AT265961B - Verfahren zur Entsäuerung von Karbonaten - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Entsäuerung von Karbonaten Über den Entsäuerungsvorgang von Karbonaten,   wie z. B. Kalziumkarbonat, Magnesit oder Eisen-   spat, ist bekannt, dass beim Überleiten bestimmter Gase, wie z. B. Wasserstoff oder Wasserdampf, über die gemahlenen Karbonate die Entsäuerungstemperatur herabgesetzt wird bzw. der Entsäuerungsvorgang bei niedrigen Temperaturen beschleunigt wird. 



   So wurde   z. B. pulverfönniges   Kalziumkarbonat beim Überleiten von Luft bei 5500 C zu weniger als 5% innerhalb 1 h zersetzt, hingegen im Wasserdampfstrom unter den gleichen Bedingungen zu zirka   9001o   entsäuert. Desgleichen konnte Rohmagnesit mit einer Korngrösse unter 60 li nach einstündigem Erhitzen im trockenen Luftstrom bei 5000 C nur zu zirka 15% entsäuert werden, während die Entsäuerung in feuchter Luft (800 C wasserdampfgesättigt) bei derselben Temperatur im gleichen Zeitraum beinahe vollständig war. 



   Eisenspat    (FeC03)   konnte indessen im Wasserdampf bereits bei 3750 C, im Luftstrom hingegen erst bei 505  C innerhalb des gleichen Zeitraumes vollständig entsäuert werden. Man erklärt diese Erscheinung damit, dass die Diffusion der Kohlensäure aus dem Gitter der Karbonate durch die Einwirkung der erwähnten Gase erhöht wird. 



   Die technische Realisierung einer Wasserdampfatmosphäre in einem der herkömmlichen Öfen ist schwierig, wenn nicht unmöglich. 



   So wird der Verbrennungsluft beim kaustischen Brennen von Magnesit im Rotierofen Wasserdampf zugesetzt. Es wurde auch vorgeschlagen, Karbonate mit Ofenabgasen zu entsäuern, denen Wasserdampf zugesetzt wird. Ausserdem ist ein Verfahren bekanntgeworden, demzufolge die Karbonate, wie   z. B.   Kalkstein mit Wasserdampf unter Druck bei 320  C in die Hydroxyde überführt werden und diese anschliessend mit heisser Luft zwecks Gewinnung der Oxyde zersetzt werden. Bei allen diesen Verfahren kann entweder eine ideale Wasserdampfatmosphäre nicht erreicht werden oder sie sind zu umständlich und konnten sich dadurch nicht durchsetzen. 



   Verwendet man hingegen Wasserdampf als Transportmittel für die Karbonate, so sind die Karbonatteilchen stets von Wasserdampf umhüllt, wodurch die Wasserdampfatmosphäre in idealer Weise realisiert wird. Bläst man also gemahlene Karbonate mittels Wasserdampf durch ein von aussen erhitztes Rohrleitungssystem, so wird insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten die Diffusionsgeschwindigkeit der Kohlensäure in der Grenzschichte Karbonatteilchen/Gasphase stark erhöht, wodurch der oben erwähnte Einfluss des Wasserdampfes auf den Entsäuerungsvorgang sich optimal auswirken kann. 



   Durch Kombination mit einer Gasstrahlmühle, welche ebenfalls mit Dampf betrieben werden kann, kann der Entsäuerungsvorgang mit dem Zerkleinerungsvorgang in idealer Weise vereinigt werden. 



   Die Entsäuerung von Karbonaten nach dem beschriebenen Prinzip kann in verschiedener Weise erfolgen, wie nachfolgende Beispiele zeigen :
1. Zerkleinerte Karbonate werden mit Wasserdampf durch ein von aussen erhitztes Rohrleitungssystem geblasen. 

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   2. Vorzerkleinerte Karbonate werden mit Wasserdampf in einer Gasstrahlmühle feinst zerkleinert und in einem nachgeschalteten, von aussen erhitzten Rohrleitungssystem entsäuert. 



   3. Vorzerkleinerte und vorerhitzte Karbonate werden in einer Gasstrahlmühle feinst zerkleinert und in einem nachgeschalteten, von aussen erhitzten Rohrleitungssystem vollständig bzw. bis zu dem gewünschten Ausmass entsäuert. 



   4. Vorzerkleinerte und gegebenenfalls vorerhitzte Karbonate werden mit Wasserdampf durch ein von aussen erhitztes Rohrleitungssystem geblasen, wobei bereits eine teilweise Entsäuerung erfolgen kann. Die Karbonate werden nachher in einer Gasstrahlmühle feinst zerkleinert und in einem nachge- schalteten, von aussen erhitzten Rohrleitungssystem vollständig bzw. bis zu dem gewünschten Ausmass entsäuert. 



   5. Zerkleinerte Karbonate werden in bekannter Weise so weit vorerhitzt, dass noch keine oder nur eine teilweise Entsäuerung erfolgt, und sodann mit überhitztem Wasserdampf in einer Gasstrahlmühle gemahlen, wobei die Entsäuerung der Karbonate erfolgt. 



   Die Gewinnung der entsäuerten Karbonate, also der Oxyde, aus dem Gas-Staubgemisch erfolgt sodann in bekannter Weise, beispielsweise mit Hilfe von Zyklonen, welche bei den hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Gase, die bei dem Verfahren auftreten, sehr gute Wirkungsgrade haben. 



   Die gasförmigen Endprodukte des beschriebenen Verfahrens sind überhitzter Wasserdampf und Kohlendioxyd. Es kann dieses Gemisch beispielsweise zur Trocknung und Kohlensäurehärtung von Baustoffplatten, welche Sorelzement als Bindemittel enthalten, verwendet werden oder der Wärmeinhalt des
Gasgemisches, in welchem auch die Kondensationswärme des Wasserdampfes enthalten ist, wird zu Erwärmungszwecken, beispielsweise zur Vorwärmung der noch nicht entsäuerten Karbonate, ausgenutzt. 



   Dieses Entsäuerungsverfahren kann zur Gewinnung von Kohlensäure herangezogen werden. Kondensiert man den Wasserdampf, wobei sich, wie man annehmen kann, auch der Staub aus dem Gasgemisch weitgehend abscheidet, so erhält man Kohlendioxyd in hochkonzentrierter Form und frei von unerwünschten, giftigen Gasen. Um das Einschleusen von Luft mit den Karbonaten zu verhindern, werden diese mit Wasserdampf und/oder Kohlensäure vor Eintritt in das Entsäuerungssystem gespült oder die Aufgabe der Karbonate erfolgt über eine evakuierte Vorrichtung. 



   Die Herstellungsmöglichkeit billiger und reiner Kohlensäure in praktisch unbegrenzter Menge er- öffnet neue Perspektiven hinsichtlich ihrer Verwendung, beispielsweise für die Kohlensäuredüngung. 



   Auch die Entsäuerung von karbonatischem Eisenerz mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens enthält einige technisch interessante Möglichkeiten. 



   So können beispielsweise die für die Verhüttung des karbonatischen Eisenerzes erforderlichen oder erwünschten Zuschlagstoffe, wie   z. B.   saure Eisenerze, Quarz, Manganerz, gegebenenfalls Chromerz usw. sowie Reduktionsmittel, wie z. B. Koksgrus, Graphit, Kohle, Schweröl, Teerpech usw., vor, während bzw. nach der Entsäuerung auf das innigste mit dem erwähnten Eisenerz, eventuell unter gleichzeitiger Mahlung, vermengt und anschliessend eventuell durch eine Heisspressung auf Briketts verpresst werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Entsäuerung von Karbonaten, wie Kalkstein, Dolomit, Magnesit sowie von karbonatischem Eisenerz oder Mischungen bzw. Mischkristallen dieser Karbonate, dadurch gekennzeichnet, dass die Entsäuerung im strömenden Wasserdampf erfolgt, u. zw. dergestalt, dass die Karbonate, welche entsäuert werden sollen, mit Wasserdampf durch ein von aussen erhitztes Rohrleitungssystem geblasen werden.- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit Wasserdampf betriebene Gasstrahlmühle zur Zerkleinerung und gegebenenfalls Entsäuerung der oben erwähnten Stoffe in Kombination mit dem oben erwähnten Rohrleitungssystem verwendet wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Karbonate vor Eintritt in die Gasstrahlmühle und das nachgeschaltete Rohrleitungssystem vorerhitzt werden und/oder mit Wasserdampf zwecks Vorerhitzung und gegebenenfalls teilweiser Entsäuerung durch ein von aussen erhitztes Rohrleitungssystem geblasen werden. EMI2.1 dass die Entsäuerung der Karbonate nach entsprechender Vorerhitzung ausschliesslich mit Hilfe einer dampfbetriebenen Gasstrahlmühle durchgeführt wird. EMI2.2 <Desc/Clms Page number 3> vor der Entsäuerung mit Wasserdampf und/oder Kohlensäure gespült werden oder die Aufgabe der Karbonate über eine evakuierte Vorrichtung erfolgt, wodurch eine von Fremdgasen möglichst reine Kohlensäure aus dem bei der Entsäuerung anfallenden Kohlensäure-Wasserdampf-Gemisch gewonnen werden kann.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die für die spätere Verhüttung der karbonatischen Eisenerze erforderlichen oder erwünschten Zuschlagstoffe, wie z. B. saure Eisenerze, Quarz, Manganerz, gegebenenfalls Chromerz usw. sowie Reduktionsmittel, wie z. B. Koksgrus, Graphit, Kohle, Schweröl, Teerpech usw. vor oder während der Entsäuerung mit dem erwähnten Eisenerz, eventuell unter gleichzeitiger Mahlung, vermischt werden.