CS262479B1

CS262479B1 - A method for treating a suspension of magnesium sulfite crystals

Info

Publication number: CS262479B1
Application number: CS873544A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ing Najmr
Original assignee: Najmr Stanislav
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS354487A1

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.The method solves the modification of the sticky and sticky, difficult to transport magnesium sulfite filter cake into a product that can be manipulated and modified by physical methods to the desired form. The suspension containing in solid phases at least 20 wt. %, preferably 60 to 100 wt. % of magnesium sulfite trihydrate, is concentrated, e.g. by settling, centrifugation or filtration, to a solid phase content of over 40 wt. %, preferably over 70 wt. %. It is then cooled to a temperature below 70 °C, preferably below 42 °C. The resulting product can be processed by conventional physical methods, e.g. granulation, pressing, tableting.

Description

Vynález se týká způsobu zpracování suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého na produkt snadno manipulovatelný a upravitelný fyzikálními metodami do žádané formy.The invention relates to a process for processing a suspension of magnesium sulphite crystals into a product that is easy to handle and can be processed by physical methods into the desired form.

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:Magnesium sulphite was not industrially produced and was not subject to market. Only recently in connection with magnesite technology of flue gas desulfurization has this substance gained practical importance. Two basic variants of magnesite flue gas desulfurization technology are known:

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.and (closed) cyclic, wherein the magnesium sulfite crystals are separated from the wash suspension, dried and thermally digested; b) an open / abbreviated / variant where the magnesium sulphite is discharged from the process as a product, e.g. Depending on the temperature regime, either magnesium sulphite trihydrate or hexahydrate, or a mixture of both, is formed. However, in both known variants of the magnesite flue gas desulfurization technology, the formation of magnesium sulfite in the form of MgSO ₃ .3H ₂ O trihydrate is a source of difficulties. Its crystals are very fine and, by their size of 1 to 10 λ ™, have rather precipitate properties. The filter cake is poorly drained, sticky, sticky and very difficult to transport even at short distances.

Proto se při uzavřené variantě magnezitové technologie filtrace vůbec nepoužívá a suspenze trihydrátu siřičitanu hořečnatého se pouze zahustí sedimentaci na čerpatelnou formu, tj.Therefore, the closed variant of magnesite filtration technology is not used at all and the suspension of magnesium sulphite trihydrate is only thickened to a pumpable form, i.

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.With a solids content of about 500 kg / m, and is introduced into the dryer by means of a pump. However, such a solution to transportation problems is associated with high energy requirements for subsequent water evaporation.

U druhé varianty je tento problém ještě větší, protože zde se siřičitan hořečnatý musí expedovat jako produkt i na velké vzdálenosti.In the second variant, the problem is even greater, since here magnesium sulphite must be shipped as a product over long distances.

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.These disadvantages are overcome by the process for processing the magnesium sulphite crystal suspension according to the invention, which consists in the suspension comprising at least 20% by weight of solids. %, preferably 60 to 100 wt. % of magnesium sulphite trihydrate is concentrated to a solid phase content above 40 wt. %, preferably above 70 wt. % and then cooled to a temperature below 70 ° C, preferably below 42 ° C. The resulting mass is processed to the final product by conventional physical methods. Magnesium sulfite thihydrate is capable of binding three other water molecules to its molecule and thus converting the surrounding free water into MgSO4 · H2O hexahydrate crystals.

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.As a result, in the original gooey magnesium sulphite trihydrate filter cake, the free water content is reduced simply by cooling. It has been experimentally confirmed that the magnesium sulphite trihydrate suspension may contain up to 25.5 wt. % of free water, and a solid, non-lubricating mass is produced by the process according to the invention. Each 1 kg of MgSO ₃ .3H ₂ O is capable of attracting 0.34 kg of free water. The process according to the invention also makes it possible to convert a filter cake or a concentrated magnesium sulphite suspension into a free water-free mass, so that a solid and dry product is obtained. To this end, it is necessary to ensure that the magnesium sulphite trihydrate content in the solid phase and the solid phase content in the suspension are so high that the trihydrate contained is capable of attracting all the free water. In the treatment according to the invention, the impurities resulting from the flue gas desulfurization process are free from defects, for example, fly ash, magnesium residue, water-soluble salts. Even those impurities that are capable of attracting free water in the process of the invention are beneficial. Thus behaves mainly magnesium sulfate, which at temperatures above 70 ° C, exists as a monohydrate .HjO MgSO? And at a temperature below 70 ° C to 0 ° C, is stable in the form of heptahydrate MgSO ₄ 7H ₂ O. Relative Freeness MgSO is 1 kg H ₂ O per 1 kg MgSO 4. The magnesium sulfite crystal suspension treated by the process of the invention is further processed in the cooling stage to a temperature below 70 ° C, but no later than 30 hours after cooling, for example by granulation, tabletting, compression or the like to give the desired product. If a water-free mass is obtained by the treatment according to the invention, it can be finally treated, for example, by grinding or milling and sorting into a loose form of a certain grain size.

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.The process for processing the magnesium sulfite crystal slurry of the present invention makes it possible in a simple manner to convert a greasy, non-manipulable cake after filtration of the magnesium sulfite to a substantially lower free water solids content that is no longer sticky and capable of handling and transporting by conventional methods. The process according to the invention saves the energy and investment costs of drying magnesium sulphite. The preparation of free water-free magnesium sulphite brings a number of advantages especially for the open variant of magnesite flue gas desulfurization technology, where the magnesium sulphite as a final product needs to be packaged, shipped and transported. Especially with magnesium sulphite as fertilizer, its granulation, dustiness and mechanical strength are desirable, which can be achieved by the method according to the invention.

Způsob zpracování suspenze krystalů siřičitanu hořečnatého je osvětlen na následujících příkladech.The following examples illustrate the process for treating the magnesium sulfite crystal suspension.

PřikladlHe did

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.The flue gas desulfurization slurry at 65 ° C was thickened from a solids content of 10 wt. % to 70 wt. %. The solid phase contained 90 wt. The residue was inert impurities (fly ash, unreacted magnesite). The liquid phase contained 10 wt. The residue was water. 1 m ^{3 of} this 60 ° C warm slurry was cooled to 38 ° C by passing through a condenser and the slurry was collected into a mat with a 5 mm hole extruder. After five minutes of maturation, an extruder was launched, from which oval, non-stick noodles emerged. Analytical analysis revealed that the extrudate contained 7 wt. % free water.

Příklad 2Example 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 %.The 62 ° C flue gas desulfurization slurry was continuously fed into a decanter, where it was concentrated to a 60 wt. % solid phase. The solid phase contained 90 wt. % MgSO 4 .3H ₂ O and 10 wt. % inert. The liquid phase contained 33 wt. % MgSO4 and 67% water. The output of the decanter was 300 kg / h of the thickened suspension, its temperature dropping to 45 ° C by self-cooling. All of the concentrated suspension was fed into a granulation drum where it was mixed with a returnable underlay product at 20 ° C in a 1: 2 weight ratio. The material leaving the granulator had a temperature of 35 ° C and was completely free-flowing and non-sticky. The sieve separator separated the proportion of particles below 2 mm that were returned to the granulation and the product above 2 mm. The production was 300 kg / h. Analytical analysis of the product revealed that the product contained no free water, all of the magnesium sulfate was in the form of heptahydrate, and the magnesium sulphite trihydrate initially present was only 75% converted to hexahydrate due to lack of free water.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A process for treating a suspension of magnesium sulfite crystals, characterized in that the suspension containing at least 20 wt. %, preferably 60 to 100 wt. % of magnesium sulfite trihydrate is concentrated to a solid phase content above 40 wt. S, preferably above 70 wt. % and then cooled to a temperature below 70 ° C, preferably below 42 ° C.

2. A process for the treatment of a suspension of magnesium sulphite crystals according to claim 1, characterized in that the suspension contains substances capable of attracting free water, for example magnesium sulfate, at a temperature below 70 [deg.] C.