CS262479B1 - Způsob zpracováni suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého - Google Patents

Abstract

Způsob řeší úpravu mazlavého a lepivého, obtížně přepravovateIného filtračního koláče siřičitanu hořečnatého na produkt manipulovatelný a upravitelný fyzikálními, metodami na žádanou formu. Suspenze obsahující v pevných fázích minimálně 20 hmot. %, s výhodou 60 až 100 hmot. % trihydrátu siřičitanu hořečnatého, se zahustí např. usazením, odstředěním nebo filtrací na obsah pevných fází nad 40 hmot. %, s výhodou nad 70 hmot. %. Potom se ochladí na teplotu pod 70 °C, s výhodou pod 42 °C. Výsledný produkt je zpracovatelný běžnými fyzikálními metodami, např. granulaci, lisováním, tabletováním.

Description

Vynález se týká způsobu zpracování suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého na produkt snadno manipulovatelný a upravitelný fyzikálními metodami do žádané formy.

Siřičitan hořečnatý se průmyslově nevyráběl a nebyl předmětem trhu. Teprve v poslední době v souvislosti s magnezitovou technologií odsiřování spalin nabyla tato látka na praktickém významu. Jsou známy dvě základní varianty magnezitové technologie odsiřování spalin:

a/ uzavřená /cyklická/, kde se krystaly siřičitanu hořečnatého oddělují z prací suspenze, suší se a tepelně štěpí; b/ otevřená /zkrácená/ varianta, kde se siřičitan hořečnatý odvádí z procesu jako produkt, např. ve formě hořečnatého hnojivá. V závislosti na teplotním režimu vzniká bud trihydrát nebo hexahydrát siřičitanu hořečnatého nebo směs obou těchto hydrátů. U obou známých variant magnezitové technologie odsiřování spalin je však vznik siřičitanu hořečnatého ve formě trihydrátu MgSO₃.3H₂O zdrojem potíží. Jeho krystaly jsou velice jemné a svou velikostí 1 až 10 λ™ mají spíše vlastnosti sraženiny. Filtrační koláč je špatně odvodnitelný, lepivý, mazlavý a velice špatně se přepravuje i na malé vzdálenosti.

Proto se při uzavřené variantě magnezitové technologie filtrace vůbec nepoužívá a suspenze trihydrátu siřičitanu hořečnatého se pouze zahustí sedimentaci na čerpatelnou formu, tj.

O obsah pevné fáze cca 500 kg/m , a do sušárny se vnáší pomocí čerpadla. Takové řešení přepravních potíží je však spojeno s velkými energetickými nároky na následné odpaření vody.

U druhé varianty je tento problém ještě větší, protože zde se siřičitan hořečnatý musí expedovat jako produkt i na velké vzdálenosti.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob zpracování suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se suspenze obsahující v pevných fázích minimálně 20 hmot. %, s výhodou 60 až 100 hmot. % trihydrátu siřičitanu hořečnatého zahustí na obsah pevných fází nad 40 hmot. %, s výhodou nad 70 hmot. %, načež se ochladí na teplotu pod 70 °C, s výhodou pod 42 °C. Vzniklá hmota se zpracuje běžnými fyzikálními metodami na finální výrobek. Thihydrát siřičitanu hořečnatého je schopen poutat do své molekuly další tři molekuly vody a tak převést okolní volnou vodu v krystaly hexahydrátu MgSOj.óHjO.

V důsledku toho se v původním mazlavém filtračním koláči trihydrátu siřičitanu hořečnatého sníží obsah volné vody pouhým ochlazením. Experimentálně bylo potvrzeno, že suspenze trihydrátu siřičitanu hořečnatého může obsahovat až 25,5 hmot. % volné vody a způsobem podle vynálezu vznikne ještě pevná, nemazlavá hmota. Každá 1 kg MgSO₃.3H₂O je schopen poutat 0,34 kg volné vody. Způsob podle vynálezu umožňuje rovněž převedení filtračního koláče nebo zahuštěné suspenze siřičitanu hořečnatého na hmotu prostou volné vody, takže se získá pevný a suchý produkt. K tomu účelu je třeba zabezpečit, aby obsah trihydrátu siřičitanu hořečnatého v pevné fázi a obsah pevné fáze v suspenzi byly tak vysoké, aby obsažený trihydrát byl schopen poutat veškerou volnou vodu. Při úpravě podle vynálezu nejsou nečistoty pocházející z procesu odsiřování spalin na závadu, například nevadí popílek, zbytky hořečnaté suroviny, vodorozpustné soli. Dokonce ty nečistoty, které jsou schopné poutat při postupu podle vynálezu volnou vodu, znamenají přinos. Takto se chová zejména síran hořečnatý, který při teplotě nad 70 °C existuje jako monohydrát MgSO^.HjO a při teplotě pod 70 °C až do 0 °C je stabilní ve formě heptahydrátu MgSO₄.7H₂O. Relativní odvodňovací schopnost síranu hořečnatého je 1 kg H₂O na 1 kg MgSO^. Suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého upravovaná způsobem podle vynálezu se dále zpracuje ve stádiu chlazení na teplotu pod 70_°C, nejpozději však do 30 hodin po jejím vychlazení, například granulováním, tabletováním lisováním nebo podobnou finální úpravou na žádaný produkt. Pokud úpravou podle vynálezu získáme hmotu prostou vody, lze jí finálně upravit například drcením nebo mletím á tříděním na sypkou formu o určité velikosti zrna.

Způsob zpracování suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého podle vynálezů umožňuje jednoduchým způsobem převést mazlavý, nemanipulovatelný koláč po filtraci siřičitanu hořečnatého na pevnou hmotu s podstatně nižším obsahem volné vody, která se již nelepí a je Schopná manipulace a přepravy běžnými způsoby. Způsob podle vynálezu šetří energetické a investiční náklady na sušeni siřičitanu hořečnatého. Příprava siřičitanu hořečnatého prostého volné vody přináší řadu výhod zejména pro otevřenou variantu magnezitové technologie odsiřování spalin, kdy je třeba siřičitan hořečnatý jako finální produkt balit, expedovat a dopravovat. Především u siřičitanu hořečnatého jako hnojivá je žádoucí jeho granulace, neprášivost a mechanická pevnost, čehož lze způsobem podle vynálezu docílit.

Způsob zpracování suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého je osvětlen na následujících příkladech.

Přikladl

Suspenze z odsiřování spalin o teplotě 65 °C byla na bubnovém filtru zahuštěna z obsahu pevné fáze 10 hmot. % na obsah 70 hmot. %. Pevná fáze obsahovala 90 hmot. % MgSO^.31^0, zbytek byly inertní nečistoty /popílek, nezreagovaný magnezit/. Kapalná fáze obsahovala 10 hmot. % MgSO^, zbytek byla voda. 1 m³ této suspenze teplé 60 °C se průchodem chladičem ochladil na 38 °C a suspenze se jímala do zračí vany opatřené extrudérem s matricí o průměru otvorů 5 mm. Po pěti minutách zrání byl spuštěn extrudér, ze kterého vycházely oválně, vzájemně se nelepící nudle. Analytickým rozborem bylo zjištěno, že extrudát obsahuje 7 hmot. % volné vody.

Příklad 2

Suspenze z odsiřování spalin o teplotě 62 °C se kontinuálně uváděla do dekantéru, kde se zahustila na obsah 60 hmot. % pevné fáze. Pevná fáze obsahovala 90 hmot. % MgSO^.3H₂O a 10 hmot. % inertů. Kapalná fáze obsahovala 33 hmot. % MgSO^ a 67 % vody. Výkon dekantéru býl 300 kg/h zahuštěné suspenze, její teplota samovolným ochlazením poklesla na 45 °C. Veškerá zahuštěná suspenze se uváděla do granulačního bubnu, kde se mísila s vratným podsítným produktem o teplotě 20 °C v hmotovém poměru 1:2. Z granulátoru vystupující materiál měl teplotu 35 °C a byl zcela sypký a nelepivý. Na sítovém třídiči byl oddělen podíl částic o velikosti pod 2 mm, který se vracel do granulace, a produkt o velikosti částic nad 2 mm. Produkce byla 300 kg/h. Analytickým rozborem produktu bylo zjištěno, že produkt neobsahuje žádnou volnou vodu, veškerý síran hořečnatý je ve formě heptahydrátu a původně obsažený trihydrát siřičitanu hořečnatého přešel na hexahydrát v důsledku nedostatku volné vody jen ze 75 %.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Způsob zpracování suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého, vyznačený tím, že suspenze obsahující v pevných fázích minimálně 20 hmot. %, s výhodou 60 až 100 hmot. % trihydrátu siřičitanu hořečnatého, se zahustí na obsah pevných fází nad 40 hmot. S, s výhodou nad 70 hmot. %, načež se ochladí na teplotu pod 70 °C, s výhodou pod 42 °C.
2. 2. Způsob zpracování suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého podle bodu 1, vyznačený tím, že suspenze obsahuje látky schopné poutat při teplotě pod 70 °C volnou vodu, například síran hořečnatý.