SK93396A3

SK93396A3 - Preparation method for magnesium hydroxide

Info

Publication number: SK93396A3
Application number: SK933-96A
Authority: SK
Inventors: Dagwin Elsner; Roger Rothon
Original assignee: Flamemag International Gie
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1997-04-09
Also published as: IN188108B; JPH10503458A; IL112385A0; EP0740643A4; CZ292098B6; IL112385A; WO1995019935A1; CZ213796A3; EP0740643A1; US5843389A

Description

Spôsob prípravy hydroxidu horečnatého

Oblasť techniky

Vynález sa týka prípravy hydroxidu horečnatého, najmä hydroxidu horečnatého retardujúceho horenie a produktov z neho vyrobených.

Známy stav techniky

Hydroxid horečnatý je staplová priemyselná chemická látka, ktorá má široký rozsah použitia. Hydroxid horečnatý našiel predovšetkým uplatnenie ako zložka termoplastických syntetických živíc, v ktorých pôsobí ako činidlo znižujúce horľavosť .týchto polymérov. Jednako len, zabudovanie hydroxidu horečnatého do termoplastických syntetických živíc môže nežiadúcim spôsobom ovplyvňovať fyzikálne vlastnosti týchto živíc, predovšetkým pevnosť a pretiahnutie pri pretrhnutí.

známe, termoplastických živíc horečnatého, ktorý kryštalickou veľkosťou hydroxidu horečnatého 514

Zo známeho stavu techniky je pretrhnutí a ďalšie vlastnosti týchto dajú zlepšiť použitím hydroxidu charakteristický špecifickým napätím, povrchovou plochou. Výroba tohto typu popísaná napríklad v Industry Co. Ltd.). horečnatého vyžaduj e prebytočným množstvom nižších ako 60 °C), ktoré vedie k vyzrážaniu zásaditej soli. Táto zásaditá soľ sa potom rekryštalizuje vo svojom materskom lúhu pri patente UK 1

Spôsob prípravy spracovanie roztoku horečnatej soli zásady pri nízkych teplotách (napríklad že pretiahnutie pri sa je a je

081 (Kyowa Chemical takéhoto hydroxidu horečnatej pomerne drsných podmienkach (napríklad 145 °C až 200 °C) . Aj keď je tento spôsob účinný, je veľmi neefektívny a percento premeny horčíka je veľmi nízke, radovo napríklad 50 až 70 %. Nízka konverzia horčíka môže okrem neefektívnosti procesu takisto ovplyvňovať nežiadúcim spôsobom likvidáciu výsledných amoniakálnych soľných roztokov.

Alternatívny spôsob prípravy hydroxidu horečnatého bol popísaný v českom patente 275 256, 1990 (RIIC) . Tento patent popisuje spôsob prípravy hydroxidu horečnatého, podľa ktorého sa roztok obsahujúci dusičnan horeČnatý a vápenatý spracuje prebytkom amoniaku (napríklad 1,2 až 2,5 násobkom stechiometrického množstva) za vzniku zrazeniny. Je zrejmé, že nevzniká žiadna zásaditá soľ a rekryštalizácia v autokláve sa uskutočňuje pri podstatne miernejších podmienkach (napríklad 130 °C až 160 °C počas 10 až 90 minút) . To naznačuje, že schopnosť rekryštalizácie pri týchto podmienkach je daná prítomnosťou dusičnanu vápenatého a amónneho a neprítomnosti amoniaku. Napriek tomu, takto pripravený hydroxid horečnatý nie je hydroxid požadovaného typu a termoplastické živice do ktorých sa zabudoval nevykazujú vysoké predĺženie pri pretrhnutí. Ďalším nedostatkom tohto spôsobu prípravy sú vzhľadom na prítomnosť veľkej koncentrácie vápnika (napríklad 5 až 100 g/1) takisto problémy pri čistení. Vedľajší produkt, akým je získaný dusičnan amónny takisto nemôže byť použitý (napríklad ako hnojivo alebo výbušnina) bez ďalšieho čistenia, ktorého cieľom je odstránenie vápnika.

Podstata vynálezu

Cieľom tohto vynálezu ej odstrániť alebo aspoň zmierniť problémy, ktorými trpia vyššie uvedené spôsoby prípravy hydroxidu horečnatého.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že predmetom vynálezu je teda poskytnutie spôsobu prípravy hydroxidu horečnatého v kvalite zhášadla, ktorý zahrnuje

poskytnutie roztoku horečnatej soli a poskytnutie zdroja amoniaku, pridanie stechiometricky nadbytočného množstva amoniaku do uvedeného roztoku za vzniku zrazeniny hydroxidu horečnatého a vystavenie hydroxidu horečnatého teplovodnej rekryštalizácii

Zistilo sa, že použitím spôsobu podľa vynálezu sa dá pripraviť vysoký výťažok (približne 80% a viac, vztiahnuté na horčík) produktu hydroxidu horečnatého s vysokou hodnotou pretiahnutia pri pretrhnutí. Navyše má tento produkt hydroxidu horečnatého kvalitu retardéru horenia.

Roztoky horečnatých solí používané v rámci vynálezu môžu byť ľubovoľného typu. Dá sa napríklad použiť horečnatá soľ anorganickej kyseliny. Predovšetkým sa dá použiť roztok dusičnanu alebo chloridu horečnatého. Takisto sa dá použiť prírodná horečnatá soľanka.

Ak sa použije roztok dusičnanu horečnatého, mal by výhodne obsahovať približne 20 až 95 g/1 horčíka, výhodnejšie približne 30 až 85 g/1 horčíka. Ak sa použije roztok chloridu horčíka, potom by mal výhodne obsahovať približne 20 až 120 g/1, výhodnejšie približne 30 až 120 g/1 horčíka.

Ďalším cieľom vynálezu je poskytnutie spôsobu, ktorý môže zahrnovať predbežný krok poskytujúci materiál obsahujúci horčík a zdroj anorganickej kyseliny a spracovanie materiálu obsahujúceho horčík pomocou kyseliny za vzniku horečnatej soli.

Použitá anorganická kyselina môže byť kyselina dusičná alebo kyselina chlorovodíková. Ak sa použije kyselina dusičná, vytvorí sa dusičnan horečnatý (Mg(N0₃)_a).Použitá kyselina dusičná môže mať formu vodného roztoku, v ktorom tvorí táto kyselina približne 20 až 55 hm.%.

Ak sa použije kyselina chlorovodíková, potom vznikne chlorid horečnatý (MgCl_a). použitá vo forme vodného

Kyselina chlorovodíková môže byč roztoku, v ktorom tvorí kyselina približne 20 až 35 hm.%.

Použitý materiál obsahujúci horčík môže byť ľubovoľného typu. Materiál obsahujúci horčík môže byť napríklad ruda obsahujúca horčík. Dá sa použiť magnezitová alebo dolomitová ruda, pričom výhodná je magnezitová ruda. Takisto sa dá použiť makrokryštalická magnezitová ruda alebo kryptokryštalická (skrytokryštalická) magnezitová ruda. Môžu byť použité vedľajšie produkty obsahujúce horčík, napríklad materiály obsahujúce Mg(OH)_a a/alebo MgO. Dá sa použil* vedľajší produkt z výroby horčíka z morskej vody. Tento materiál môže obsahoval: napríklad hydroxid horečnatý. Dá sa použiť materiál filtračného lôžka získaný z čistenia vody alebo spracovania odpadného lúhu. Tento materiál môže obsahovať Mg(OH)_a a/alebo MgO.

Ak východiskový materiál obsahuje MgO, môže byť lúhovaný amónnou soľou, čo je alternatívne riešenie k vyššie uvedenému kyslému lúhovaniu.

Z toho vyplývam že alternatívny výhodný cieľ vynálezu je spôsob, ktorý môže zahrnovať predbežný krok poskytujúci materiál obsahujúci horčík a amónnu soľ a lúhovanie materiálu obsahujúceho oxid horečnatý amónnou soľou za vzniku horečnatej soli.

Amónna soľ použitá pri lúhovaní môže byť ľubovoľného vhodného typu. Výhodná amónna soľ je dusičnan amónny (NH₄NO ) a chlorid amónny (NH₄C1).

Lúhovanie sa môže uskutočňovať pri zvýšenej teplote, napríklad pri teplote 60 až 120 °C. Lúhovaniu sa môže pomáhať vstrekovaním pary.

Amoniak tvoriaci sa počas reakcie sa dá vo forme hydroxidu amónneho použiť neskôr pri zrážaní. Amoniak sa môže napríklad vo vhodnom absorpčnom zariadení zamiešať s vodou za vzniku hydroxidu amónneho.

Takže vedľajší produkt amónnej soli vzniknutý v rámci tohto spôsobu podľa vynálezu sa dá recyklovať. Takže sa dá napríklad recyklovať dusičnan amónny alebo chlorid amónny vzniknutý ako vedľajšie produkty pri realizácii spôsobu podľa vynálezu.

V súlade s tým môže výhodná realizácia spôsobu podľa vynálezu ďalej zahrnovať následný krok recyklujúci aspoň časť takto vytvorenej amónnej soli do kroku lúhovania.

Dusičnan amónny alebo chlorid amónny vytvorený ako medziprodukt môžu byť alternatívne alebo navyše použité napríklad pri výrobe hnojív alebo výbušnín. To znamená v oblastiach, kde sa zvyčajne používa surový magnezitový materiál, pretože obsah vápnika v uvedenom vedľajšom produkte je veľmi nízky.

Výluh z procesu lúhovania môže byť pred ďalším spracovaním podrobený čisteniu.

V súlade s tým výhodný spôsob podľa vynálezu ďalej zahrnuje podrobenie výluhu filtračnému kroku. Osobitne výhodný je pre spôsob podľa vynálezu východiskový materiál obsahujúci MgO. Aj keď prihlasovatelia nechcú byť obmedzovaný len na teóriu, dá sa predpokladať, že použitie tohto východiskového materiálu minimalizuje organické nečistoty v následne vzniknutom roztoku horečnatej soli. To má zasa za následok belší produkt a zvýšenú kryštalizáciu.

V súlade s tým, vo výhodnej realizácii spôsobu podľa vynálezu má roztok horečnatej soli nízky obsah organických zložiek.

Ak je materiál obsahujúci horčík magnezit, potom môže byť kalcínovaný pomocou akéhokoľvek známeho spôsobu. Magnezitový východiskový materiál môže byť zahrievaný na teploty vyššie ako približne 650 °C, výhodne na teploty ležiace v rozmedzí približne od 800 do 1 000 °C pri kalcinačných podmienkach. Ohrievanie môže pokračovať ďalšiu 1 až 8 hodín, výhodne približne 3 až 5 hodín.

Materiál obsahujúci horčík môže byť pred vytvorením soľného roztoku podrobený vhodnému drveniu, roztĺkaniu a/alebo mletiu.

Takto pripravený roztok horečnatej soli sa môže pred ďalším spracovaním, zahrnujúcim nižšie diskutované čistenie, pufrovať na v podstate neutrálnu pH hodnotu.

Vo výhodnej realizácii vynálezu sa použije relatívne čistý roztok horečnatej soli. Výraz relatívne čistý, ako je tu použitý, znamená, že nečistoty sú v roztoku obsiahnuté v stopovom množstve a nenarušujú tak v podstate uvedený proces. Relatívne čistý roztok horečnatej soli obsahuje výhodne menej ako 100 ppm, výhodnejšie menej ako 10 ppm a najvýhodnejšie menej ako 1 ppm prechodných elementárnych nečistôt. Prechodné elementárne nečistoty môžu byť kovové prímesi, v osobitne výhodnej forme. Roztok horečnatej soli obsahuje menej ako 50 ppm, výhodnejšie menej ako 10 ppm, najvýhodnejšie menej ako 1 ppm Fe a/alebo Mn. Prihlasovateľ zistil, že obsah Ca prímesi v podstate neovplyvňuje nežiadúcim spôsobom účinnosť uvedeného spôsobu podľa vynálezu.

V závislosti od použitého východiskového materiálu je výhodné pri určitých okolnostiach podrobiť roztok horečnatej soli čisteniu s cieľom odstránenia stopových nečistôt. Stopové nečistoty môžu byť prímesi prechodných prvkov, napríklad kovové prímesi, najmä Fe, Ni, Cu a/alebo Mn.

Výhodná realizácia spôsobu podľa vynálezu zahrnuje krok predbežného čistenia, ktorého súčasťou je poskytnutie roztoku horečnatej soli, zdroja zásady a zdroja oxidantu, pridanie zdroja zásady do roztoku horečnatej soli s cieľom zvýšenia jeho pH hodnoty, spracovanie roztoku horečnatej soli zdrojom oxidantu s cieľom zoxidovania stopových prímesí v roztoku obsiahnutých a odstránenie stopových prímesí vo forme nerozpustných hydroxidov.

Zdrojom zásady môže byč ľubovoľný vhodný typ, ktorý bude zvyšovať pH hodnotu roztoku horečnatej soli. Bolo zistené, Že vhodné je použiť napríklad hydroxid amónny (NH^OH) a oxid horečnatý (MgO), pričom výhodný je hydroxid amónny.

Výhodne sa pH hodnota roztoku horečnatej soli zvýši približne na pH hodnotu 4 až 7, výhodnejšie približne na pH hodnotu 5 až 6.

Zdroj oxidantu môže byt ľubovoľný vhodný typ. Vhodný je peroxid vodíka (H₂0₂), alebo v prípade, že roztok horečnatej soli obsahuje chlorid horečnatý, môže byť zdrojom oxidantu chlór (Cl₂).

Stopové nečistoty sa môže odstrániť ako nerozpustné hydroxidy filtráciou.

V zrážacom kroku podľa vynálezu sa vyčistený roztok horečnatej soli, napríklad dusičnan horečnatý Mg(NO₃)₂ následne spracuje stechiometricky prebytočným množstvom amoniaku. Amoniak sa môže použiť vo forme hydroxidu amónneho.

Množstvo použitej zlúčeniny amoniaku by malo byť také, aby obsahovalo približne 120 až 250 % stechiometrického množstva, výhodne 1 150 až 250 % a výhodnejšie približne 175 až 200 % stechiometrického množstva amoniaku.

Kvôli zvýšeniu konečnej schopnosti hydroxidu horečnatého retardovať horenie je výhodné uskutočňovať zrážanie pri teplote nižšej ako približne 80 °C, výhodnejšie pri teplote približne nižšej ako približne 50 °C a najvýhodnejšie pri teplote nižšej ako približne 40 °C.

Teplovodný rekryštalizačný krok môže byť uskutočňovaný pri teplotách približne 130 °C až 195 °C alebo vyšších, výhodne približne pri teplotách 150 až 190 °C a výhodnejšie pri teplotách približne 170 °C až 185 °C. Teplovodná rekryštalizácia môže prebiehať približne 30 minút až 6 hodín, výhodne približne 1 až 4 hodiny. Teplovodný rekryštalizačný krok sa zvyčajne uskutočňuje v autokláve. Ak sa v spôsobe podľa vynálezu použije roztok chloridu horečnatého, môže sa teplovodná rekryštalizácia uskutočňovať pri nižších teplotách a kratších časoch, ako sú vyššie špecifikované teploty a časy, pričom môžu byť s úspechom použité aj vyššie zrážacie teploty.

Hydroxid horečnatý takto pripravený môže byť podrobený čisteniu. Hydroxid horečnatý môže byť chladený, filtrovaný a premývaný vodou za vzniku čistého hydroxidu horečnatého.

Vo výhodnej realizácii spôsobu podľa vynálezu, spôsob prípravy čistého hydroxidu horečnatého môže ďalej zahrnovať podrobenie vyčisteného Mg(0H)_a sušeniu. Krok sušenia sa dá uskutočňovať použitím bežných konvenčných techník. Sušenie sa môže uskutočňovať použitím pásovej sušičky, pneumatickej sušičky, sušičky s fluidným lôžkom alebo ďalšej podobnej sušičky, poprípade ich kombináciou.

Pripravený hydroxid horečnatý môže byť takisto podrobený kalcinácii s cieľom pripravenia oxidu horečnatého (MgO). Kalcinačné podmienky môžu byť pripravené ako podmienky použitia pri vyššie diskutovanom spracovaní magnezitu.

Ďalším predmetom vynálezu je poskytnutie hydroxidu horečnatého v kvalite retardujúceho horenia pripraveného pomocou vyššie popísaného spôsobu.

Hydroxid horečnatý podľa vynálezu môže byť charakterizovaný tým, že má BET povrchovú plochu približne menšiu ako 10 m^a/g (nepotiahnutú), výhodne približne menšiu ako 8 m^a/g, priemernú veľkosť častíc približne 0,5 až 5,0 mikrometrov, výhodne približne 0,5 až 3,5 mikrometrov a menej ako približne 0,5 % častíc je väčších ako 10 mikrometrov (priemerná veľkosť častíc bola meraná laserovou rozptylovou metódou).

Výhodná realizácia vynálezu teda poskytuje hydroxid horečnatý obsahujúci hexagonálne kryštály s nízkou BET špecifickou povrchovou plochou menšou ako približne 7 m^a/g, strednou veľkosťou častíc približne 0,5 až 5,0 mikrometrov a olejovou absorpciou nižšou ako približne 60 ml/100 g (olejová absorpcia meraná podľa medzinárodnej štandardnej smernice ISO 787/5-1980(E)).

Ak sa v spôsobe podľa vynálezu použije roztok chloridu horečnatého, potom takto získaná hydroxid horečnatý obsahuje kryštály, ktoré majú zvyčajne oválny prierez. Alebo, vo výhodnej realizácii sa získa hydroxid horečnatý obsahujúci kryštály, ktoré majú oválny prierez a nízku BET špecifickú povrchovú plochu menšiu ako približne 7 m^a/g, strednou veľkosťou častíc približne 0,5 až 5,0 mikrometrov a olejovou absorpciou nižšou ako približne 60 ml/100 g (olejová absorpcia meraná podľa medzinárodnej štandardnej smernice ISO 787/5-1980(E)).

V ďalšej výhodnej realizácii podľa vynálezu môže byť hydroxid horečnatý potiahnutý aktívnym činidlom, výhodne aniónový povrchovo aktívnym činidlom. Výhodné povrchovo aktívne činidlo je činidlo na báze mastných kyselín.

Uvedené aniónové povrchovo aktívne činidlo sa dá odvodiť zo skupiny zahrnujúcej kyselinu stearovú, kyselinu olejovú, kyselinu leurovú, kyselinu palmitovú, stearát sodný, behenát draselný, montanát sodný, stearát draselný, oleát sodný, oleát draselný, palmitát sodný, palmitát draselný, laurát sodný, laurát draselný, dilaurylbenzénsulfonát sodný, oktadecylsulfát draselný, laurylsulfonát sodný, 2-sulfoetyl &-sulfostearát sodný a amónne soli mastných kyselín, napríklad stearát amónny. Tieto aniónové povrchovo aktívne činidlá sa dajú použiť samostatne alebo v zmesi dvoch alebo viacerých.

Osobitne výhodné povrchovo aktívne činidlá sú v tomto prípade stearát amónny a stearát sodný.

Hydroxid horečnatý môže byť zakomponovaný do polymérnej kompozície s cieľom minimalizovania strát požadovaných vlas.tností vrátane pretiahnutia v ťahu a pevnosti v ťahu. Ďalším výhodným aspektom je poskytnutie polymérnej kompozície, ktorá zahrnuje termoplastický polymér a zložku hydroxidu horečnatého obsahujúcu hexagónne kryštály alebo kryštály majúce všeobecne oválny prierez s nízkou BET špecifickou povrchovou plochou menšou ako 7 m^a/g, strednou veľkosťou častíc približne 60 ml/100 g (olejová absorpcia meraná podľa medzinárodnej štandardnej smernice ISO 787/5-1980(E)).

Uvedený termoplastický polymér môže byť termoplastická syntetická živica, ktorá sa dá zvoliť zo skupiny zahrnujúcej homopolyméry alebo kopolyméry styrénu, homopolyméry alebo kopolyméry propylénu, homopolyméry alebo kopolyméry olefínov, zahrnujúcich etylén, vinylové živice, polyesterové živice, polykarbonátové živice, nylonové živice, acetátové živice, acetálové živice a ich zmesi. Výhodný termoplastický polymér v tomto prípade je etylén, najmä vo forme etylénvinylacetátu (EVA).

Do polymérnych kompozícií podľa vynálezu sa dajú takisto zabudovať rôzne bežné aditíva.

Medzi tieto aditíva sa dajú zaradiť napríklad farbivá (organické a anorganické pigmenty), ako napríklad izoindolín, hlinitan kobaltnatý, sadze alebo sulfid kademnatý, plnivá, napríklad uhličitan vápenatý, oxid hlinitý, oxid zinočnatý alebo mastenec, antioxidanty, napríklad 2,6-di-t-butyl-4-metylfenyl, 2,2'-metylénbis(4-metyl-6-t-butylfenol), dilauryltiodipropionát alebo tridecylfosfit, činidlá absorbujúce UV žiarenie, ako napríklad 2-hydroxy-4-metoxybenzofenón, 2 (2'-hydroxy-5-metylfenyl)benzotriazol, 2-etylhexyl-2-kyano-3,3-difenylakrylát, fenylsalicylát alebo nikelbisoktylfenylsulfid, zmäkčovadlá, ako napríklad di-2-etylhexylftalát, di-n-butylftalát, butylstearát, alebo epoxidom substituovaný sójový olej a mazadlá, ako napríklad stearát zinočnatý, vápenaté, hlinité a ostatné kovové mydlá, alebo polyetylénový vosk.

Uvedená polyméma kompozícia môže byť poskytnutá vq forme polymémych výrobkov, napríklad vo forme tavením tvarovaných výrobkov.

Zložka hydroxidu horečnatého môže predstavovať potiahnutý hydroxid horečnatý. V tomto prípade môže termoplastický EVA produkt vykazovať vysoké hodnoty pretiahnutia pri pretrhnutí, napríklad vyššie ako 200 %, výhodne ako približne 300 % a vysoké medzné kyslíkové číslo, napríklad vyššie ako približne 35 % obj./obj., výhodnej približne vyššie ako 40 % obj./obj.

Polyméme výrobky môžu mať formu materiálu na obalenie káblov alebo izolačných materiálov.

'pí'ehl&d obrGnQ.

vynález bude teraz podrobnejšie popísaný s ohľadom na sprievodné príklady. Je zrejmé, že nasledujúce príklady majú len ilustratívny charakter a nijako neovplyvňujú rozsah vynálezu, ktorý je jednoznačne určený patentovými nárokmi.

Obr. 1 znázorňuje blokovú schému výhodnej realizácie spôsobu podľa vynálezu.

Obr. 2 znázorňuje blokovú schému ďalšej výhodnej realizácie spôsobu podľa vynálezu.

Obr. 3 znázorňuje naskenovaný elektrónový mikrograf ukazujúci hydroxid horečnatý obsahujúci kryštály pripravené spôsobom podľa vynálezu použitím roztoku chloridu horečnatého.

Obr. 4 znázorňuje naskenovaný elektrónový mikrograf ukazujúci hydroxid horečnatý obsahujúci kryštály pripravené spôsobom podľa vynálezu použitím roztoku dusičnanu horečnatého.

Príklady realizácie vynálezu

Príklad 1

Hydroxid sodný sa vyzrážal z roztoku dusičnanu obsahujúceho 35 g/1 Mg, 0,9 g/1 Ca, 1,5 mg/1 Ni, < 1 mg/1 Fe a < 1 mg/1 Mn.

Zrážanie sa uskutočňovalo vsádzkovito v 5 litrovej SS nádobe s deflektorom. Na miešanie sa použila 6-listová turbína poháňaná hore umiesteným miešacím motorom. Teplota sa regulovala pomocou varného sporáčika. Prevádzkové podmienky boli takéto:

koncentrácia NH OH pridaný NH^OH konečné pH čas pridávania NH₄OH celkový čas teplota

Suspenzia získaná zrážaním sa potom teplovodné spracovala v autokláve pri teplote 180 °C, pričom doba spracovania bola 4 hodiny. Hydroxid horečnatý z autoklávu sa potom prefiltroval a premyl. 91,1 % horčíka obsiahnutého v začiatočnom roztoku sa izolovalo ako hydroxid horečnatý. Vedľajší produkt, čo bol materský lúh dusičnanu amónneho, obsahoval 15 hm. % dusičnanu amónneho, 1,3 % dusičnanu horečnatého a 0,6 % dusičnanu vápenatého.

% hm/hm

1,8 x stechiometrické množstvo

9,5 minút minút °C

Mokrý filtračný koláč sa opäť suspendoval vo vode za vzniku suspenzie obsahujúcej 10 % sušiny. Táto suspenzia sa ohriala na teplotu 60 až 65 °C a do takto ohriatej suspenzie sa pridalo 2,5 % hm/hm (vztiahnuté na hydroxid horečnatý) stearové kyseliny a stechiometrické množstvo 30% NH^OH. Suspenzia sa miešala pri teplote 60 až 65 °C počas 0,5 hodiny. Potiahnutý materiál sa potom prefiltroval, premyl vodou a sušil pri teplote 110 °C počas 12 hodín. Suchý prášok mal tieto fyzikálne vlastnosti:

BET špecifická povrchová plocha stredná veľkosť častíc olejová adsorpcia (ľanový olej)

2.9 m^a/g

1.9 mikrometra % hm/hm % hm/hm

1,8 x stechiometrické množstvo

9.5

18.5 minút

Stearátom potiahnutý hydroxid horečnatý sa zlúčil v miešacom dvojvalci s polymérnym etylénvinylacetátom (EVA) pri zaťažení 60 % hm/hm. Fyzikálne vlastnosti stanovené pre vzorky vyrezávané z vylisovaných fólií boli tieto:

pevnosť v ťahu 7,8 MPa pretiahnutie pri pretrhnutí 688 % medzný kyslíkový index 50 % hm/hm

Príklad 2

Hydroxid horečnatý sa vyzrážal z roztoku dusičnanu obsahujúceho 82,5 g/1 Mg, 2 g/1 Ca, < 1 mg/1 Ni, < 1 mg/1 Fe a < 1 mg/1 Cu a < 1 mg/1 Mn. Zrážanie sa uskutočňovalo vsádzkovito v 50 litrovom autokláve. Na miešanie sa použila

6-listová turbína poháňaná hore umiesteným miešacím motorom.

Teplota sa regulovala pomocou pary. Prevádzkové podmienky boli takéto:

koncentrácia NH OH pridaný NH^OH konečné pH čas pridávania NH₄OH teplota 30 °C

Po pridaní celkového množstva NH^OH sa primárna suspenzia hydroxidu sodného zahriala na cieľovú teplotu 185 °C a teplovodné spracovala v autokláve, pričom toto spracovanie trvalo 2 hodiny. Produkt z autoklávu sa previedol do prijímacej nádoby, prefiltroval a niekoľkokrát opakovane rozpustil v deionizovanej vode. 95 % horčíka obsiahnutého v začiatočnom roztoku sa izolovalo ako hydroxid horečnatý. Vedľajší produkt, čo bol materský lúh dusičnanu amónneho, obsahoval 25 hm. % dusičnanu amónneho, 1,2 % dusičnanu vápenatého a < 5 % voľného amoniaku.

Mokrý filtračný koláč sa opäť suspendoval vo vode za vzniku suspenzie obsahujúcej 10 % sušiny. Táto suspenzia sa ohrijala na teplotu 60 až 65 °C a do takto ohriatej suspenzie sa pridalo 2,5 % hm/hm (vztiahnuté na hydroxid horečnatý) stearové kyseliny a nadbytočné množstvo (2 x stechiometrické množstvo vztiahnuté na stearát amónny) 30% NH^OH. Suspenzia sa miešala pri teplote 60 až 70 °C počas 0,5 hodiny. Potiahnutý materiál sa potom prefiltroval, premyl vodou a sušil pri teplote 110 °C počas 24 hodín. Suchý prášok mal tieto fyzikálne vlastnosti:

BET špecifická povrchová plocha 5,5 m³/g stredná veľkosť častíc 1,4 mikrometra olejová adsorpcia (ľanový olej) 47 ml/100 g

pevnosť v ťahu 6,3 MPa pretiahnutie pri pretrhnutí 349 % medzný kyslíkový index 50 % hm/hm

Príklad 3

Oxid horečnatý získaný z magnezitu Kunwara pri 1 000 °C sa lúhoval po častiach v sklenenej kadičke. Miešanie sa dosiahlo pomocou vrtule poháňanej hore umiesteným motorčekom. Teplota sa regulovala pomocou varného sporáčika. Prevádzkové podmienky boli takéto:

veľkosť oxidu kremičitého lúhovací roztok, lúhovacia teplota doba lúhovania mínus 425 m % hm/hm NH OH °C

7,5 hodiny

Pri lúhovaní sa extrahovalo 97,7 % horčíka obsiahnutého vo východiskovej surovine. Lúhovací materský lúh obsahoval 48,5 g/1 Mg, 2,6 g/1 Ca a < mg/1 Fe, Mn a Ni.

Pred zrážaním hydroxidu horečnatého sa vyššie uvedený lúhovací roztok nariedil destilovanou vodou tak, aby bola výsledná koncentrácia horčíka v roztoku 35 g/1. Zrážanie sa uskutočňovalo vsádzkovito v 5 litrovej SS nádobe s deflektorom. Na miešanie sa použila 6-listová turbína poháňaná hore umiesteným miešacím motorom. Teplota sa regulovala pomocou varného sporáčika. Prevádzkové podmienky boli takéto:

koncentrácia NH OH pridaný NH^OH konečné pH čas pridávania NH^OH celkový čas teplota % hm/hm

1,8 x stechiometrické množstvo

9,1

4o minút minút °C

Suspenzia získaná zrážaním sa potom teplovodné spracovala v autokláve pri teplote 180 °C, pričom doba spracovania bola 4 hodiny. Hydroxid horečnatý z autoklávu sa potom prefiltroval, premyl a sušil pri teplote 110 °C počas 12 hodín. 85,6 % horčíka obsiahnutého vo východiskovom roztoku sa izolovalo ako hydroxid horečnatý. Suchý prášok mal tieto fyzikálne vlastnosti:

5,0 m^a/g mikrometre ml/100 g

Príklad 4

Hydroxid horečnatý ' sa vyzrážal z roztoku dusičnanu obsahujúceho 81,5 g/1 Mg, 0,05 g/1 Ca, <1,7 mg/1 Ni, < 1 mg/1 Fe a < 1 mg/1 Mn. Vsádzkové vyzrážanie sa uskutočňovalo použitím rovnakého zariadenia, aké bolo použité v príklade 1 a 3. Prevádzkové podmienky boli takéto:

koncentrácia NH^OH pridaný NH^OH čas pridávania NH^OH teplota pri zrážaní % hm/hm

1,8 x stechiometrické množstvo.

minút °C

Po pridaní celkového množstva NH^OH sa primárna suspenzia hydroxidu sodného, previedla do autoklávu, zahriala na cieľovú teplotu 185 °C a teplovodné spracovala v autokláve, pričom toto spracovanie trvalo 2 hodiny. Produkt z autoklávu sa prefiltroval a niekoľkokrát opakovane rozpustil v deionizovanej vode.

Mokrý filtračný koláč sa opäť suspendoval vo vode za vzniku suspenzie obsahujúcej 10 % sušiny. Táto suspenzia sa ohriala na teplotu 60 °C a do takto ohriatej suspenzie sa pridalo 2,5 % hm/hm (vztiahnuté na hydroxid horečnatý) stearové kyseliny a stechiometrické množstvo 30% NH₄OH. Suspenzia sa miešala pri teplote 60 °C počas 0,5 hodiny. Potiahnutý materiál sa potom prefiltroval a sušil pri teplote 110 °C počas 72 hodín. Suchý prášok mal tieto fyzikálne vlastnosti:

1,9 m^a/g '

2,7 mikrometra ml/100 g

Stearátom potiahnutý hydroxid horečnatý sa zlúčil v miešacom dvoj valci s polymémym etylénvinylacetátom (EVA) pri zaťažení 60 % hm/hm. Fyzikálne vlastnosti stanovené pre vzorky vyrezávané z vylisovaných fólií boli tieto:

pevnosť v ťahu 8,2 MPa pretiahnutie pri pretrhnutí 721 %

Nakoniec, je samozrejmé, že rôzne modifikácie alebo alternácie v duchu tohto vynálezu, ako je tu popísaný, môžu byť uskutočnené.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob prípravy hydroxidu horečnatého majúceho kvalitu retardéru horenia, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje poskytnutie materiálu obsahujúceho oxid horečnatý, amónnu soľ, zdroj amoniaku, lúhovanie materiálu obsahujúceho oxid horečnatý amónnou soľou za vzniku roztoku horečnatej soli, pridanie stechiometricky prebytočného roztoku horečnatej soli za vzniku horečnatého a pridanie stechiometricky prebytočného roztoku horečnatej soli za vzniku horečnatého a množstva amoniaku do zrazeniny hydroxidu množstva amoniaku do zrazeniny hydroxidu vystavenie hydroxidu horečnatého teplovodnej rekryštalizácii.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená amónna soľ je dusičnan amónny (NH NO ) alebo chlorid amónny (NH^Cl).
3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že sa aspoň časť dusičnanu alebo chloridu amónneho vzniknutého ako vedľajší produkt recykluje do lúhovacieho kroku.
4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že lúhovací krok sa uskutočňuje pri teplote približne 60 °C až 120 °C a pomáha mu vstrekovanie pary.
5. Spôsob podľa národu 3, vyznačujúci sa tým, že v uvedenom zrážacom kroku je amoniak prítomný v rozmedzí približne 150 % až 250 % stechiometrického množstva a zrážací krok sa uskutočňuje pri teplote nižšej ako približne 80 °C.
6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že teplovodný rekryštalizačný krok sa uskutočňuje pri teplotách približne 130 °C až 195 °C alebo vyšších a trvá približne od 30 minút do 6 hodín.
7. Spôsob prípravy hydroxidu horečnatého majúceho kvalitu retardéru horenia, vyznačujúci sa tým, že zahrnuj e poskytnutie roztoku chloridu horečnatého a zdroja amoniaku, pridanie stechiometricky nadbytočného množstva amoniaku do uvedeného roztoku za vzniku zrazeniny hydroxidu horečnatého a podrobenie uvedeného hydroxidu horečnatého teplovodnej rekryštalizácii.
8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že roztok chloridu horečnatého obsahuje približne 20 až 120 g/1 horčíka.
9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že v uvedenom zrážacom kroku je amoniak prítomný v rozmedzí približne 150 % až 250 % stechiometrického množstva a zrážací krok sa uskutočňuje pri teplote nižšej ako približne 80 °C.
10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že teplovodný rekryštalizáčný krok sa uskutočňuje pri teplotách približne 130 °C až 195 °C alebo vyšších a trvá približne od 30 minút do 6 hodín.
11. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje predbežný krok predstavujúci poskytnutie Materiálu obsahujúceho horčík a zdroj kyseliny chlorovodíkovej a spracovanie materiálu obsahujúceho horčík pomocou uvedenej kyseliny za vzniku chloridu horečnatého (MgCl_a).
12. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že uvedená kyselina chlorovodíková je prítomná vo forme vodného roztoku obsahujúceho približne 20 až 35 % hm. kyseliny chlorovodíkovej.
13. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že materiál obsahujúci horčík je magnezitová ruda alebo materiál získaný ako vedľajší produkt obsahujúci hydroxid horečnatý a/alebo oxid horečnatý (MgO) alebo ich zmes.
14. Spôsob prípravy hydroxidu horečnatého majúceho kvalitu retardéru horenia, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje poskytnutie relatívne čistého roztoku horečnatej soli a zdroja amoniaku, pridanie stechiometricky nadbytočného množstva amoniaku do uvedeného relatívne čistého roztoku horečnatej soli za vzniku zrazeniny hydroxidu horečnatého a podrobenie uvedeného hydroxidu horečnatého teplovodnej rekryštalizácii.
15. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že uvedený spôsob ďalej zahrnuje predbežný čistiaci krok, do ktorého patrí poskytnutie horečnatej soli, zdroja bázy a zdroja oxidačného činidla, pridanie zdroja zásady do roztoku horečnatej soli s cieľom zvýšenia jeho pH hodnoty, spracovanie roztoku horečnatej soli použitím zdroja oxidačného činidla, čím sa dosiahne zoxidovanie prímesí prítomných v roztoku v stopových množstvách a odstránenie zoxidovaných prímesí prítomných v stopových množstvách vo forme ich nerozpustných hydroxidov za vzniku relatívne čistého roztoku horečnatej soli.
16. Spôsob podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že zdrojom zásady je hydroxid amónny alebo oxid horečnatý a hodnota pH vzrastie približne na pH 4 až 7.
17. Spôsob podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že uvedené oxidačné činidlo je peroxid vodíka alebo, v prípade, že roztok horečnatej soli obsahuje chlorid horečnatý, chlór a prímesí prítomné v stopovom množstve sa odstránia vo forme ich nerozpustných hydroxidov pomocou filtrácie.
18. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že uvedený roztok horečnatej soli je roztok dusičnanu horečnatého.
19. Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že roztok dusičnanu horečnatého obsahuje približne 20 až 95 g/1 horčíka.
20. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že v uvedenom zrážacom kroku je amoniak prítomný v rozmedzí približne 150 % až 250 % stechiometrického množstva a zrážací krok sa uskutočňuje pri teplote nižšej ako približne 80 °C.
21. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že teplovodný rekryštalizačný krok sa uskutočňuje pri teplotách približne 130 °C až 195 ®C alebo vyšších a trvá približne od 30 minút do 6 hodín.
22. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje poskytnutie materiálu obsahujúceho horčík a zdroja anorganickej kyseliny a spracovanie materiálu obsahujúceho horčík pomocou kyseliny za vzniku horečnatej soli.
23. Spôsob podľa nároku 22, vyznačujúci sa tým, že uvedená anorganická kyselina je kyselina dusičná alebo kyseliny chlorovodíková.
24. Spôsob podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, že uvedená kyselina dusičná je poskytnutá vo forme vodného roztoku obsahujúceho približne 20 až 50 hm. % kyseliny dusičnej a vzniknutá horečnatá soľ je dusičnan horečnatý (Mg(N0₃)_a).
25. Spôsob podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, že uvedená kyselina chlorovodíková je poskytnutá vo forme vodného roztoku obsahujúceho približne 20 až 35 % hm. kyseliny chlorovodíkovej a takto vzniknutá horečnatá soľ je chlorid horečnatý (MgCl_a).
26. Spôsob podľa nároku 22,vyznačujúci sa tým, že materiál obsahujúci horčík je magnezitová ruda alebo materiál obsahujúci hydroxid horečnatý vznikajúci ako vedľajší produkt a/alebo oxid horečnatý (MgO) alebo ich zmes.
27. Hydroxid horečnatý majúci kvalitu retardéru horenia, vyznačujúci sa tým, že sa pripraví pomocou spôsobu podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov.
28. Hydroxid horečnatý podľa nároku 27, vyznačujúci sa tým, že má

BET povrchovú plochu menšiu ako približne 8 m²/g (nepotiahnutú), priemernú veľkosť častíc približne 0,5 až 5,0 mikrometrov a menej ako približne 0,5 % častíc je väčších ako 10 mikrometrov (priemerná veľkosť častíc meraná laserovou rozptylovou metódou).
29. Hydroxid horečnatý podľa nároku 27, vyznačujúci sa t ý m, že obsahuje hexagonálne kryštály alebo kryštály majúce všeobecne oválny prierez s nízkou BET špecifickou povrchovou plochou menšou ako približne 7 m²/g, strednou veľkosťou častíc približne 0,5 až 5,0 mikrometra a olejovou absorpciou nižšou ako približne 60 ml/100 g (olejová absorpcia meraná podľa medzinárodnej štandardnej smernice ISO 787/5-1980 (E)) .
30. Potiahnutý produkt hydroxidu horečnatého, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje hydroxid horečnatý majúci kvalitu retardéru horenia a obsahujúci hexagonálne kryštály alebo kryštály majúce všeobecne oválny prierez s nízkou BET špecifickou povrchovou plochou menšou ako približne 7 m³/g, strednou veľkosťou častíc približne 0,5 až 5,0 mikrometra a olejovou absorpciou nižšou ako približne 60 ml/100 g (olejová absorpcia meraná podľa medzinárodnej štandardnej smernice ISO 787/5-1980 (E)) a

aniónové povrchovo aktívne činidlo zvolené zo skupiny zahrnujúcej kyselinu stearovú, kyselinu olejovú, kyselinu leurovú, kyselinu palmitovú, stearát sodný, behenát draselný, montanát sodný, stearát draselný, oleát sodný, oleát draselný, palmitát sodný, palmitát draselný, laurát sodný, laurát draselný, dilaurylbenzénsulfonát sodný, oktadecylsulfát draselný, laurylsulfonát sodný, 2-sulfoetyl &-sulfostearát sodný a amónne soli mastných kyselín a ich zmesi, ktorými je hydroxid horečnatý potiahnutý.
31. Polymérna kompozícia, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje termoplastický polymér a hydroxid horečnatý horečnatý majúci kvalitu retardéru horenia a obsahujúci hexagonálne kryštály alebo kryštály majúce všeobecne oválny prierez s nízkou BET špecifickou povrchovou plochou menšou ako približne 7 m³/g, strednou veľkosťou častíc približne 0,5 až 5,0 mikrometra a olejovou absorpciou nižšou ako približne 60 ml/100 g (olejová absorpcia meraná podľa medzinárodnej štandardnej smernice ISO 787/5-1980 (E)).
32. Polymérna kompozícia podľa nároku 31, vyznačujúci sa tým, že sa uvedený termoplastický polymér zvolí zo skupiny zahrnujúcej homopolyméry alebo kopolyméru styrénu, homopolyméry alebo kopolyméry propylénu, homopolyméry alebo kopolyméry olefínov, zahrnujúcich etylén, vinylové živice, polyesterové živice, polykarbonátové živice, nylonové živice, acetátové živice, acetálové živice a ich zmesi.
33. Polymérna kompozícia podľa nároku 31, vyznačuúci sa tým, že uvedený termoplastický polymér je etylénvinylacetátový kopolymér, uvedená polymérna živica vykazuje hodnotu pretiahnutia pri pretrhnutí vyššiu ako približne 200 % a medzné kyslíkové číslo väčšie ako približne 35 % obj./obj.