FI70560C - Foerfarande foer framstaellning av en ren oevermaettad magnesiumsulfitloesning. - Google Patents

Description

70560

Menetelmä puhtaan ylikyllästetyn magnesiumsulfiittiliuoksen valmistamiseksi

Keksintö koskee menetelmää puhtaan ylikyllästetyn mag-5 nesiumsulfiittiliuoksen valmistamiseksi kiteisestä raa'asta magnesiumsulfiitista.

Magnesiumsulfiitti tulee nykyään yhä merkityksellisemmäksi välituotteena kemiallisissa suurtilamenetelmissä, esimerkiksi poistettaessa rikkiä kaasupäästöistä magnesiit-10 ti-menetelmän mukaisesti. Kaikissa tapauksissa syntyy melkoisesti saastunut tuote, joka sisältää kiinteitä epäpuhtauksia lähtöaineena käytetystä magnesiitista ja mahdollisesti myös epäpuhtauksia savukaasuista.

Tunnetaan menetelmä, joka tekee mahdolliseksi kiintei-15 den epäpuhtauksien tehokkaan helpon ja halvan poistamisen (tsekkiläinen keksijän todistus nro 209 952) , jossa työskennellään metastabiilin ylikyllästetyn magnesiumsulfiittiliuoksen alueella. Käytettäessä tätä tunnettua menetelmää hyväksi on magnesiumsulfiittikiteiden nopea liukeneminen 20 veteenr jolloin muodostuu kuuma liuos, ja epäpuhtauksien nopea poistaminen tästä liuoksesta epäilemättä tarpeen. Tällaisen liuoksen valmistuksessa teollisessa mittakaavassa ja käyttäen tähän asti tunnettuja liuotusmenetelmiä on esiintynyt vaikeuksia. Liuotettaessa magnesiumsulfiittia 25 panosreaktorissa sekoituksen ja kuumentamisen alaisena ei syntynyt ollenkaan kyllästettyä liuosta, vaan syötetty MgSO^.6 H2O kiteytyi uudelleen MgSO^.3 ^Oiksi. Liuotettaessa magnesiumsulfIittiä läpivirtausputkireaktorissa saatiin tosin kyllästetty liuos, mutta kuitenkin aivan 30 lyhyenä aikana käytön alettua. Sitten tapahtui liuoksen väkevyyden vähenemistä ja joidenkin tuntien kuluttua oli välttämätöntä pysäyttää koko yksikkö, sillä putket tukkeutuivat MgSO^.3 I^O-kiteiden kuortumilla. Ottaen huomioon suuren lämmönvaihtopinnan oli puhdistaminen hyvin vaikeata. 35 Nämä haitat voidaan välttää keksinnön mukaisella me netelmällä puhtaan ylikyllästetyn magnesiumsulfiittiliuok- 70560 2 sen valmistamiseksi kiteisestä raa'asta magnesiumsulflitistä, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että suspension, joka sisältää magnesiumsulfiitin kiteitä, virtaan johdetaan ainakin yksi muu vettä, vesihöyryä tai näitä kumpaakin si-5 sältävä virta, jolloin syntyvän virran lämpötila on vähintäin 60°C, edullisesti 90-120°C, ja se sisältää vähintään 2 paino-% MgSO^, minkä jälkeen kiinteä veteen liukenematon osa erotetaan syntyneestä virrasta.

Keksinnön mukaisen menetelmän etu on siinä, että kuu-10 mentaminen ei tapahdu lämmönvaihtopinnan avulla, jolle ylikuumentumisen seurauksena kiteytyy MgS0^.3 IVOtta ja muita suoloja, vaan homogeenisesti kuumennetun suspension koko tilavuudessa. .Myös suspension kuumentuminen toivottuun lämpötilaan tapahtuu käytännöllisesti silmänräpäyksellisesti, 15 niin että valmistetun metastabiilin magnesiumsulfiittiliuok-sen olemassaoloaika pitenee ja saadaan aikaa kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Samoin on tarvittava laitteisto hyvin pieni ja yksinkertainen.

Magnesiumsulfiitin kidesuspension kuumentamiseksi voi-20 daan edullisesti käyttää höyryä, sillä sen kulutus suhteessa sen suureen lämpösisältöön on hyvin pieni, niin että syntynyt liuos laimenee vain hyvin vähäisesti. Jos syötettävä suspensio kuitenkin on riittävästi väkevöity, on tarkoituksenmukaista laimentaa tämä 2-15 paino-%:n MgSO^-pi-25 toisuuteen syntyneessä loppuvirrassa. Tällöin on edullista johtaa magnesiumsulfiittikiteitä sisältävään suspensiovir-taan ylikuumennettua vettä tai lämmintä jätevettä. Höyryn johtaminen voi tässä tapauksessa jäädä kokonaan pois, tai höyryä käytetään ainoastaan lämpötaseen tasaamiseen. Pait-30 si vettä tai vesihöyryä voidaan käyttää myös vesipitoisia liuoksia, edullisesti MgSO^-, MglHSO^^- tai MgSO^-liuosta tai näiden suolojen yhdistelmän liuoksia. Tämä tekee mahdolliseksi käyttää hyväksi laimeita jäteliuoksia, joita syntyy magnesiumsulfiittia jalostettaessa sekä näiden aine-35 osien saamisen takaisin prosessiin. Tässä säilyy valmistettavaa puhdasta magnesiumsulfiittiliuosta varten nestemäi- 3 70560 nen, huomattavassa määrässä tai täydellisesti kiinteistä annetuissa olosuhteissa veteen liukenemattomista epäpuhtauksista vapautettu faasi. Liuenneet suolat, esimerkiksi MgSO^ tai Mg(HSC>3)2, eiv^t millään tavalla estä MgSC^-liuok-5 sen jatkokäsittelyä tai käyttöä eikä niitä sen tähden pidetä epäpuhtauksina.

Magnesiumsulfiitin saatu puhdas ylikyllästynyt liuos muuttuu itsestään ja suhteellisen nopeasti pysyvään olotilaan, mitä seuraa magnesiumsulfiitin kiteiden muodostus.

10 Kulloistenkin olosuhteiden mukaan syntyy joko MgSC^.ö H20:ta tai MgS02.3 H20:ta, tai mahdollisesti näiden kahden muodon seos. Kiteet ovat erittäin puhtaita, ne sisältävät MgSC^ia 99,8 paino-%:iin asti (laskettuna vedettömästä tilasta). Muut suolat, esimerkiksi MgSO^ ja MgfHSC^)^ pysyvät liuen-15 neina.

Etujensa ansiosta on keksinnön mukainen menetelmä ennalta määrätty käytettäväksi sellun valmistuksessa ja puhtaan magnesiumoksidin valmistuksessa rikkidioksidipäästöjen talteenoton yhteydessä. Magnesiumbisulfiitti-menetel-20 mässä se tekee mahdolliseksi magnesiumpitoisena raaka-aineena käyttää rauta(III)-pitoisia magnesiitti-tyyppejä, joiden rautapitoisuus on jopa yli 5 paino-% rautaa (laskettuna hehkutetusta tilasta), kun taas tähän asti rajana on ollut 1,5 paino-%:n rautapitoisuus. Se tekee mahdolli-25 seksi rikkidioksidipäästöjen talteenotossa ja myös hiilen palamistuotteista lämpövoimalaitoksissa syntyvän magnesiumsulf iitin puhdistamisen niin pitkälle, että sitä lämpöha-jottamalla syntyy magnesiumoksidia, jonka puhtaus on yli 98,5 paino-% ja jota voidaan käyttää magnesiumoksidiklink-30 kerin valmistukseen ja kemiallisiin tarkoituksiin.

Esimerkki 1

Putkijohtoon, jonka pituus oli 4 m, johdettiin pumpun avulla raa1 an magnesiumsulfiitin suspensiota nopeudella 1420 kg/h ja lämpötilassa 25°C.

4 70560

Suspension koostumus: 20 paino-% kiinteätä faasia 80 paino-% nestemäistä faasia

Kiinteän faasin koostumus: 70 paino-% MgSO^. 6 1^0 30 paino-% kiinteitä epä-^ puhtauksia

Nestemäisen faasin koostumus: 0,5 paino-% MgS03 0,1 paino-% MgiHSO^)^ 4,4 paino-% MgSO^

Heti pumpun jälkeen johdettiin putkijohtoon vesi-höyryä paineella 0,6 MPa. Höyryn syöttöä säädeltiin venttiilin avulla putkijohdon toiseen päähän sijoitetun lämpömittarin lämpötilan mukaan niin, että ulostulevan suspension lämpötila oli 100-4°C. Höyryn kulutus vaihteli n. 100 kg/h:n tienoilla. Putkijohdon päähän kytkettiin jatkuvasti toimiva sedimentointilinko, joka antoi 200 kg/h väkevöityä ruskeata suspensiota ja 1300 kg/h miltei kirkasta liuosta.

Väkevöidyn suspension koostumus: 41 paino-% kiinteätä faasia 59 paino-% nestemäistä faasia

Puhtaan ylikyllästetyn liuoksen 20 koostumus: 9 paino-% MgSC>3 0,1 paino-% Mg(HS03)2 4,2 paino-% MgSO^ 0,05 paino-% kiinteitä epäpuhtauksia.

Claims (5)

5 70560

1. Menetelmä puhtaan ylikyllästetyn magnesiumsulfiit-tiliuoksen valmistamiseksi kiteisestä raa'asta magnesium- 5 sulfiitista, tunnettu siitä, että suspension, joka sisältää magnesiumsulfiitin kiteitä, virtaan johdetaan ainakin yksi muu vettä, vesihöyryä tai näitä kumpaakin sisältävä virta, jolloin syntyvän virran lämpötila on vähintäin 60°Cf edullisesti 90-120°C, ja se sisältää vähintään 2 pai- 10 no-% MgSO^, minkä jälkeen kiinteä veteen liukenematon osa erotetaan syntyneestä virrasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vettä sisältävä virta on vesihöyryä, jonka lämpötila on yli 90°C ja paine yli 0,09 MPa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että vettä sisältävän virran lämpötila on yli 60°C.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että vettä sisältävä virta on MgSO^- tai

20 Mg(HS02>2“ tai MgSO^-liuos tai näiden suolojen yhdistelmän liuos.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syntyvä virta sisältää 2-25 paino-% MgS03.