149691. lajstromszámú szabadalom • Eljárás legalább 95%-os MgO előállítására
2 149.691 ból az Mg(HC03 ) 2 -t 30 C° alatti hőmérsékleten, C02 -tartalmú mosóvízzel elkülönítjük, majd légköri nyomáson, ismert módon MgC03 -á vagy bázisos magnéziumkarbonáttá átalakítjuk. A reakció, az alkalmazott nyomás és hőmérséklet következtében az ismeretesnél lényegesen gyorsabban zajlik le. A keletkező termék legalább 95%-os tisztaságú. Közibenső termékként, mint fentebb említettük, magnéziumhidrokarbonát keletkezik. A reakció további gyorsítására, a korábbi gya-Ebben az esetben a CaC03 oldhatósága is csökken, mert a rendszerben a C03 -ion koncentrációja emelkedett. A katalizátorhatás biztosítására az alkálikarbonát — MgC03 kettős só keletkezését meg kell akadályozni, ezért a hőmérsékletet a reakció során 70 C° felett, célszerűen 100 C-on, tartjuk. Ily módon biztosíthatjuk, hagy az alkálikarbonátnak már csekély mennyisége is lehetővé tegye a megfelelő reakciósebesség elérését. A folyamatot tehát oly módon vezetjük, hogy az első lépcsőben, a feltárási reakcióban, a CO2 kritikus hőfoka és kritikus nyomása feletti értéken dolgozunk. Ebben a lépésben a víz, C02 és alkálikarbonátkatalizátor együttes hatására MgC03-3H20, ill. Mg(HC03) 2 keletkezik. A feleslegben adagolt C0 2 eltávolítása a reakció lezajlása után oly módon történik, hogy a keveréket a nyomás fenntartása mellett a C02 kritikus hőfoka (31 C°) alá hűtjük, mikor is a víziben nem oldódó fölös folyékony CO2 a keverékből, alkalmas szétválasztó berendezéssel pl. centrifugával, eltávolítható. A keletkezett (Mg(HC03 ) 2 -t, ül. MgC0 3 -3H 2 0-t 30 C° alatti hőmérsékleten nagy nyomáson ellenáramú mosóberendezésben CC>2-tartalmú vízzel a zagyból kioldjuk. A mosást addig folytatjuk, amíg a keverékből a MgC03 98%-át el nem távolítottuk. E célra olyan berendezést használunk, ahol a reakcióelegy turbulens áramlását biztosíthatjuk, pl. ceinrifugát, hidraciklont stb. A mosási folyamat végén tiszta vizet alkalmazunk, majd a zagyot ülepítő berendezésben hidrociklonban, centrifugában besűrítjük és a sziláid oldhatatlan maradékot a keverékből eltávolítjuk. Ez a maradék főleg CaC03-ból áll, mely azonban az összes szennyezéseket is tartalmazza. A telített Mg(HC03 )2 oldatot a levegőszennyezésektől szűrőberendezésben megszabadítjuk, majd earnert módon, a C02-t kiűzzük. A végtermék a körülményektől függően MgC03 • 3H2 0, vagy MgC03 , ill. 3MgC03-Mg(OH) 2 . Ezt a csapadékot a folyadéktól szűréssel vagy más módon elkülönítjük, a folyadékot pedig a feltárási folyamatba visszavezetve, katalizátorveszteség nélkül, újra felhasználhatjuk. A csapadékot olajtüzelésű forgókemeneében közvetlenül, a szokásos adalékok mellőzésével, zsugorítjuk. A végtermék min. 95% MgO-tarta'lmú zsugorított magnezit. Ferrovegyületeket tartalmazó nyersanyagokból kiindulva (pl. nyers magnezitből), a Fe2! vegyükorlattól eltérően, nem stöchionietrikus arányban, hanem célszerűen a kiindulási anyagra vonatkoztatva max. 5%, célszerűen 2%-os koncentrációban olyan karbonátokat adagolunk, melyek könynyen alakulnak át hidrokarbonáttá, de könnyen vissza is alakulnak karbonáttá. Ennek a célnak a legjobban az alkáli (K-, Na-, NH4-) karbonátok felelnek meg; ezek, mint ismeretes, 70 C° felett elbomlanak és C02-tartalmukat leadják. Ilyen esetben az átalakulás nem a Ca(HC03 )2-on keresztül történik, hanem az alábbi reakcióegyenlet szerint: letek a keletkező Mg(HC03 ) 2 -oldatot szennyeznék. Ennek elkerülésére oly módon járunk el, hogy a feltáráshoz oxidálószert tartalmazó folyadékot használunk, mely lehet vízben oldott 02 , Cl2 , N02 stb. gáz, vagy NaOCl, H 2 0 2 , Ba0 2 stb., mely biztosítja a FeC03, ill. (Fe(HC03)2 átalakulását ferri-vegyületité, amely mint ilyen, a CO2-tartaknú vízben nem oldódik, tehát az egyéb szennyezésekkel eltávolítható. Az eljárás menetét, dolomitból kiindulva, a csatolt folyamat-ábra tünteti fel. , A dolomit az 1 iszaptartályban vízzel keveredve sűrű zagyot képez. Ez a zagy a 2 hőcserélőn át a 3 feltáró reaktorba kerül, mely lehet forgó autokláv, célszerűen azonban a folyamatos üzem biztosítására toronyrendszerű reaktor, melyben a nyomást 70 at feletti értéken tartjuk. Itt történik a dolomit megbontása Ca- és Mg-karbonáttá, ide vezetjük be a CC^gázt, melyet részben a Mg(HC03)2 megbontásából a 10 bontóberendezésben, részben a 13 forgókemencében nyertünk. A feltárási művelet után a kelétkező iszap a 4 hűtőbe kerül, ahol 31 C° alá hűtjük le, majd az 5 centrifugába, hidrociklonba, vagy más folyamatos elválasztó készülékbe jut. A keverék hőmérséklete a hűtőtől kezdve nem haladhatja meg a CO 2 kritikus hőfokát, az alkalmazott .nyomás a feltárási nyomással megegyező, tehát 70 at felett van. Itt a feleslegben alkalmazott C02-t folyékony állapotban kapjuk meg, melyet a 3 feltáró reaktorba táplálunk be. A Ca- és Mg-karbonáttantalmú zagy a 6 mosóberendezésbe jut, ahol centrifuga, hidrociklon vagy más alkalmas berendezésben CO2-vel telített vízzel, ellenáramban kimossuk belőle a MgC03-t. A meddő CaCOs a 6 mosóiberendezésbői a 15 ülepítőbe jut, ahonnan eltávolítható. A folyadékot [Mg{rIC03)2-oldat] a 7 szűrőbe vezetjük és onnan a 8 peltonturbinába, ahol leexpandáltatjuk. Innen a 9 hőcserélőbe visszük, amelyből a 10 bontóberendezésbe tápláljuk be, ahol a Mg(HC03)2 oldatot az ismert módon (kikeveréssel, levegőztetéssel) megbontjuk. Az itt fejlődő C02-gázt a folyamatba tápláljuk vissza, a keletkező MgC03 tartalmú iszapot pedig a 11 ülepítő- és szűrőberendezésen keresztül fölös víztartalmától megszabadítjuk és vagy közvetlenül, vagy besűrítés után a 12 iszaptároló tartályon keresztül a 13 zsugorító kemencébe vezetjük, ahol 1700 C° körüli hőmérsékleten zsugorítjuk, majd a 14 klinkertárolóba juttatjuk. A katalizátort vagy az 1 CaC03 -MgC03-f-H 2 C03+Na 2 C0 3 íiCaC03+MgC03+2NaHC03^CaC03+Na2C03+Mg(HC03)2
