. Prosessen varer i 2-2,5 timer. Carnallite semi-products obtained by the dehydration process are in a solid state and contain 45-50% by weight MgCl2 and 3-8% by weight H20. The main structural components of the carnallite semi-product are dehydrated carnallite and carnallite dihydrate (83-88 wt%), magnesium hydroxychloride (7-11 wt% or 2-3 wt% MgO, if this is the basis of calculation), and sodium chloride (5 -6% by weight. The second step in the dehydration of carnallite, i.e. the total dehydration of the carnallite semi-product to form dehydrated carnallite is carried out by melting the carnallite semi-product, treating the resulting carnallite melt with a chlorinating agent and depositing solid impurities. In the known method, electrical energy is used as a heat source for melting the carnallite semi-product. The process lasts 2-2.5 hours.

Smelting av carnallitt-semiproduktet gjennomføres ved 500 - 550°C. Under disse betingelser-blir vann så og si totalt fjernet fra smeiten og magnesiumhydroksyklorid dekomponerer under dannelse av fast magnesiumoksyd ifølge reaksjonen: Smelting of the carnallite semi-product is carried out at 500 - 550°C. Under these conditions, water is virtually completely removed from the melt and magnesium hydroxide decomposes to form solid magnesium oxide according to the reaction:

Ytterligere hydrolyse av magnesiumklorid skjer også hvorved innholdet av MgO i smeiten går opp til 3,5-5 vekt-%. Further hydrolysis of magnesium chloride also takes place, whereby the content of MgO in the smelt rises to 3.5-5% by weight.

Den således oppnådde smelte oppvarmes til 700-800°C og be-handles med et kloreringsmiddel, hvorved gassformig klor benyttes som kloreringsmiddel som bobles gjennom smeiten. Som deoksyderingsmiddel benyttes petroleumkoks (1 vekt-% i bland-ing med carnallitt-semiproduktet). Ved behandling av smeiten med klor, skjer partiell klorering av magnesiumoksyd i henhold til reaksjonen: The melt thus obtained is heated to 700-800°C and treated with a chlorinating agent, whereby gaseous chlorine is used as a chlorinating agent that is bubbled through the melt. Petroleum coke is used as a deoxidising agent (1% by weight in a mixture with the carnallite semi-product). When treating the smelt with chlorine, partial chlorination of magnesium oxide takes place according to the reaction:

hvorved innholdet av magnesiumoksyd MgO i smeiten reduseres til 2-3 vekt-%. whereby the content of magnesium oxide MgO in the smelting is reduced to 2-3% by weight.

Etter behandling med klor, lar man faste urenheter, hoved-sakelig magnesium, avsette seg ved 700-750°C. Smeiten av dehydratisert carnallitt underkastes elektrolyse under dannelse av magnesium og klor. Klor som oppnås ved elektrolysen, blir partielt brukt som kloreringsmiddel for behandling av carnallittsmelten. After treatment with chlorine, solid impurities, mainly magnesium, are allowed to settle at 700-750°C. The smelt of dehydrated carnallite is subjected to electrolysis to form magnesium and chlorine. Chlorine obtained by electrolysis is partially used as a chlorinating agent for treating the carnallite melt.

I den kjente metode er det andre trinn av carnallittdehydrat-iseringen for det første karakterisert ved lav varmeintensi-tet og masseutveksling og ved en spesifikk effektivitet på mindre enn 1 tonn/m 3/time, noe som er typisk for prosesser som gjennomføres i badovner, for det andre ved bruk av slike kostbare varmekilder som elektrisk energi; for det tredje ved vanskeligheter med å regulere prosessen fordi det praktisk talt er umulig helt og holdent å automatisere den; og til slutt ved behovet for å rense prosessutslippsgassene for klor fordi kun 40-50% av klor benyttes i prosessen, og resten riv-es med av avgassene. In the known method, the second stage of the carnallite dehydration is firstly characterized by low heat intensity and mass exchange and by a specific efficiency of less than 1 ton/m 3 /hour, which is typical for processes carried out in bath furnaces, secondly, by the use of such costly sources of heat as electrical energy; third, by difficulties in regulating the process because it is practically impossible to completely automate it; and finally by the need to clean the process emission gases of chlorine because only 40-50% of chlorine is used in the process, and the rest is carried away by the exhaust gases.

Det er vanskelig å regulere prosessen ved dehydratisering av carnallitt-semiprodukt fordi prosessen er en kompleks sådan, omfattende smelting, klorering og avsetting. It is difficult to regulate the process of dehydration of carnallite semi-product because the process is a complex one, involving melting, chlorination and deposition.

Denne kompleksitet og lange varighet tillater ikke total automatisering. This complexity and long duration do not allow total automation.

Hovedgjenstanden for foreliggende oppfinnelse er å frem-bringe en meget effektiv og økonomisk fremgangsmåte for dehydratisering av carnallitt, hvori det andre trinn, .d.v.s. i trinnet for total dehydratisering, prosessen med varme- og masseutveksling, intensiveres på grunn av en spesiell måte for tilførsel av forbrenningsgasser og anvendelse av en billig varmekilde. The main object of the present invention is to produce a very efficient and economical method for dehydrating carnallite, in which the second step, i.e. in the stage of total dehydration, the process of heat and mass exchange is intensified due to a special way of supplying combustion gases and the use of a cheap heat source.

Dette oppnås ved at mari i en fremgangsmåte for dehydratisering av carnallitt oppvarmer på forhånd anriket carnallitt med et vanninnhold på 39-41 vekt-% til 205-230°C ved hjelp av forbrenningsgasser med en temperatur av 500-600°C, hvorved det oppnås partielt dehydratisert carnallitt inneholdende 3-8 vekt-% vann, deretter tilmåter partielt dehydratisert carnallitt til en reaksjonssone hvor den smeltes, og smeiten underkastes påvirkning av et kloreringsmiddel, hvoretter faste urenheter tillates å avsettes fra den smeltede carnallitt og hvorved det oppnås dehydratisert carnallitt med et vanninnhold på mindre enn 0,5 vekt-%, og hvor fremgansmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at smeltingen av partielt dehydratisert carnallitt gjennomføres ved hjelp av forbrenningsgasser inneholdende kloreringsmiddel med en temperatur av 700 - 1150°C, hvorved gassene tilføres tangentielt til overflaten av reaksjonssonen i en mengde som sikrer dannelse av intensiv gasshvirvelstrøm, som opptar hele volumet av reaksjonssonen og kaster partielt dehydratisert carnallitt mot sideflatene av reaksjonskaret på grunn av sentrifugalkreftene, hvorved det således dannes en kontinuerlig film av carriallittsmelte på sideveggene i reaksjonssonen og at gassene, som omfatter forbrenningsgasser og gasser som settes fri ved virkning av kloreringsmiddel på carnallittsmelten, fjernes fra reaksjonssonen. This is achieved by mari heating previously enriched carnallite with a water content of 39-41% by weight to 205-230°C using combustion gases at a temperature of 500-600°C in a process for dehydrating carnallite, whereby it is achieved partially dehydrated carnallite containing 3-8% by weight of water, then partially dehydrated carnallite passes into a reaction zone where it is melted, and the melt is subjected to the action of a chlorinating agent, after which solid impurities are allowed to settle from the molten carnallite and whereby dehydrated carnallite is obtained with a water content of less than 0.5% by weight, and where the process according to the invention is characterized by the melting of partially dehydrated carnallite being carried out using combustion gases containing chlorinating agent at a temperature of 700 - 1150°C, whereby the gases are supplied tangentially to the surface of the reaction zone in an amount that ensures the formation of an intensive gas vortex, which occupies the entire v olum of the reaction zone and throws partially dehydrated carnallite against the side surfaces of the reaction vessel due to centrifugal forces, whereby a continuous film of carrallite melt is thus formed on the side walls of the reaction zone and that the gases, which include combustion gases and gases released by the action of chlorinating agent on the carnallite melt, are removed from the reaction zone.

De foreliggende prosesser med varme- og masseutveksling er ekstremt intensiverte på grunn av høye relative hastigheter (vanligvis ca. 100 m/sek.) mellom forbrenningsgasser og smeltefilmen. Som et resultat blir prosessen ved carnallitt-smeltingen og dehydratiseringen en sterkt intens prosess av cyklontypen. The present processes of heat and mass exchange are extremely intensified due to high relative velocities (typically about 100 m/sec.) between combustion gases and the melt film. As a result, the process of the carnallite melting and dehydration becomes a highly intense cyclone-type process.

Den heri foreslåtte fremgangsmåte for dehydratisering av carnallittsemiprodukt reduserer sterkt energiforbruket fordi 70-80% av den elektriske energi er erstattet ved brennstoff-forbrenning. The method proposed here for dehydrating carnallite semi-product greatly reduces energy consumption because 70-80% of the electrical energy is replaced by fuel combustion.

Et av de viktigste karakteristiske trekk ved den høyintense dehydratiseringsprosess for carnalittsemiproduktet, er den ekstremt korte varighet av prosessen: et halvt sekund for en midlere charge og 2-3 sek. for en stor charge. Lav treghet for prosessen gjør det mulig med total automatisering, betyde-lig reduksjon av arbeidsintensiteten og stabilisering av mengden av oppnådd dehydratisert carnallitt. One of the most important characteristic features of the high-intensity dehydration process for the carnalite semi-product is the extremely short duration of the process: half a second for a medium charge and 2-3 sec. for a large charge. Low inertia of the process makes possible total automation, significant reduction of labor intensity and stabilization of the amount of dehydrated carnallite obtained.

Det er anbefalt å holde hastigheten for tilmatningen av forbrenningsgassene ved en temperatur av 700-1150°C inn i reaksjonssonen i området 40-200 m/sek. Ved en hastighet på mindre enn 40 m/sek. vil verdien for den tangentiale komponent av gasshvirvlen, som er ansvarlig for en intens varme- og masseutveksling, ikke være høy nok langs hele høyden av reaksjonssonen, og karakteren av cyklonprosess forsvinner. Ved en hastighet over 200 m/sek. øker trykket med hvilket-forbrenningsgassene tilføres til reaksjonen meget sterkt, og som et resultat reduseres den økonomiske effektivitet for den foreslåtte fremgangsmåte sammenlignet med det kjente. It is recommended to keep the speed for feeding the combustion gases at a temperature of 700-1150°C into the reaction zone in the range of 40-200 m/sec. At a speed of less than 40 m/sec. the value of the tangential component of the gas vortex, which is responsible for an intense heat and mass exchange, will not be high enough along the entire height of the reaction zone, and the character of the cyclonic process disappears. At a speed above 200 m/sec. increases the pressure at which the combustion gases are supplied to the reaction very strongly, and as a result the economic efficiency of the proposed method is reduced compared to the known.

Som kloreringsmiddel er det hensiktsmessig å benytte hydrogenklorid som dannes ved avgivning av gassformig klor til forbrenningsflammen til den sone som har en temperatur av As a chlorinating agent, it is appropriate to use hydrogen chloride, which is formed by releasing gaseous chlorine to the combustion flame in the zone that has a temperature of

.1050 - 1150°C. Gassformig klor reagerer med vanndamp i forbrenningsgassene og omdannes til hydrogenklorid ifølge ligningen : .1050 - 1150°C. Gaseous chlorine reacts with water vapor in the combustion gases and is converted into hydrogen chloride according to the equation:

Smeltingen av carnallitt i en atmosfære inneholdende HC1 innhiberer MgCl-j-hydrolyse og, hvis prosessen gjennomføres riktiq: fører det hele til klorerinq av MqO ifølge liqninqen: The melting of carnallite in an atmosphere containing HC1 inhibits MgCl-j hydrolysis and, if the process is carried out correctly, leads to the chlorination of MqO according to the equation:

Denne reaksjon krever ikke tilførsel av et ytterligere de-oksydasjonsmiddel, slik som tilfelle er ved klorering med gassformig klor. I tillegg er rensing av avgassene for HC1 atskillig billigere enn for C12 fordi denne rensing gjennom-føres med vann og den således oppnådde HC1-oppløsning, kan benyttes, f. eks. for fremstilling av slike verdifulle kjemikalier som Fed^r som finner hyppig anvendelse ved rensing av avvann. This reaction does not require the addition of an additional de-oxidizing agent, as is the case with chlorination with gaseous chlorine. In addition, cleaning the exhaust gases for HC1 is considerably cheaper than for C12 because this cleaning is carried out with water and the HC1 solution thus obtained can be used, e.g. for the production of such valuable chemicals as Fed^r, which finds frequent use in the purification of waste water.

For å øke den termiske effektivitet for fremgangsmåten ved carnallittdehydratisering og for å redusere energiforbruket i det første trinn i dehydratiseringen, er det ønskelig å bruke gassene som fjernes fra reaksjonssonen, for oppvarming av den anrikede carnallitt til 205-230°C som materåstoff. In order to increase the thermal efficiency of the carnallite dehydration process and to reduce the energy consumption in the first stage of the dehydration, it is desirable to use the gases removed from the reaction zone to heat the enriched carnallite to 205-230°C as feedstock.

Gassene som fjernes fra reaksjonssonen, har en temperatur ikke under 500°C og inneholder forbrenningsgasser såvel som damp.og hydrogenklorid i en mengde av opptil 10 volum-%. Slik anvendelse av prosessavgassene reduserer hydrolyse av magnesiumklorid MgCl2 i første trinn av dehydratiseringen. The gases removed from the reaction zone have a temperature not below 500°C and contain combustion gases as well as steam and hydrogen chloride in an amount of up to 10% by volume. Such use of the process exhaust gases reduces the hydrolysis of magnesium chloride MgCl2 in the first stage of the dehydration.

Det følgende eksempel og den ledsagende tegning illustrerer oppfinnelsen nærmere. The following example and the accompanying drawing illustrate the invention in more detail.

Anriket carnallitt som oppnås ved omkrystallisering fra carnallittmalm og inneholdende 31,5-32 vekt-% MgC12°9 39,5-40 vekt-% H^O, hvorav 1,5-2,0 vekt-% er hygroskopisk vann og 38,0-38,5 vekt-% krystallvann, er råstoff for elektrolytisk fremstilling av magnesium. De hovedsakelige komponenter for anriket carnallitt er carnallittheksahydrat KC1.MgC12•6H20 (87-88 vekt-%), moderoppløsning av bischofitt MgC12.6H20 i vann (7,8 vekt-%), og natriumklorid NaC1 (4-5 vekt-%). Før bruk ved elektrolyse blir carnallitt dehydratisert i to trinn. Det første trinn med partiell dehydratisering av carnallitt gjennomføres i en apparatur 1 hvori på forhånd anriket carnallitt i fast tilstand oppvarmes til 220°C ved hjelp av forbrenningsgasser av naturgass, der temperaturen i produktene er 550-600°C. I varmeutveksling med carnallitten synker temperaturen til 105-110°C. Naturgass brennes i en ovn 2 i apparaturen 1 og varmevekslingen skjer i motstrøm i 2 timer. I temperaturområdet 90-140°C blir hygroskopisk vann fjernet fra den faste carnallitt, og krystallvannet fjernes delvis p.g.a.. overføring av carnallittheksahydat til carnallittdihydrat ifølge ligningen: Enriched carnallite obtained by recrystallization from carnallite ore and containing 31.5-32 wt.% MgC12°9 39.5-40 wt.% H^O, of which 1.5-2.0 wt.% is hygroscopic water and 38, 0-38.5% by weight crystal water, is raw material for the electrolytic production of magnesium. The main components for enriched carnallite are carnallite hexahydrate KC1.MgC12•6H20 (87-88 wt%), mother solution of bischofite MgC12.6H20 in water (7.8 wt%), and sodium chloride NaC1 (4-5 wt%) . Before use in electrolysis, carnallite is dehydrated in two steps. The first stage of partial dehydration of carnallite is carried out in an apparatus 1 in which pre-enriched carnallite in a solid state is heated to 220°C using natural gas combustion gases, where the temperature of the products is 550-600°C. In heat exchange with the carnallite, the temperature drops to 105-110°C. Natural gas is burned in a furnace 2 in the apparatus 1 and the heat exchange takes place in countercurrent for 2 hours. In the temperature range 90-140°C, hygroscopic water is removed from the solid carnallite, and the crystal water is partially removed due to the transfer of carnallite hexahydate to carnallite dihydrate according to the equation:

I temperaturområdet 150-220°C skjer partiell overføring av carnallittdihydrat til dehydratisert carnallitt ifølge ligningen : In the temperature range 150-220°C, partial transfer of carnallite dihydrate to dehydrated carnallite takes place according to the equation:

Dette ledsages av hydrolyse av magnesiumklorid under dannelse av magnesiumhydroksyklorid som skjematisk kan vises som: This is accompanied by hydrolysis of magnesium chloride to form magnesium hydroxychloride which can be shown schematically as:

Hydrolyse av magnesiumklorid er hovedgrunnen for magnesiumtap under elektrolytisk fremstilling av magnesium fra carnallitt fordi produktene av magnesiumkloridhydrolysen ikke dekomponerer ved elektrolyse, men danner et slam i reaksjonssonen i magnesiumelektrolysørene. Hydrolysis of magnesium chloride is the main reason for magnesium loss during the electrolytic production of magnesium from carnallite because the products of the magnesium chloride hydrolysis do not decompose during electrolysis, but form a sludge in the reaction zone of the magnesium electrolysers.

Partielt dehydratisert carnallitt, oppnådd i første trinn ved dehydratiseringen av carnallitt i fast tilstand, inneholder 47-48 vekt-% MgC1 og 5,0-5,5 vekt-% H20. Hovedkomponentene for den partielt dehydratiserte carnallitt er dehydratisert og carnallittdihydrat(86-87 vekt-%); magnesiumhydroksyklorid (8-8,5 vekt-% eller, beregnet som MgO, 2,4-2,6 vekt-%) og natriumklorid (5-6 vekt-%). Deretter blir partielt dehydratisert carnallitt (carnallitt-semiprodukt) behandlet i det annet trinn, nemlig den totale dehydratisering. Carnallitt-semiproduktet mates til en apparatur 3 hvor den smeltes i reaksjonssonen og underkastes påvirkning av et kloreringsmiddel, hvoretter man tillater at faste urenheter avsetter seg fra den oppnådde smelte i en sedimentasjonstank 4. Smeltingen av carnallitt-semiproduktet og behandlingen av den oppnådde smelte med kloreringsmiddel gjennomføres samtidig i den samme reaksjonssone. Reaksjonssonen 5 i apparaturen 3 defineres av en vertikal rotasjonsoverflate. I den øvre del av sonen 5 tilmåtes naturgassforbrenningsprodukter tangenti-alt til overflaten gjennom en spalt. Gassene tilføres i en hastighet på 140-150 m/sek. ved en temperatur av 700-1150°C, tilstrekkelig til å smelte carnallitten. På grunn av den høye hastighet for forbrenningsgassene, dannes det i reaksjonssonen en intensiv gasshvirvelstrøm som opptar hele volumet av reaksjonssonen 5. Hydrogenklorid benyttes som kloreringsmiddel. Gassformig klor avgis til naturgassforbrenn-ingsflammen inn i den sone som holder 1050-1150°C i en mengde på 80 Nm"Vl00Nm^ naturgass. Klor reagerer med vanndamp fra forbrenningsgassene og overføres til hydrogenklorid ifølge ligningen: Partially dehydrated carnallite, obtained in the first step by the dehydration of carnallite in the solid state, contains 47-48 wt.% MgCl and 5.0-5.5 wt.% H 2 O. The main components of the partially dehydrated carnallite are dehydrated and carnallite dihydrate (86-87% by weight); magnesium hydroxychloride (8-8.5% by weight or, calculated as MgO, 2.4-2.6% by weight) and sodium chloride (5-6% by weight). Subsequently, partially dehydrated carnallite (carnallite semi-product) is processed in the second step, namely the total dehydration. The carnallite semi-product is fed to an apparatus 3 where it is melted in the reaction zone and subjected to the influence of a chlorinating agent, after which solid impurities are allowed to settle from the obtained melt in a sedimentation tank 4. The melting of the carnallite semi-product and the treatment of the obtained melt with a chlorinating agent are carried out simultaneously in the same reaction zone. The reaction zone 5 in the apparatus 3 is defined by a vertical surface of rotation. In the upper part of zone 5, natural gas combustion products are admitted tangentially to the surface through a gap. The gases are supplied at a speed of 140-150 m/sec. at a temperature of 700-1150°C, sufficient to melt the carnallite. Due to the high velocity of the combustion gases, an intensive gas vortex is formed in the reaction zone which occupies the entire volume of the reaction zone 5. Hydrogen chloride is used as a chlorinating agent. Gaseous chlorine is emitted to the natural gas combustion flame into the zone that maintains 1050-1150°C in an amount of 80 Nm"Vl00Nm^ natural gas. Chlorine reacts with water vapor from the combustion gases and is transferred to hydrogen chloride according to the equation:

Carnallitt-semiproduktet som tilføres reaksjonssonen, invol-veres i en gassformig hvirvelstrøm scjm inneholder HC1 til intensiv rotasjon og kastes mot sideflatene av reaksjonssonen 5 på grunn av sentrifugalkreftene. Carnallittpartiklene smelter og danner en kontinuerlig film av smelte på sideveggene i reaksjonssonen 5 og strømmer deretter ned i sedi-mentas jonstanken 4. The carnallite semi-product which is supplied to the reaction zone is involved in a gaseous vortex scjm containing HC1 to intensive rotation and is thrown towards the side surfaces of the reaction zone 5 due to the centrifugal forces. The carnallite particles melt and form a continuous film of melt on the side walls of the reaction zone 5 and then flow down into the sediment ion tank 4.

De relativt høye hastigheter mellom smeltet film og forbrenningsgasser, 100-120 m/sek., intensiverer ekstremt varme- og masseutveksling. The relatively high velocities between molten film and combustion gases, 100-120 m/sec., extremely intensify heat and mass exchange.

Som et resultat av smeltingen av carnallitt-semiproduktet og virkningen av kloreringsmidlet HC1 på den oppnådde smelte, skjer det i reaksjonssonen 5 en så og si total fjerning av vann fra carnallitt og delvis klorering av MgOHCl ifølge reaksjonen: og dekomponering av MgOHCl, som blir igjen etter klorering, med isolering av fast magnesiumoksyd ifølge reaksjonen: As a result of the melting of the carnallite semi-product and the action of the chlorinating agent HC1 on the melt obtained, in the reaction zone 5 there is a so-called total removal of water from carnallite and partial chlorination of MgOHCl according to the reaction: and decomposition of MgOHCl, which remains after chlorination, with isolation of solid magnesium oxide according to the reaction:

Forbruket av naturgass med en kaloriverdi av 8100-8150 kcal/ The consumption of natural gas with a calorific value of 8100-8150 kcal/

3 3 3 3

Nm er 7 5-8 0Nm /tonn oppnådd smelte. Nm is 7 5-8 0Nm /ton of melt obtained.

Smeiten som strømmer fra reaksjonssonen 5 inneholder 1,8-2,0% MgO og har en temperatur av 500-520°C. I sedimentasjonstanken 4 blir smeiten oppvarmet til 700-750°C og faste urenheter tillates å avsette seg fra smeiten, hovedsaklig i form av MgO. Smeiten av dehydratisert carnallitt, som oppnås etter sedimentering, inneholder 51-52 vekt-% MgC^, ikke mer enn 0,5 vekt-% H^O og 0,6-0,8 vekt-% MgO; denne smelte benyttes for elektrolytisk fremstilling av magnesium og klor. The melt that flows from reaction zone 5 contains 1.8-2.0% MgO and has a temperature of 500-520°C. In the sedimentation tank 4, the melt is heated to 700-750°C and solid impurities are allowed to settle from the melt, mainly in the form of MgO. The melt of dehydrated carnallite, which is obtained after sedimentation, contains 51-52 wt.% MgC^, not more than 0.5 wt.% H^O and 0.6-0.8 wt.% MgO; this melt is used for the electrolytic production of magnesium and chlorine.

Avgasser som inneholder forbrenningsgasser av naturlig brenn-stoff, damp og hydrogenklorid fjernes fra reaksjonssonen 5 Exhaust gases containing combustion gases from natural fuel, steam and hydrogen chloride are removed from reaction zone 5

ved en temperatur av 600-650°C og avgis gjennom en gasskanal 7 til apparaturen 1 for første trinn av dehydratiseringen. Gassene tilfører 40-50% av den varme som er nødvendig for dehydratisering av carnallitt på dette trinn og øker således den totale varmeeffektivitet for prosessen med 75-80%. at a temperature of 600-650°C and is discharged through a gas channel 7 to the apparatus 1 for the first stage of the dehydration. The gases supply 40-50% of the heat required for dehydration of carnallite at this stage and thus increase the overall heat efficiency of the process by 75-80%.

Smeiten av dehydratisert carnallitt blir periodisk fjernet The slag of dehydrated carnallite is periodically removed

fra sedimentasjonstanken 4 gjennom et hull 8 ved åpning av en egnet kran 9, og smeiten avgis for elektrolyse. from the sedimentation tank 4 through a hole 8 by opening a suitable tap 9, and the smelt is discharged for electrolysis.

En smelte av dehydratisert carnallitt, oppnådd ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, inneholder: HgC\ 2 - 51-51 vekt-%; A melt of dehydrated carnallite, obtained by the method according to the invention, contains: HgC\ 2 - 51-51% by weight;

H20 - ikke mer enn 0,5 vekt-%; H20 - not more than 0.5% by weight;

MgO - 0,6-0,8 vekt-%; MgO - 0.6-0.8% by weight;

KC1 og NaC1 - resten. KC1 and NaC1 - the rest.

Fremgangsmåten ved dehydratisering av carnallitt ifølge oppfinnelsen sikrer en spesifikk kapasitet av 13-15 tonn/time dehydratisert carnallitt pr. m 3 reaksjonssone, og den midle- The process for dehydrating carnallite according to the invention ensures a specific capacity of 13-15 tonnes/hour of dehydrated carnallite per m 3 reaction zone, and the middle

re kapasitet er 10 tonn dehydratisert carnallitt pr. time, capacity is 10 tonnes of dehydrated carnallite per hour,

og den sikrer videre total automatisering av prosessen. Oppholdstiden for stoffet i reaksjonssonen er 1,0-1,5 sek., and it further ensures total automation of the process. The residence time for the substance in the reaction zone is 1.0-1.5 sec.,

og den totale varmeeffektivitet for carnallittdehydratiserings-prosessen er 75-80%. Saltsyre som oppnås ved vannrensing av avgassene fra hydrogenklorid, kan f. eks. benyttes for fremstilling av slike verdifulle kjemikalier som jern(III)klorid. and the overall heat efficiency of the carnallite dehydration process is 75-80%. Hydrochloric acid, which is obtained by water treatment of the waste gases from hydrogen chloride, can e.g. used for the production of such valuable chemicals as iron (III) chloride.

Claims

1. Process for dehydrating carnallite in which pre-enriched carnallite with a water content of 39-41% by weight is heated to 205-230°C using combustion gases with a temperature of 500-600°C, which gives partially dehydrated carnallite in solid state with a water content of 3-8% by weight; after which partially dehydrated carnallite is fed to a reaction zone where it is melted, and the melt is subjected to the action of a chlorinating agent, and solid impurities are then allowed to settle from the molten carnallite, whereby dehydrated carnallite with a water content of less than 0.5% by weight is obtained ; characterized in that the melting of partially dehydrated carnallite is carried out using combustion gases containing a chlorinating agent at a temperature of 700-1150°c, whereby the gases are supplied tangentially to the surface of the reaction zone in an amount that ensures the formation of an intensive gas vortex, which occupies the entire the volume of the reaction zone and throws partially dehydrated carnallite against the side surfaces of the reaction vessel due to the centrifugal forces, whereby a continuous film of carnallite melt is thus formed on the side walls of the reaction zone, and that the gases, which include combustion gases and gases released by the action of chlorinating agent on the carnallite melt, is removed from the reaction zone.

2. Method according to claim 1, characterized in that the combustion gases with a temperature of 700-1150°C are admitted at a speed of 40-200 m/sec.

3. Method according to claims 1 and 2, characterized in that gaseous Cl^ is added to the combustion the gases in a zone of a combustion flame which maintains a temperature of 1050-1150°C whereby chlorine reacts with water vapor in the combustion gases and is converted into HC1 which is used as a chlorinating agent.

4. Method according to claims 1-3, characterized in that the gases removed from the reaction zone are used for heating the enriched carnallite to 205-230°C.