DE280738C

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Publication number: DE280738C
Application number: DENDAT280738D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 280738 KLASSE 12 m. GRUPPE

und Magnesiumsilikaten.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Dezember 1913 ab.

Vorliegende Erfindung behandelt ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumcarbonat aus calcium- und magnesiumhaltigen Mineralien, z. B. Magnesit, Dolomit oder Magnesiumsilikaten u. dgl.

Dieses Verfahren zeichnet sich gegenüber den bekannten Verfahren dadurch besonders aus, daß der Magnesiumgehalt der zu verarbeitenden Mineralien mit dem bei der Ausführung des

ίο Verfahrens benutzen Alkalicarbonat zusammen aus dem Reaktionsgemisch in Form eines bei der angewandten Temperatur löslichen Salzes gewonnen bzw. zurückgewonnen wird, während der Calciumgehalt des Gemisches bei derselben Temperatur in dem festen Rückstand ungelöst zurückbleibt.

Die Erfindung kennzeichnet sich daher als eine eigenartige Trennungsart, durch welche man das Magnesium von dem Kalk vollständig absondern kann.

Es ist schon ein Verfahren bekannt geworden, nach welchem das Magnesium von dem Kalk des Dolomitgesteins als Magnisiumbicarbonat getrennt wird. Solches Verfahren beruht auf der Erscheinung, daß das Calcium und das Magnesium in kohlensäurehaltigem Wasser bei verschiedenen Graden löslich sind, besitzt aber verschiedene Überstände:

i. Magnesium- und Calciumcarbonat sind zwar in kohlensäurehaltigem Wasser in verschiedenem Maße löslich. Diese unterschiedliche Löslichkeit kann aber aus dem Grunde nicht zum Trennen des Calcium- und Magnesiumgehaltes verwendet werden, weil zur Lösung von ι Gewichtsteil MgCO₃ in unter atmosphä' rischem Druck mit CO₂ gesättigtem Wasser 700 Gewichtsteile Wasser, also eine außerordentlich große Wassermenge, erforderlich sind, die nur mit erheblichen Kosten verdampft werden können. Durch Erhöhen des Lösungsdruckes der Kohlensäure können aber diese Kosten nicht verringert werden, weil 1 Gewichtsteil Mg C O_s zwar bereits von 50 Ge-' wichtsteilen Wasser gelöst wird, wenn dieses Wasser bei 7 Atmosphären Druck mit Kohlensäure gesättigt ist. Beim Öffnen des Kessels und bei dem sich hierdurch verringernden Druck indes schlägt sich das gelöste MgCO₃ mit dem ■ CaCO₃ zusammen nieder, und es bleibt in der Lösung nur die dem Lösungsdruck entsprechende kleine Menge von Magnesiumbicarbonat zurück.

2. Das in Kohlensäure lösliche Eisenoxydulbicarbonat der Mineralien gelangt mit der Magnesiumbicarbonatlösung auch in die Lösung.

3. Die Absorption der Kohlensäure durch das Wasser vollzieht sich bei der gewöhnlichen Temperatur und dem gewöhnlichen Druck nur sehr träge, wodurch der Lösungsprozeß eine längere Zeit beansprucht; es läßt sich also mit diesem (bekannten) Verfahren nur eine geringe Leistung erzielen, indem nur eine verhältnismäßig winzige Menge Magnesium aus dem Rohstoff ausziehbar ist.

Alle diese Nachteile können durch die An-Wendung des hier den Gegenstand der Er-

findung bildenden Verfahrens, und zwar vermittels· einer mit Kohlensäure gesättigten Alkalibicarbonatlösung beseitigt werden.
..: Die Ausführungsart des Verfahrens besteht darin, daß entweder die das Magnesium in Form von Carbonat enthaltenden Mineralien selbst oder die durch Brennen derselben erhaltenen Produkte fein gemahlen, dann, mit Alkalicarbo'haten oder Alkalibicarbonate]! gemischt, in

ίο mit Kohlenstoffdioxyd gesättigtem Wasser unter • Druck oder ohne Druck gelöst und auf eine ,'Temperatur von 60 bis 70⁰C erhitzt werden, wobei das Magnesiumcarbonat mit dem Alkalicarbonat oder Alkalibicarbonat in dem kohlenstoffdioxydhaltigen Wasser lösliche kohlensaure Doppelsalze bildet, der Calciumgehalt des Minerals aber in Form von unlöslichem Calciumcarbonat zurückbleibt.

Die kohlensaure Doppelsalze enthaltende Lösung wird nun von dem ungelöst zurückgebliebenen Calciumcarbonat und anderen Rückständen, die auch den Eisengehalt des Minerals und die durch die Kohlensäure abgeschiedene Kieselsäure und Tonerde enthalten, abgegossen und längere Zeit auf eine Temperatur von ioo° C erhitzt, in welchem Falle die kohlensauren Doppelsalze in lösliches Alkalicarbonat und unlösliches Magnesiumcarbonat zerfallen, das sich aus der Lösung niederschlägt. Das

30. in der Lösung zurückgebliebene Alkalicarbonat kann bei der Verarbeitung' weiterer calcium- und magnesiumhaltiger Mineralien verwendet werden, ebenso wie das Kohlenstoffdioxyd, wenn für das Auffangen desselben gesorgt wird.

Die Ursache der bei diesem Verfahren auftretenden chemischen Umsetzung können wir auf folgende Art erklären:

Während sich das Calciumbicarbonat bei einer Temperatur von 60 bis 70⁰C zersetzt und als unlösliches Monocalciumcarbonat ausfällt, ist das Magnesium-Alkalicarbonat bei dieser Temperatur noch löslich. Andererseits zersetzt sich das in der Lösung enthaltene überschüssige Natriumbicarbonat bei dieser Temperatur in Natriumcarbonat und Kohlensäure, und das j nach dieser Art gebildete Natriumcarbonat wirkt auf das Calciumbicarbonat in dem Sinne ein, daß Monocalciumcarbonat und Natriumbicarbonat entstehen, und das letztere mit dem MgCO₃ in der kohlensäurehaltigen Lösung ein lösliches Doppelsalz bildet, und zwar:

'CaHa(COg)₂+Na₂CO₃ = CaCO₈ +2 NaHCO₃

und

2 NaHCO₃+ 2 MgCO₃ = 2MgCO₃-NaHCO₃.

Außerdem spielt hier das Na₂CO₃ die Rolle eines Katalysators, welcher die Absorption und das Vermitteln bzw. Überleiten der Kohlensäure sehr befördert, wodurch die Bildung der Magnesialösung bzw. das Ausziehen des Magnesiums aus dem Rohstoffe wesentlich beschleunigt wird.

Schließlich ist noch eine weitere günstige Wirkung des Alkalicarbonates die, daß der sich sonst in kohlensäurehaltigem Wasser mit dem 6g Magnesiumcarbonat lösende Eisengehalt bei Anwendung von Alkalicarbonat mit dem Calciumcarbonat ausfällt und so die Darstellung eines chemisch reinen Magnesiumcarbonats ermöglicht.

Claims

Patent-An Spruch:

Verfahren zur Herstellung von Magnesium- ^-carbonat aus kalkhaltigen Magnesiumcarbonaten und Magnesiumsilikaten, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die calcium- und magnesiumcarbonathaltigen Mineralien selbst oder die aus ihnen durch Brennen erhaltenen Produkte zerkleinert und, mit Alkalicarbonaten oder Alkalibicarbonaten g₀ gemischt, in mit Kohlenstoffdioxyd gesättigtem Wasser gelöst und dann auf 6obis7o°C erhitzt werden, worauf die das Magnesium als kohlensaures Doppelsalz mit Alkali enthaltende Lösung von dem ausgefällten CaI- g,. ciumcarbonat und von dem übrigen festen Rückstand getrennt und durch Erhitzen auf ioo° G in unlösliches Magnesiumcarbonat und gelöst bleibendes Alkalicarbonat zersetzt wird. . g₀