NO752418L - - Google Patents
Info
- Publication number
- NO752418L NO752418L NO752418A NO752418A NO752418L NO 752418 L NO752418 L NO 752418L NO 752418 A NO752418 A NO 752418A NO 752418 A NO752418 A NO 752418A NO 752418 L NO752418 L NO 752418L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- magnesium chloride
- particles
- gas
- coarse particles
- hydrogen chloride
- Prior art date
Links
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 80
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 47
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 25
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 18
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 18
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910019440 Mg(OH) Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 Mg(OH)Cl and MgO Chemical class 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000036848 Porzana carolina Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/26—Magnesium halides
- C01F5/30—Chlorides
- C01F5/34—Dehydrating magnesium chloride containing water of crystallisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/10—Solid density
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
"Fremgangsmåte til fremstilling"Manufacturing method
av vannfritt magnesiumklorid" of anhydrous magnesium chloride"
Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av vannfritt magnesiumklorid. Denne forbindelse finner industriell anvendelse i flytende fase ved fremstilling av magne-sium ved elektrolyse. This invention relates to a method for the production of anhydrous magnesium chloride. This compound finds industrial use in the liquid phase in the production of magnesium by electrolysis.
Vandige magnesiumkloridløsninger fremstilles i teknisk målestokk ut fra, eksempelvis, naturlige saltavsetninger eller sjøvann. Disse løsninger inndampes og gir da fast, delvis dehydratisert magnesiumklorid, fra hvilket resten av vannet fjernes slik at man får vannfritt magnesiumklorid. I det følgende feil denne sistnevnte fjerning av restvannet bli omtalt som "endelig dehydratisering". Aqueous magnesium chloride solutions are produced on a technical scale from, for example, natural salt deposits or seawater. These solutions are evaporated and then give solid, partially dehydrated magnesium chloride, from which the rest of the water is removed so that anhydrous magnesium chloride is obtained. In what follows, this latter removal of residual water will be referred to as "final dehydration".
Magnesiuntklorid kan krystallisere med seks (mellom, la oss si, 0 og 100°c), fire (mellom, la oas si, 117 og 180°C) og to (ved. la oss si, 186°C) molekyler krystallvann eller med et molekyl krystalivann. Den partielle termiske dehydratisering av MgCl2.6H.,0 til MgCl?.4H20 og av MgCl?.4H?0 til MgCl.,-2H20 skjer uten vesentlige bireaksjoner. Den termiske dehydratisering av MgCl^.SH^O skjer imidlertid alltid med bireaksjoner, hvorunder det dannes basiske forbindelser, så som Mg(OH)Cl og MgO, ved hydro-lyse. Ved elektrolyse av smeltet vannftitt magnesiumklorid er tilstedeværelsen av Mg(OH)Cl og MgO uønsket. Det vannfire magnesiumklorid bør ikke inneholde mer enn 0.2 vekt% basiske forbindelser, beregnet som MgO, og ikke mer enn 0,1 vekt% vann. Dannelsen av basiske forbindelser motvirkes ved at man utfører den endelige dehydratisering i nærvær av hydrogenklorid-gass. Noen kjente prosesser for fremstilling av vannfritt magnesiumklorid skal omtales nedenfor. Magnesium chloride can crystallize with six (between, say, 0 and 100°C), four (between, say, 117 and 180°C) and two (at. say, 186°C) molecules of crystal water or with a molecule of crystal water. The partial thermal dehydration of MgCl2.6H.,0 to MgCl?.4H20 and of MgCl?.4H?0 to MgCl.,-2H20 takes place without significant side reactions. However, the thermal dehydration of MgCl^.SH^O always occurs with side reactions, during which basic compounds, such as Mg(OH)Cl and MgO, are formed by hydrolysis. In the electrolysis of molten hydrous magnesium chloride, the presence of Mg(OH)Cl and MgO is undesirable. The aqueous magnesium chloride should not contain more than 0.2% by weight of basic compounds, calculated as MgO, and no more than 0.1% by weight of water. The formation of basic compounds is counteracted by carrying out the final dehydration in the presence of hydrogen chloride gas. Some known processes for the production of anhydrous magnesium chloride will be discussed below.
I henhold til britisk patent 920 85? forstøvningstørres en vandig løsning av magnesiumklorid under anvendelse av en varm gass som strømmer i samme retning som den utsprøytede løsning, hvorved vann fjernes og magnesiumkloridet delvis dehydratiseres. Den endelige dehydratisering utføres i et reaksjonskammer i hvilket det delvis dehydratiserte magnesiumklorid faller fritt mot en opp-overrettet strøm av varm hydrogenklorid-gass, og dehydratIseringen fullføres i den øvre sone i kammeret, slik at smeltede partikler oppsamles ved kammerets bunn. ForstøvningstØrking resulterer imidlertid i dannelse av et pulver som inneholder meget fine partikler, slik at den oppoverstrømmende varme gassens hastighet må holdes According to British patent 920 85? spray drying an aqueous solution of magnesium chloride using a hot gas flowing in the same direction as the sprayed solution, whereby water is removed and the magnesium chloride is partially dehydrated. The final dehydration is carried out in a reaction chamber in which the partially dehydrated magnesium chloride falls freely against an upwardly directed stream of hot hydrogen chloride gas, and the dehydration is completed in the upper zone of the chamber, so that molten particles are collected at the bottom of the chamber. Spray drying, however, results in the formation of a powder containing very fine particles, so that the velocity of the upwardly flowing hot gas must be kept
meget lav., Dette,nødvendiggjør bruk av store reaksjonskammere. Denne prosesstype med meget fine partikler kan ennvidere lett re-sultere i akkumulering av klebrige avsetninger på reaksjonskamme-rets vegger, hvilket i sin tur kan føre til tilstoppning. Videre anvendes hydrogenkloridgass også som en varmekilde for smelting av det vannfrie magnesiumklorid som produseres. Det ble imidlertid nå funnet at magnesiumklorid med tilstrekkelig lavt vanninnhold allerede erholdes med HCl-gass ved temperaturer mellom 550°C og 714°C, som er vannfritt roagnesiumklorids smeltepunkt, slik at man kan velge direkte oppheting, for eksempel elektrisk, for smelténgen. very low., This necessitates the use of large reaction chambers. This type of process with very fine particles can also easily result in the accumulation of sticky deposits on the walls of the reaction chamber, which in turn can lead to clogging. Furthermore, hydrogen chloride gas is also used as a heat source for melting the anhydrous magnesium chloride that is produced. However, it was now found that magnesium chloride with a sufficiently low water content is already obtained with HCl gas at temperatures between 550°C and 714°C, which is the melting point of anhydrous magnesium chloride, so that one can choose direct heating, for example electrically, for the melting point.
I de nederlandsk* patentsøknader nr. 7 015 870 og 7 015 799 beskrives den endelige dehydratisering av partielt tørret mag-neéiumklorid inneholdende ca. 7 mol vann pr. mol magnesiumklorid 1 en strøm av hydrogenkloridgass. I førstnevnte patentsøknad fås dette partielt tørrede magnesiumklorid ved granulering eller pril-ling av partielt dehydratisert magnesiumklorid inneholdende ca. 4-6 mol vann pr. mol magnesiumklorid. og ifølge den andare patentsøkna-den ved agglomerering av faste partikler av et magnesiumkloridhydrat ved hjelp sv et smeltet magnesiumkloridhydrat under dannelse av sterke, kulelignende agglomeratet. Denne fremgangsmåte til endelig dehydratisering har den ulempe at relativt store mengder av hydrogenklorid må anvendes pr. mol magnesiumklorid, for eksempel fra 35 til 50 mol pr. mo*. Ved industriell drift vil tørr hydrogenkloridgass vanligvis bli gjenvunnet fra den våte gass som uttas fra det endelige dehydratiseringstrinn, og den gjenvunne gass re-sirkuleres. De store mengder av hydrogenklorid gjør det nødvendig å bruke tilsvarende store apparatanlegg for gjenvinningen av den tørre hydrogenkloridgass. In the Dutch* patent applications No. 7 015 870 and 7 015 799 the final dehydration of partially dried magnesium chloride containing approx. 7 moles of water per mol of magnesium chloride 1 a stream of hydrogen chloride gas. In the first-mentioned patent application, this partially dried magnesium chloride is obtained by granulating or prilling partially dehydrated magnesium chloride containing approx. 4-6 moles of water per moles of magnesium chloride. and according to the other patent application by agglomeration of solid particles of a magnesium chloride hydrate with the help of a molten magnesium chloride hydrate, forming strong, ball-like agglomerates. This method for final dehydration has the disadvantage that relatively large amounts of hydrogen chloride must be used per moles of magnesium chloride, for example from 35 to 50 moles per mo*. In industrial operation, dry hydrogen chloride gas will usually be recovered from the wet gas withdrawn from the final dehydration step, and the recovered gas re-circulated. The large quantities of hydrogen chloride make it necessary to use correspondingly large equipment for the recovery of the dry hydrogen chloride gas.
I den prosess som er beskrevet i US patent 3 338 668, blir et forstøvningstørret pulver av partielt dehydratisert magnesiumklorid underkastet endelig dehydratisering i et virvelsjikt ved hjelp av en strøm av hydrogenkloridgass inneholdende en nær-mere angitt mengde vanndamp.Vanndampen bevirker i noen grad en agglomerering av magnesiurakloridpartiklene, hvorved fluidiseringen forbedres. Denne prosess kan imidlertid bare anvendes på forstøv-ningstørret pulver som inneholder ca. 7. mol vann pr. mol magnesiumklorid. Som i henhold til ovennevnte to nederlandske patentsøkna-der vil det følgelig forbrukes en stor mengde hydrogenkloridgass. Eksemplene i detee USA-patent viser imidlertid at magnesiumkloridet som fås på denne måte, inneholder en relativ stor mengde vann, innen området 1,0-4.3 vekt%. In the process described in US patent 3,338,668, a spray-dried powder of partially dehydrated magnesium chloride is subjected to final dehydration in a fluidized bed with the aid of a stream of hydrogen chloride gas containing a specified amount of water vapor. The water vapor causes agglomeration to some extent of the magnesium chloride particles, whereby fluidization is improved. However, this process can only be used on spray-dried powder containing approx. 7. moles of water per moles of magnesium chloride. As according to the above-mentioned two Dutch patent applications, a large amount of hydrogen chloride gas will consequently be consumed. The examples in the US patent show, however, that the magnesium chloride obtained in this way contains a relatively large amount of water, within the range of 1.0-4.3% by weight.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte til fremstilling av vannfritt magnesiumklorid:som ikke er be-<0>heftet med de;ovenfor nevnte ulemper, altså høyt forbruk av hydrogenkloridgass og bruken av store reaksjongkamre. Oppfinnelsen kan defineres som vedrørende en fremgangsmåte til fremstilling av vannfritt magnesiumklorid,karakterisert vedThe present invention provides a method for the production of anhydrous magnesium chloride: which is not affected by the above-mentioned disadvantages, i.e. high consumption of hydrogen chloride gas and the use of large reaction chambers. The invention can be defined as relating to a method for the production of anhydrous magnesium chloride, characterized by
at man forstøvningstørrer en vandig løsning av magnesiumklorid under dannelse av et pulver?v partielt dehydratisert magnesiumklorid inneholdende mindre enn0,5 mol v<p>nn pr. mol magnesiumklorid, presser partiklene av pulveret sammen til grove partikler og leder that an aqueous solution of magnesium chloride is spray-dried to form a powder partially dehydrated magnesium chloride containing less than 0.5 mol of water per moles of magnesium chloride, presses the particles of the powder together into coarse particles and conducts
en strøm av varm hydrogenkloridgass i motstrøm over overflaten av et vandrende lag av de således erholdte grove partikler; idet partiklene s temperatur etter kontekten med HCl-strømmen er minst a stream of hot hydrogen chloride gas countercurrently over the surface of a traveling layer of the coarse particles thus obtained; since the particles' temperature after contact with the HCl flow is the lowest
450°C. 450°C.
Noen muligheter til å utføre den endelige dehydratisering Some options to perform the final dehydration
- som ligger utenfor oppfinnelsens ramme - skal diskuteres nedenfor. En mulighet er å utføre den endelige dehydratisering i et virvelsjikt under anvendelse av forstøvningstørret pulver, men dette med-fører risiko for ukontrollert agglomerering og klebing av pulverpartiklene ved temperaturer over ?50°C. En annen mulighet er å utføre denne dehydratisering, framdeles i et virvelsjikt, under anvendelse av de grove partiklene som dannes ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse - i det følgende kalt "ny fremgangsmåte" - men hvis partiklene skal være store nok til at bety-delig agglomerering unngås, vil det være nødvendig å bruke en høy overflategasshastighet for fluidiseringen. Detee betyr at store mengder hydrogenkloridgass vil være påkrevet. Videre må man for oppnåelse av en god motstrømskontakt mellom gass og fast stoff, som er fordelaktig med hensyn til forbruket av hydrogeh-klorid-gass, bruke flere virvelsjikt, hvilket ofte medfører van- - which is outside the scope of the invention - will be discussed below. One possibility is to carry out the final dehydration in a fluidized bed using spray-dried powder, but this entails a risk of uncontrolled agglomeration and sticking of the powder particles at temperatures above ?50°C. Another possibility is to carry out this dehydration, still in a fluidized bed, using the coarse particles that are formed by the method according to the present invention - hereinafter called "new method" - but if the particles are to be large enough for significant agglomeration is avoided, it will be necessary to use a high surface gas velocity for the fluidization. This means that large quantities of hydrogen chloride gas will be required. Furthermore, in order to achieve a good counterflow contact between gas and solid, which is advantageous with regard to the consumption of hydrogen chloride gas, several fluidized beds must be used, which often results in
skeligheter. En ytterligere mulighet er å utføre den endelige dehydratisering i en sjaktovn, roen de grove partikler er vanligvis ikke sterke nok til å tåle en slik behandling. De grove par-tiklers tendens til å agglomerere og klebe seg sammen utgjør ikke noen risiko når de anvendes i et vandrende lag, og de er sterke nok til å tåle denne behandling. oddities. A further possibility is to carry out the final dehydration in a shaft furnace, as the coarse particles are usually not strong enough to withstand such a treatment. The tendency of the coarse particles to agglomerate and stick together poses no risk when used in a traveling layer, and they are strong enough to withstand this treatment.
Den mengde hydrogenkloridgass som skal føres over overflaten av det vandrende lag, avhenger av de temperaturer ved hvilke de grove partikler kommer inn i og forlater laget, av vanninnholdet og av innholdet av basiske forbindelser i de grove partikler som føres inn i det vandrende lag, men er uavhengig av fak-torer som ikke har med selve den endelige dehydratisering å gjøre, som eksempelvis er tilfelle når hydrogenkloridgass er påkrevet for å holde et sjikt fluidisert. Vanninnnholdet i det forstøvningstør-rede pulver må være lavere enn 0,5 mol pr. mol magnesiumklorid. ForstØvningstørréngen av den vandige magnesiumkloridløsning kan utføres på hvilken som helst konvensjonell måte, for eksempel i et tårn, enten 1 motstrøra eller i medstrøm, med varm luft eller annen inert gass, det vil si en gass som ikke reagerer med MgClg ellerH?0 under betingelsene ved forfetøvningstørringen. Disse be-tingelser vil bestemme vanninnholdet i pulveret. Jo høyere det forstøvningstørrede pulverets endelige temperatur er under dets dannelse, desto lavere vil pulveret» vanninnhold være; men desto høyere vil innholdet av basiske forbindelser, så som Mg(f>0H)Cl og MgO, være. Et l^vt vanninnhold i det forstøvningstørrede pulver betyr at vannfjerningen ved den endelige dehydratisering krever mindre hydrogenkloridgass. men den samtidige omdannelse av Mg*(0H)Cl og MgO til MgClg krever mer hydrogenkloridgass. Det ble nå videre funnet at de basiske forbindelsers reaktivitet overfor hydrogenklorid avtar når vanninnholdet i det forstøvningstørrede pulver re- , duseres. i betraktning herav blir den vandige magnesiumkloridløs-ning fortrinnsvis forstøvningstørret til et pulver som inneholder 0,15-0,30 mol vann pr. mol magnesiumklorid. The amount of hydrogen chloride gas to be passed over the surface of the moving bed depends on the temperatures at which the coarse particles enter and leave the bed, on the water content and on the content of basic compounds in the coarse particles that are introduced into the moving bed, but is independent of factors that have nothing to do with the final dehydration itself, which is, for example, the case when hydrogen chloride gas is required to keep a layer fluidized. The water content in the spray-dried powder must be lower than 0.5 mol per moles of magnesium chloride. The spray-drying of the aqueous magnesium chloride solution can be carried out in any conventional manner, for example in a tower, either counter-current or co-current, with hot air or other inert gas, that is, a gas which does not react with MgClg or H?0 under the conditions during the prefatting exercise drying. These conditions will determine the water content of the powder. The higher the spray-dried powder's final temperature during its formation, the lower the powder's water content will be; but the higher the content of basic compounds, such as Mg(f>0H)Cl and MgO, will be. A low water content in the spray-dried powder means that the water removal during the final dehydration requires less hydrogen chloride gas. but the simultaneous conversion of Mg*(OH)Cl and MgO to MgClg requires more hydrogen chloride gas. It was now further found that the reactivity of the basic compounds towards hydrogen chloride decreases when the water content in the spray-dried powder is reduced. in consideration of this, the aqueous magnesium chloride solution is preferably spray-dried to a powder containing 0.15-0.30 mol of water per moles of magnesium chloride.
De grove partikler forlater fortrinnsvis det vandrende lag ved en temperatur innen området 550-680°C, fordi vanninnholdet i det resulterende vannfrie magnesiumklorid da vil være tilstrekkelig lavt for den ovenfor nevnte elektrolyse, og fordi dannelsen av basiske forbindelser ved temperaturer over det nevnte område bare undertrykkes med hydrogenkloridgass som har et ubekvemt lavt vanninnhold. I detee tilfelle må en ytterligere mengde hydrogenklorid- gass som har et ubekvemt lavt vanninnhold. I dette tilfelle må en ytterligere mengde hydrogenkloridgass føres over overflaten av det vandrende lag. Temperaturer utenfor det nevnte område er imidlertid innenfor den nye fremgangsmåtens ramme. The coarse particles preferably leave the traveling bed at a temperature within the range of 550-680°C, because the water content of the resulting anhydrous magnesium chloride will then be sufficiently low for the above-mentioned electrolysis, and because the formation of basic compounds at temperatures above the said range only is suppressed with hydrogen chloride gas which has an uncomfortably low water content. In this case, an additional amount of hydrogen chloride gas, which has an uncomfortably low water content, must be added. In this case, an additional amount of hydrogen chloride gas must be passed over the surface of the moving layer. Temperatures outside the mentioned range are, however, within the scope of the new method.
Hydrogenkloridgassens innløpstemperatur har betydning for den mengde av denne gass som føres over de grove partikler: Jo høyere denne temperaturen er, desto mindre hydrogenkloridgass vil være påkrevet. Foretrukne innløpstemperaturer for hydrogenkloridgassen er innen området 600-775°C, og spesielt 700-750°C. Innløps-temperaturen bør ikke være så høy at grove partikler i det vandrende lag begynner å smelte. Den innløpstemperåtur som best anvendes i et gitt tilfelle, kan lett bestemmes ved hjelp av enkle forsøk. Da utgangstbøsningen av magnesiumklorid i regelen inneholder etnå mengder salter av andre metaller, så som kalium og/eller natrium, avhengig av løsningens opprinnelse, vil de grove partikler vanligvis begynne å smelte ved en temperatur som er lavere énn det rene vannfrie,magnesiumkloridets smeltepunkt (714°C). Hydrogenkloridgassen kan oppvarmes til den Ønskede innløpstemperatur ved at den føres gjennom et saltsmeltebad, for eksempel et bad av magnesiumklorid eller kælsiuroklorid. The hydrogen chloride gas's inlet temperature is important for the amount of this gas that is passed over the coarse particles: the higher this temperature is, the less hydrogen chloride gas will be required. Preferred inlet temperatures for the hydrogen chloride gas are within the range 600-775°C, and especially 700-750°C. The inlet temperature should not be so high that coarse particles in the moving layer begin to melt. The inlet temperature that is best used in a given case can be easily determined by means of simple experiments. As the starting solution of magnesium chloride usually contains some amount of salts of other metals, such as potassium and/or sodium, depending on the origin of the solution, the coarse particles will usually begin to melt at a temperature lower than the melting point of pure anhydrous magnesium chloride (714 °C). The hydrogen chloride gas can be heated to the desired inlet temperature by passing it through a molten salt bath, for example a bath of magnesium chloride or potassium chloride.
Den mengde hydrogenkloridgass som behøves, er eksempelvis bare 3 mol pr. mol magnesiumklorid, som illustrert i nedenstående eksempel. Denne mengde er bare 10-20% av den mengde som er nødven-dig i henhold til de ovenfor netonte kjente prosesser. Utstyr for gjenvinningen sv tørr hydrogenkloridgass fra den våte gass som har passert det vandrende lag. kan derfor ha tilsvarende små dimensjo-nen. The amount of hydrogen chloride gas that is needed is, for example, only 3 mol per moles of magnesium chloride, as illustrated in the example below. This amount is only 10-20% of the amount that is necessary according to the known processes listed above. Equipment for the recovery of dry hydrogen chloride gas from the wet gas that has passed through the moving layer. can therefore have correspondingly small dimensions.
Den endelige dehydratisering kan eksempelvis utføres iThe final dehydration can, for example, be carried out in
en roterende beholder så som en sylinder som roterer på passende lagre og vanligvis er svakt hellende i forhold til horisontalen, eller et vandrende belte, eller en beholder i hvilken laget beve-ges fremover ved mekaniske midler, fortrinnsvis i en herdovh, fortrinnsvis en flerherdsovBo Agitering og bevegelse av de grove partikler fra en herd til den naste. lengre nede, i flerherdsenheter oppnås ved anvendelse av horisontale roterende omrøringsarmer som roterer om en sentral aksel. Eksempler på flarherdsovner er de som leveres av Herreshoff, Mc.Dougall, wedge og Nichols. De grove partikler kan tilføres ved midten av den øvre herd. Armene fører chargen utover til periferien»hvor den faller ned på neste herd. Her blir den igjen ført til midten, hvorfra den faller ned på den a rotating vessel such as a cylinder which rotates on suitable bearings and is usually slightly inclined to the horizontal, or a traveling belt, or a vessel in which the layer is moved forward by mechanical means, preferably in a furnace, preferably a multi-furnace Agitation and movement of the coarse particles from one hearth to the next. further down, in multi-hearth units is achieved by the use of horizontal rotary stirring arms which rotate about a central shaft. Examples of flare furnaces are those supplied by Herreshoff, Mc.Dougall, wedge and Nichols. The coarse particles can be supplied at the center of the upper hearth. The arms carry the charge outwards to the periphery, where it falls onto the next hearth. Here it is again brought to the center, from where it falls onto it
påfølgende herd. Dette fortsetter nedover gjennom ovnen. Tyk-kelsen av de lag sora ligger på hver herd, er ikke avgjørendé. subsequent harden. This continues downwards through the oven. The thickness of the layers of sora on each hearth is not decisive.
Den nødvendige tykkelse i et gitt tilfelle kan lett bestemmes ved hjelp av enkle forsøk. Gode resultater er blitt oppnådd med en lagtykkelse innen området 5-15 cm. The required thickness in a given case can be easily determined by means of simple experiments. Good results have been achieved with a layer thickness in the range of 5-15 cm.
Det forstøvningstørrede pulver består av hule skall med en diameter på ca. lOO^um. Pulverpartiklene, sora føres med den inerte gass, kan nesten helt gjenvinnes ved hjelp av en syklon, The spray-dried powder consists of hollow shells with a diameter of approx. lOO^um. The powder particles, which are carried with the inert gas, can be almost completely recovered with the help of a cyclone,
og den gass som forlater syklonen, kan renses ved vasking med vann. and the gas leaving the cyclone can be cleaned by washing with water.
De gjenvunne partikler er små plater med en lengde på ca. 30/Um og en tykkelse på noen^um. The recovered particles are small plates with a length of approx. 30/Um and a thickness of a few ^um.
Litervekten av de grove pprtlkler av partielt dehydratisert magnesiumklorid er fortrinnsvis minst 0,6 kg, det vil si at materialet veier 600 kg/m 3 . spesielt 600-950 kg/m' 3. Sammenpres-sing av pulverpartiklene til agglomerater som veier mindre enn The liter weight of the coarse particles of partially dehydrated magnesium chloride is preferably at least 0.6 kg, that is, the material weighs 600 kg/m 3 . especially 600-950 kg/m' 3. Compression of the powder particles into agglomerates weighing less than
600 kg/m .krever endelig dehydratisering i et apparat mad tilsvarende store dimensjoner, og slike agglomerater er dessuten mekanisk svake. Grove partikler som veier mer onn 950 kg/m er ikke lett tilgjengelige for hydrogenkloridgassen og kan bare fremstilles med stor vanskelighet. Romvekter innen området fra 875 til 925kg/ro ^ foretrekkes spesielt.. Sammenpressingen kan utføres på 600 kg/m .requires final dehydration in an apparatus with correspondingly large dimensions, and such agglomerates are also mechanically weak. Coarse particles weighing more than 950 kg/m are not easily accessible to the hydrogen chloride gas and can only be produced with great difficulty. Space weights in the range from 875 to 925 kg/ro ^ are particularly preferred. The compression can be carried out on
hvilken som helst hensiktsmessig måte, for eksempel ved mekanisk agitering ved en temperatur mellom 300°C og 400°C, spesielt mellom 275 og 325°C. Denne mekaniske agitering kan utføres på hvilken som helst ønsket måte, roen man foretrekker å bruke et røre-verk. Røreren må være slik utformet at materialet får en romvekt innenfor de ovennevnte områder. En båndrører ér godt egnet. any convenient way, for example by mechanical agitation at a temperature between 300°C and 400°C, especially between 275 and 325°C. This mechanical agitation can be carried out in any desired way, the calm one prefers to use a stirrer. The stirrer must be designed in such a way that the material has a room weight within the above-mentioned ranges. A ribbon stirrer is well suited.
Rørerens hastighet og kraftforbruk avhenger av størrelsen og utformningen av reaktoren som anvendes for sammenpressingen, av utformningen, typen og plasseringen av røreren, og av den Ønskede romvekt for de grove partikler, og den kan i hvert enkelt tilfalle lett bestemmes empirisk av fac|B.annen. Sammenpressingen kan følges av separering og sortering av de grove partikler i henhold til størrelse og av returføring av eventuelle partikler kad uønsket Uten størrelse. De største dimensjonene til de grove partikler er gjerne mellom for eksempel 0,5 og 15 mm, fortrinnsvis mellom 1 og 10 mm, spesielt mellom? og 5 mm. Sammenpressingen kan også utføres i en pallet-valsa eller annen granuleringsmaskin. The speed and power consumption of the stirrer depends on the size and design of the reactor used for the compression, on the design, type and location of the stirrer, and on the desired bulk density of the coarse particles, and it can in each case be easily determined empirically by fac|B. other. The compression can be followed by separation and sorting of the coarse particles according to size and by the return of any particles that are unwanted Without size. The largest dimensions of the coarse particles are preferably between, for example, 0.5 and 15 mm, preferably between 1 and 10 mm, especially between? and 5 mm. The compression can also be carried out in a pallet roller or other granulating machine.
Oppfinnelsen illustreres ytterligere ved hjelp av tegningen og nedenstående eksempel. The invention is further illustrated by means of the drawing and the example below.
Et forstøvningstørret pulver føres via ledning 1 (se tegningen) til en lagerbeholder 2. Inerte gasser som brukes ved for-støvningstørringen, uttas fra lagerbeholderen 2 via en ledning 3 og utstyr til rensing av disse gasser, hvilket utstyr ikke er vist på tegningen. Det forstøvningstørrede pulver uttas fra lagerbeholderen 2 via en ledning 4 og føres til en granularingsraaskin 5, hvor pulveret sammenpresses, for eksempel ved hjelp av mekanisk agitering. De grova partikler som dannes under sammenpressingen, utta s fra maskinen 5 via en ledning 6 og føres til en lagerbeholder 7. De grove partikler uttas fra lagerbeholderen 7 via en ledning 8 og føres til en flerherdsovn 9 som er forsynt med horisontalt roterende rørearmer (syv slike er vist) som roterer om en sentral jeksel 11. Vannfritt magnesiumklorid forlater ovnen 9 via en ledning 12 og føres til en smelteovn 13, fra hvilken smeltet vannfritt magnesiumklorid uttas via en ledning 14. En strøm av varm hydrogenkloridgass føres via en ledning 15 til flerherdsovnen 9. Våt, brukt hydrogenkloridgass uttas fr?> ovnen 9 via en ledning 16 og føres til gjenvinningsan&egget 17, sora tjener til å fjerne vann fra denne gass. Tørr hydrogenkloridgass uttas fra anlegget 17 via en ledning 18 og oppvarmes i et saltsmeltebad 19. Vsrra hydrogenkloridgass uttas fra badet 19 via ledningen 15. Vann uttas fra gjenvinningsanlegget 17 via en ledning 20. A spray-dried powder is fed via line 1 (see the drawing) to a storage container 2. Inert gases used in the spray drying are taken from the storage container 2 via a line 3 and equipment for cleaning these gases, which equipment is not shown in the drawing. The spray-dried powder is taken from the storage container 2 via a line 4 and is led to a granulation machine 5, where the powder is compressed, for example by means of mechanical agitation. The coarse particles that are formed during the compression are taken out of the machine 5 via a line 6 and are taken to a storage container 7. The coarse particles are taken out of the storage container 7 via a line 8 and are taken to a multi-hearth furnace 9 which is equipped with horizontally rotating stirring arms (seven such are shown) which rotates around a central mill 11. Anhydrous magnesium chloride leaves the furnace 9 via a line 12 and is led to a melting furnace 13, from which molten anhydrous magnesium chloride is withdrawn via a line 14. A stream of hot hydrogen chloride gas is led via a line 15 to the multi-hearth furnace 9. Wet, used hydrogen chloride gas is taken from the furnace 9 via a line 16 and led to the recycling plant 17, which serves to remove water from this gas. Dry hydrogen chloride gas is taken from the facility 17 via a line 18 and is heated in a salt melting bath 19. Dry hydrogen chloride gas is taken from the bath 19 via the line 15. Water is taken from the recycling facility 17 via a line 20.
EKSEMPELEXAMPLE
En vandig løsning av magnesiumklorid ble forstøvnings-tØrret til et pulver inneholdende 3,9 vekt% HjO (GJ^fcomel vann pr. mol MgCl?) og 3.8 vekt% basiske forbindelser, beregnet som MgO. Dette pulver ble kompaktert i en granuleringsmaskin til pel-lets med en største-dimensjon på 3 mm og en romvekt på 900 Hg/m . Pelletene ble arrangert i et vandrende lag méd en tykkelse på 10 cm, 09®n strøm av hydrogenkloridgass ble først i motstrøm over laget. Pelletene ble ført inn i det vandrende lag vad en temperatur på 180°c og forlot laget ved en temperatur på 550°c. Hydrogenkloridgassen hadde en innløpseemperetur på 750°c og en utløps-temperatur på • 300 oc.Pelletene oppholdt seg i to timer i det vandrende lag og ble ført frem ved hjelp av roterende armer, slik det er vanlig ved f lerherdsovner. Det vannfrie magnesiumklorid som erholdtes fra det vandrende lag, inneholdt 0,08 vekt& vannoog 0,1 vekt% basiske forbindelser, beregnet som MgO. Mengden av hydrogenkloridgass som ble ført over det vandrende lag, var 3,2.5 mol pr. mol MgCl,. An aqueous solution of magnesium chloride was spray-dried to a powder containing 3.9% by weight HjO (GJ^fcomel water per mol MgCl?) and 3.8% by weight basic compounds, calculated as MgO. This powder was compacted in a granulation machine into pellets with a largest dimension of 3 mm and a bulk density of 900 Hg/m. The pellets were arranged in a traveling layer with a thickness of 10 cm, 09®n stream of hydrogen chloride gas was initially counter-flowed over the layer. The pellets were fed into the moving bed at a temperature of 180°c and left the bed at a temperature of 550°c. The hydrogen chloride gas had an inlet temperature of 750°c and an outlet temperature of • 300°c. The pellets stayed for two hours in the moving layer and were moved forward with the help of rotating arms, as is common in multi-hearth furnaces. The anhydrous magnesium chloride obtained from the migrating layer contained 0.08% by weight of water and 0.1% by weight of basic compounds, calculated as MgO. The amount of hydrogen chloride gas that was carried over the moving layer was 3.2.5 mol per moles of MgCl,.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2993374A GB1473562A (en) | 1974-07-05 | 1974-07-05 | Process for the manufacture of anhydrous magnesium chloride |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO752418L true NO752418L (en) | 1976-01-06 |
Family
ID=10299573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO752418A NO752418L (en) | 1974-07-05 | 1975-07-03 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
GB (1) | GB1473562A (en) |
NL (1) | NL7507917A (en) |
NO (1) | NO752418L (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118480686A (en) * | 2024-06-21 | 2024-08-13 | 山东天力能源股份有限公司 | Production system and production process of magnesium metal |
-
1974
- 1974-07-05 GB GB2993374A patent/GB1473562A/en not_active Expired
-
1975
- 1975-07-03 NO NO752418A patent/NO752418L/no unknown
- 1975-07-03 NL NL7507917A patent/NL7507917A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7507917A (en) | 1976-01-07 |
GB1473562A (en) | 1977-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102537727B1 (en) | Recovery of lithium from silicate minerals | |
US3839550A (en) | Closed-cycle thermochemical process for the decomposition of water | |
US20210387860A1 (en) | Production of lithium chemicals and metallic lithium | |
JPS58500663A (en) | Recovery of cathode waste material from aluminum electrolyzers | |
CN108083303A (en) | A kind of method that potash fertilizer production tail washings produces anhydrous magnesium chloride electrolysis raw material | |
NZ207130A (en) | Preparation of micaceous iron oxide | |
CN113753945B (en) | Composite chlorination preparation method of titanium tetrachloride | |
US5082644A (en) | Apparatus and process for the production of acetylene | |
NO752418L (en) | ||
JPS58120518A (en) | Manufacture of high-purity alumina and transition alumina manufactured through said method | |
NO122915B (en) | ||
US4269816A (en) | Preparation of anhydrous magnesium chloride | |
NO127517B (en) | ||
US2706144A (en) | Improved hargreaves method for making sulphate salts and hci | |
CA2067815C (en) | Apparatus and process for the production of acetylene | |
CA1169630A (en) | Process for producing potassium sulfate | |
US2974093A (en) | Process for the manufacture of salt mixtures for the electrolytic production of magnesium | |
US2642347A (en) | Production of sodium carbide and acetylene | |
US2868621A (en) | Method of making metal halides | |
US2723912A (en) | Method of and plant for the treatment of iron ore | |
US2726140A (en) | Production of chlorine and metal sulfates | |
US4146577A (en) | Process of producing a sulfonate of sodium, potassium, or calcium | |
US3363977A (en) | Method of preparing sodium sulfate and hydrogen chloride | |
US1337239A (en) | Process of making manganates | |
NO135732B (en) |