200968. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magnézium-oxid előállítására dolomitból
HU 200968 A 5 6 dihidrát, ill. magnézium-karbonát és magnézium hidroxid leválása gyorsabb lesz és teljesebb. Tehát a returvízként a továbbiakban ismételten használható víz oldott mmagnézium tartalma minimális. Ezzel az eljárással a kitermelés javítható. A találmányt a következő példákkal szemléltetjük. A százalékadatok mindenütt tömeg%-ot jelentenek, hacsak mást nem említünk. 1. példa Izzító kemencében 700 °C-on a dolomitot kiégetjük. A felhasznált anyag szemcsmérete 45-300 gm. Ezen a hőmérsékleten a dolomit magnézium-karbonát része elbomlik és magnézium-oxiddá alakul. A kalcium-karbonát bomlási hőmérséklete 150 °C- kal magasabb, így az változatlanul marad. A félig égetett dolomit összetétele: kalcium-karbnát 71,1%, magnézium-oxid 27,8%. A félig égetett dolomitot víz hozzáadásával porrá oltjuk. A hidratáció exoterm reakció, az anyag hőmérséklete 100 °C fölé emelkedik. Az előhidratált dolomit (porrá oltott) tömeg%-os összetétele: víz: 8,2% kalcium-karbonát 65,3% magnézium-oxid 25,6% Mivel a kiindulási anyagként őrőlt dolomitot használtunk, további őrlésre nincs szükség. A porráoltott dolomitot 24 órán keresztül pihentetjük, majd további víz hozzáadásával dolomittejet, vagyis híg szuszpenziót készítünk, melynek tömeg%-os összetétele: víz 90.0% kalcium-karbonát: 6,6 % magnézium-oxid, magnézium-hidroxid: 3,0% A következő lépésben széndioxid gázzal feltárjuk a magnézium-vegyületeket. A feltárás hatásfokának javítását karbamid adagolásával lehet javítani. A karbamid mennyisége kb. 0,03%. A széndioxidos feltáráshoz a híg szuszpenziót 15-22 °C-ra hűtjük. A szuszpenzió koncentrációja kb. 28 g/liter magnézium-oxidra számolva. Szemcseméretét őrléssel 90 gm alá csökkentjük. A feltárást széndioxid atmoszférában kb. 106 Pa nyomáson végezzük, hogy a reakció során keletkezett magnézium-hidrogénkarbonát stabil maradjon és az oldatból ne váljon ki. Az oldatba vitt magnézi um-hidrogénkarbonátot változatlan nyomású széndioxid atmoszférában szűréssel választjuk el az oldatlan kalcium-karbonáttól. A kiszűrt kalcium-karbonát (mésziszap) tömeg%-os összetétele: víz: 29,6% kalcium-karbonát: 64,0% magnézium-oxid 4,5% magnézium-hidrogén-karbonát: 0,7% magnézium-karbonát: 0,5% A magnézium-hidrogénkarbonát oldat szűrlet) tömeg%-os összetétele: víz: 9,18% kalcium-karbonát: 0,02% magnézium-hidrogén-karbonát: 6,6% Ezt a híg oldatot levegő befúvással és a széndioxid atmoszféra megszüntetésével megbontjuk. A levegő átbuborékoltatása a magnézium-hidorégkarbonátot elbontja és magnézium-karbonát válik le. Ezt a bomlási folyamatot a hőmérséklet emelésével gyorsítani lehet és ekkor magnézium-karbonát és magnézium-hidroxid keveréke válik le. Ülepítés után a szuszpenzió tömeg%-os összetétele: víz. 66,1% 5 kalcium-karbonát: 0,1% magnézium-hidrogén-karbonát: 0,1% magnézium-karbonát, magnézium-hidroixd: 33,7% Ezt a sűrű szuszpenziót vákuumszűréssel tovább 10 vízmentesítjük, amikor a nedvességtartalma lecsökken: víz: 49,8% kalcium-karbonát: 0,1% magnézium-karbonát, magnézium-hidroxid: 15 49,8% Az anyag összetétele szárítás után: MgC03Mg(0H)2.4H20 Izzítási veszteség; 57,68% szárítási veszteség: 3,08% 20 Tartalmi meghatározás: acidimetriásan 38,5% komplexmetriásan 39,66% Az így kapott magnézium-karbonát, illetve bázikus magnézium-karbonát izzítókemencében kiizzítva 700 °C hőmérsékleten egy laza térfogatú hófe- 25 hér magnézium-oxidot eredményez, melynek izzítási vesztesége: 2,8% magnézium-oxid tartalma: 99,5% A részletes vizsgálati eredményt a következő táblázat tartalmaz. (A táblázatban tömeg%-os 30 összetételek szerepelnek.) Magnézium-oxid (kísérleti gyártás) vizsgálati ered-35 ménye Magnézium-oxid tartalom Színező és idegen anyag Lúgosság 40 Ólom Arzén Vas Kalcium Bárium 45 Karbonát-szilikát Szulfát Klorid Mangán Réz 50 Vízben oldódó anyag Izzítási veszteség 99,5% megfelelő megfelelő 0,002% 0 0,03% 0,65% 0 megfelelő 0,4% 0,1% 0,0009% 0,0005% 1,5% 2,8% A kapott magnézium-karbonát, magnézium- 55 hidroxid összetételű sűrű szuszpenziót vákuumszűréssel, centrifugálással vagy nyomószűrővel víztelenítjük oly mértékben, hogy nedvességtartalma 30- 50% között legyen. Az így kapott nedves anyagot golyósmalomban őrléssel, vagy intenzív keveréssel 60 mechanikus hatásnak tesszük ki, melynek következtében az anyag tixotróp tulajdonságai jelentkeznek, és így egy sűrűn folyó masszát kapunk. Ezt porlasztásos szárítási módszerrel kiszárítjuk. A berendezés működése a következő: a porlasztásos 65 szárító (atomizer) porcelán dugattyúból, néhány 4
