200968. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magnézium-oxid előállítására dolomitból
HU 200968 A szemcseméret biztosítása részben a feltárás jobb hatásfokát, részben pedig a kalcium-karbonát további felhasználhatóságát célozza. A feltárás kb. 10° Pa nyomáson széndiocid-aímoszférában történik, amikor a magnézium-hidroxid magnézium-hidrogénkarbonát formájában oldatba megy, míg a kalcium-karbonát változatlanul oldatban marad. Ez az egyensúly csak megfelelő széndioxid atmoszféra mellett és alacsony hőmérsékleten biztosítható. Az oldatban levő magnézium-hidrogénkarbonát ilyen körülmények között stabil, míg az oldhatatlan kalcium-karbonát mellett oldhatatlan anyagként jelentkezik az esetleges fémszennyezések, például a vasoxid, az alumínium-oxid és a szilícium-dioxid jelentős része. E vegyületek kisebb része azonban - különösen a vas és a mangán oxidjai - a rendszerben a nagy nyomású széndioxid oldat hatására kioldódhat bikarbónátok formájában. Ekkor a magnézium-hidrogénkarbonát oldott formában együtt van a benne levő nehézfém bikarbónátokkal. A zavaró nehézfém vegyületek azonban elektrolízissel eltávolíthatók az oldatból még a feltárás során az oldó autoklávon belül. Szükség esetén tehát a nyomás alatt levő autoklávban intenzív keverés mellett elektvolizáljuk az oldatot a benne levő fémek leválasztása érdekében. A kátédon leváló laza fém csapadék az intenzív keverés következtében a szuszpenzió eróziós hatására a szuszpenzióba kerül, és a szilárd fázissal együtt szűrés során eltávolítható. Az elektrolízist önmagában ismert módon hajtjuk végre, az alkalmazott elektromos áram azonban a szokásosnál nagyobb feszültségű és áramerösségű lehet. Megfigyeltük, hogy a finom diszperzitású fémré szecskák az oldó autoklávban fennálló üzemi viszonyok mellett nem oldódnak vissza és nem oxidálódnak. A feltárás után a széndioxid nyomását fenntartva nyomószűrőn szűrünk. Az így eltávolított mintegy 30% nedvességtartalmú technikai tisztaságú kaicium-karbonátot megszárítva krétaként vagy - esetleg szárítás nélkül - a papíriparban hasznosíthatjuk A szűrletet egy kiszellőző rendszerbe visszük, ahol a túlnyomás megszűnésével intenzív keveréssel, valamint a szűrletbe és a szűrlet felületére vezetett légáram segítségével a vízben oldódó magnézium-hidrogénkarbonát átalakul vízben oldhatatlan magnézium-karbonáttá. A magnézium-karbonát vízben oldhatatlan vegyületként válik le. A leválás következtében szuszpenzió keletkezik, amely szabad átfolyással másik tartályba kerül. A tartályokban a keverést részben egy felületi keverővei, részben szivattyúval, részbe n az intenzív bontás érdekében ventilátorral végezzük. A magnézium-hidrogénkarbonát tartalom fo kozatosan csökken, majd az utolsó tartályban t viszonylag alacsony koncentráció miatt, mivel a fen ti módszerrel nem érdemes bontani, kicsapását magnézium-hidroxiddal történő semlegesítéssel oldjuk meg. Ezt a magnézium-hidroxidot a magne zium-oxid égetése után hidratálássai kapjuk. A magnézium-karbonát által képzett zagyot ülepítőkbe továbbítjuk, ahol besfirűsödik és a besűrített zagyot alkalmas módon, például vákuumszűrővei 3 és a szalagpréssel vagy folyamatos üzemű ceutnfugálással szűrjük úgy, hogy a kapott anyag nedvesség-tartalma kb. 30% legyen. Ha a víztelenítés során az anyag összetapad, a lepényeket golyósmalomba továbbítjuk, ahol az őrlés során az anyag tixotróp tulajdonsága következtében elfolyik. A sűrűn folyó anyag ezután alkalmassá válik a porlasztásom szárításra A szárítást a találmány szerűm poriasztásos módszerrel végezzük. Az anyag megfelelő, mintegy 0,9- 1,6.106 Pa nyomással néhány milliméter keresztmetszetű fúvókán a poriasztásos szárító rendszerbe adagolható. Ilyen szárító berendezés az atomizer, amelyben a forró levegő keresztirányú áramlású. A beporlasztoti anyag az adott körülmények között rendkívül finom szemescméreiu. egyenletes eloszlású kb. 3-5% nedvesség tartalmú szárazanyagként kerül ki a rendszerből. Az Így kapod poranyagot a továbbiakban egeié i répából a tukmáló csőbe vezetjük nagysebességű íevegóárammal úgy, hogy a cső belső hőmérséklete ős az &n&iadás sebessége együttesen az anyag bomlási ^mérséklet feletti hőmérsékletét biztosítsa. A kaiüíló cső belső hőmérséklete kb. 1000-l;>j0 "C az áthaladó anyag nagy sebessége következtében esek néhány tized másodpercig taitózkaoik. lom körülmények között a bejuttatott szilárd anyagrészecskék teljes felületükkel érintkeznek a magasabb hőmérséklettel, így a bomlás 650-700 °C-on pillanatszerű és az anyag széndioxid leadása közben szinte szétrobban. Az így kapott termék egyenletes szemcseméretű, nagy fajlagos felületű, rendkívül laza térfogatú, és gy a gy egyszerre ny <i ke. eíckaéov szerinti 10 g/100 iáú töltői térfog** bis os-thai:* & találmány szerinti eljárással. Ha az atomirerbő1 kikerülő szárított anyagot a hagyományos mtdc a ki:. 650-HÖ C'C körüli hőmérsékleten égetjük, az anyag fi: cmszemcsés szerkezete biztosítható, de a töke; térfogat kb. 30-40 g/100 mi-re változik. Az ilyen anyag felhasználási területe a gumiipar és a műanyagipar. A melléktermékként képződő kalcium-karbonát ugyancsak alkalma-, arra, hogy az adott körülmények között az aíoudtéí cen kiszárítható legyen, és így krétaként felhasznáinató. Megfelelő tisztaságú magnézium-oxid a fentiekben leírt módon akkor állítható elő eredményesen, ha a nyersanyagként .cinasznáír dolomit tisztaságáról előzőleg vizsgálatokkal meggyőződtünk. Az eljárás üzemi méretekben történő megvalósítása lehetséges rendszerben., amelynél a perráokáshoz, illetve a hidrogett-icarbonát oldásához nasznák vft a rendszerbe vkszakeringethető. A szárítás az atomizer ben a kemence hulladék-hőjéből származó forró levegővel elvégezhető. Az eljárás gazdaságosan io ább javítható, ha az égetőbereatiezésfcőí &érauz6 oziladékhőt, amely hőcserélőn keresztül a tiszta levegőt felmelegíti, a magnézium-karbonát leválasztásához felhasználjuk. Ha az így felmelegített levegővel űzzük ki a széndioxidot, akkor a forró levegő hatására az oldat felmelegszik, a magasabb hőmérsékletű oldatban a gázok oldékonysága csökken, és Így a széndioxid kiűzésének idetart vm-a és a magnézium-karbonát 4 5 10 15 20 2.5 30 40 45 50 55 60 65 3
