DE487114C

DE487114C - Process for the production of heavy magnesium hydroxide

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Publication number: DE487114C
Application number: DEM90449D
Authority: DE
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Priority date: 1924-06-19
Filing date: 1925-07-09
Publication date: 1929-12-18

Description

Verfahren zur Herstellung von schwerem magnesiumhydroxyd Bei der üblichen Herstellungsweise von Magnesiumhydroxyd durch Ausfällen einer Magnesiumsalzlösung mittels Ammoniak erhält man ein gelatinöses, staubförmiges oder aus Mikrokristallen bestehendes Produkt, welches jedoch niemals eine so hohe Dichtigkeit (Schwere) besitzt wie das durch Hydratation des schweren Magnesiumoxyds gewonnene.Method of making heavy magnesium hydroxide at the usual Production method of magnesium hydroxide by precipitating a magnesium salt solution using ammonia, a gelatinous, powdery or microcrystalline can be obtained existing product, which however never has such a high tightness (heaviness) like that obtained by hydration of the heavy magnesium oxide.

Eine solche Dichtigkeit des Magnesiumhydroxyds ist indessen für viele Verwendungszwecke, z. B. zur Herstellung von Isolier- und feuerfesten Stoffen in der Papier-, Lack- und Firnisindustrie, erwünscht. Es ist gefunden worden, daß man ein sehr schweres Magnesiumhydroxyd gewinnen kann, wenn man dem Magnesiumsalz oder dem Ammoniak einen beliebigen Stoff zusetzt, welcher imstande ist, die Abscheidung des Magnesiahydrats so zu erschweren, daß sie nur sehr langsam vor sich geht. Des weiteren hat sich gezeigt, daß dasselbe Resultat sich erreichen läßt durch Anwendung all jener Kunstgriffe, die geeignet sind, eine plötzliche Umsetzung der Produkte zu verhindern bzw. sie zu verlangsamen. So gewinnt man schweres Magnesiumhydroxyd, indem man auf neutrale, saure oder basische Magnesiumsalze oder auf Magnesium-Ammonium-Salze in fester oder gelöster Form überschüssiges Ammoniak unter Rühren bei möglichst niedriger, 2o bis 25 ° C nicht übersteigender Temperatur einwirken läßt oder solche Stoffe zusetzt, die geeignet sind, die Abscheidung des Magnesiumhydroxyds zu verlangsamen, wie namentlich Ammoniaksalze.Such a tightness of the magnesium hydroxide is, however, for many Uses, e.g. B. for the production of insulating and fireproof materials in the paper, lacquer and varnish industry, is desirable. It has been found that one a very heavy magnesium hydroxide can be obtained by adding the magnesium salt or add any substance to the ammonia which is capable of the separation of the hydrate of magnesia so difficult that it takes place very slowly. Of It has also been shown that the same result can be achieved through application all those tricks that are capable of a sudden implementation of the products to prevent or slow them down. How to get heavy magnesium hydroxide, by looking at neutral, acidic or basic magnesium salts or on magnesium-ammonium salts in solid or dissolved form excess ammonia with stirring at as much as possible lower temperature, not exceeding 20 to 25 ° C, or such Adds substances that are suitable for slowing down the deposition of magnesium hydroxide, like especially ammonia salts.

Setzt man der Ammoniaklösung in kaltem Zustand z. B. eine Magnesiumsalzlösung und als solche beispielsweise eine Magnesiumsulfatlösungzu, so ist das gewonnene Produkt schwerer, als wenn das Mischen in warmem Zustand erfolgt, weil die Reaktion langsamer vor sich geht und das sich schon beim Beginn der Reaktion bildende Ammoniumsulfat eher die Reaktion rückgängig zu machen als sie zu beschleunigen trachtet. Es hat sich außerdem herausgestellt, daß, wenn die Mischung erfolgt zwischen Lösungen mit höchstmöglicher Konzentration und bei möglichst niedriger, keinesfalls aber die der Außenluft überschreitender Temperatur, das Produkt schon eine ziemliche Dichte aufweist. Fügt man diesen Lösungen eine ausreichende Menge eines Stoffes zu, welcher geeignet ist, die Ausfällung hintanzuhalten, beispielsweise ein Ammoniumsalz (z. B. Ammoniumsulfat), so ist das sich bildende Produkt bei weitem dichter, ohne daß freilich die Menge des zugesetzten Ammoniumsulfats in direktem Verhältnis zu der gewünschten Schwere ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine Konzentration unter 5 % keine vollkommenen Resultate gibt, und daß eine Konzentration von 15 °/o und darüber zwar ein dichtes Produkt gibt, aber die Ausbeute zu stark herabsetzt. Es ist gefunden worden, daß, wenn man in einer ersten Phase über ein basisches Magnesiumsalz geht, entweder durch einen graduellen Ammoniakzusatz oder auf beliebige andere in der Chemie und in der Technik bekannte Weise wieder eine sehr schwere Qualität erhalten wird, besonders unter Anwendung der oben angegebenen Grundsätze. Für die praktische Ausführung der Erfindung eignet sich das Chlormagnesium sehr gut, indem es leicht basische Salze bildet, doch ergibt auch das Magnesiumsulfat basische Salze, die sich zur Fabrikation schweren Magnesiahydrats vorzüglich eignen.If you put the ammonia solution in a cold state z. B. a magnesium salt solution and as such, for example, a magnesium sulfate solution, that is what is obtained Product heavier than when mixing is done in a warm state because of the reaction proceeds more slowly and the ammonium sulfate which forms at the beginning of the reaction seeks to reverse the response rather than speed it up. It has It also found that when mixing is done between solutions with highest possible concentration and as low as possible, but by no means the If the temperature exceeds the outside air, the product is already quite dense having. If you add a sufficient amount of a substance to these solutions, which is suitable to prevent the precipitation, for example an ammonium salt (z. B. ammonium sulfate), the product that is formed is by far more dense without to be sure, the amount of ammonium sulfate added in direct proportion to that desired severity. However, it has been shown that a concentration below 5% does not give perfect results, and that a concentration of 15% and it gives a dense product, but reduces the yield too much. It it has been found that, if in a first phase a basic magnesium salt goes, either through a gradual addition of ammonia or any other in the chemistry and in the art known manner again obtained a very heavy quality especially when applying the principles set out above. For the practical Execution of the invention, the chlorine magnesium is very well suited by being light forms basic salts, but magnesium sulphate also produces basic salts which are eminently suitable for the manufacture of heavy magnesia hydrate.

Die Bildung von Magnesiumhydroxyd über basische Salze geht auf folgende Weise vor sich: Behandelt man beispielsweise eine Chlormagnesiumlösung mit einer zur Bildung von agnesiumhydroxyd unzureichenden Menge Ammoniak, und zwar in den durch folgende Gleichung ausgedrückten Verhältnissen 6 MgCl, + =o NH3 + 5 H20 = M9C12+ 5 M90+ =o NH,C1, so erhält man ein basisches Salz der Formel M9C12 # 5 M90, das bei weiterer Behandlung mit Ammoniak gemäß nachstehender Gleichung in Mg (0H)2 übergeführt wird: MgC12. 5 MgO + a NH3 + 7 H20 = 6 Mg (OH,) -f- 2 NH4C1. Hierzu seilbemerkt, daß die Verbindungen 1VIgC1 2 bis 5 MgO nicht die einzigen basischen Salze sind, welche sich bilden können; denn auf die gleiche Weise kann man bis zur Verbindung MgC1 # =o MgO gelangen. In der Praxis empfiehlt es sich, bei der ersten Behandlung von _ Magnesiumchlorid mit Ammoniak die Menge des letzteren so zu wählen, daß eine Verbindung entsprechend der Formel MgCl2. 7Mg0 entsteht, worauf dann beim Hinzufügen weiteren Ammoniaks im Überschuß eine vollständige Umwandlung in Hydroxyd erfolgt.The formation of magnesium hydroxide via basic salts is based on the following Way in front of you: For example, if you treat a chlorine magnesium solution with a insufficient amount of ammonia for the formation of magnesium hydroxide, namely in the by the following equation: 6 MgCl, + = o NH3 + 5 H20 = M9C12 + 5 M90 + = o NH, C1, a basic salt of the formula M9C12 # 5 M90 is obtained, this with further treatment with ammonia according to the following equation in Mg (OH) 2 is transferred: MgC12. 5 MgO + a NH3 + 7 H20 = 6 Mg (OH,) -f- 2 NH4C1. For this It is noted that the compounds 1VIgC1 2 to 5 MgO are not the only basic ones Are salts that can form; because in the same way you can go up to Connection MgC1 # = o MgO arrive. In practice, it is best to do the first Treatment of _ magnesium chloride with ammonia to choose the amount of the latter so that a compound corresponding to the formula MgCl2. 7Mg0 arises, whereupon the Adding more ammonia in excess results in complete conversion to hydroxide he follows.

Beispielsweise wird in ioo kg einer 22prozentigen Magnesiumsulfatlösung in einen geschlossenen Behälter, der mit einer energisch wirkenden mechanischen Rührvorrichtung versehen ist, unter starkem Rühren langsam eine etwa 2oprozentige wäßrige NH,- Lösung in der Gewichtsmenge von 25 bis 26 kg eingetragen. Die Masse wird noch eine Stunde lang scharf weitergerührt, worauf ein rascheres Zugeben von Ammoniak erfolgt, bis im ganzen wenigstens eine der theoretischen gegenüber doppelte Ammoniakmenge eingeführt ist. -Die Mischung wird dann noch wenigstens zwei Stunden lang energisch weitergerührt und schließlich das ausgefällte Magnesiumhydroxyd abfiltriert.For example, in 100 kg of a 22% magnesium sulphate solution in a closed container equipped with a powerful mechanical stirrer, an approximately 2% aqueous NH, solution weighing 25 to 26 kg is slowly introduced with vigorous stirring. The mass is vigorously stirred for a further hour, after which ammonia is added more rapidly until at least one of the theoretical amounts of ammonia is twice as large. The mixture is then vigorously stirred for at least two hours and finally the precipitated magnesium hydroxide is filtered off.

Ein Produkt mit sehr hoher, derjenigen der mit anderen gebräuchlichen Verfahren erhaltenen Produkte gleicher und selbst höherer Dichtigkeit erhält man ferner durch Behandeln von Magnesium-Ammonium-Doppelsalzen mit überschüssigem Ammoniak, sofern diese Behandlung in der Kälte und unter starkem Rühren erfolgt.A product with a very high level of that of those commonly used with others Processes obtained products of the same and even higher density are obtained also by treating magnesium-ammonium double salts with excess ammonia, provided that this treatment is carried out in the cold and with vigorous stirring.

Von diesen Doppelsalzen soll hier nur dasjenige beispielsweise betrachtet werden, welches sich als in wirtschaftlicher Hinsicht am praktischsten erwiesen hat und sich bildet, wenn man gesättigte Ammonium- und Magnesiumsulfatlösungen in äquimolekulärem Verhältnis zusammenmischt. Es ergibt sich alsdann eine ausgiebige Kristallisation eines Salzes, dessen Formel Mg # (S04) # (NH4)2 # S04 -f- 6 H20 ist; dasselbe scheint zuweilen mit anderen Doppelsalzen ähnlicher Konstitution vermischt zu sein.Of these double salts, only one is considered here as an example which proved to be the most practical from an economic point of view and forms when saturated ammonium and magnesium sulfate solutions are in equimolecular ratio mixed together. An extensive one then results Crystallization of a salt whose formula is Mg # (S04) # (NH4) 2 # S04 -f- 6 H20 is; it seems at times mixed with other double salts of a similar constitution to be.

Behandelt man dieses Salz in Form einer gesättigten wäßrigen Lösung oder in trocknem vorzugsweise gemahlenem Zustand mit überschüssigem Ammoniak, so schlägt sich Magnesiahydrat nieder. Erfolgt die Behandlung in warmem Zustand, so weist das Produkt nur eine geringe Dichte auf, bei Behandlung in der Kälte ist die Dichtigkeit des erhaltenen Magnesiahydrats jedoch außerordentlich groß.If this salt is treated in the form of a saturated aqueous solution or in the dry, preferably ground, state with excess ammonia, see above Magnesia hydrate precipitates. If the treatment is carried out in a warm state, so if the product has a low density, if treated in the cold it is However, the tightness of the magnesia hydrate obtained is extremely high.

Auch dieBehandlungvon saurenMägnesiumsalzen, wie von Magnesiumbisulfat (Mg[HSO4]2) sowie von Magnesiumsupersulfat (MgS04.3 Hz S04) mit überschüssigem Ammoniak ergibt schwere Produkte, was offenbar darauf beruht, daß sich zuerst Ammoniumsalz bildet, weshalb dieser Fall also wieder unter den oben ausführlich besprochenen Fall fällt.Also the treatment of acidic magnesium salts such as magnesium bisulphate (Mg [HSO4] 2) as well as magnesium supersulfate (MgS04.3 Hz S04) with excess ammonia gives heavy products, which is apparently due to the fact that the ammonium salt is formed first forms, which is why this case is again under those discussed in detail above Fall falls.

Die praktische Ausführung der den Erfindungsgegenstand bildenden Verbesserungen erfordert keine besondere Apparatur oder Vorrichtung, vielmehr genügt ein mit Rührwerk ausgerüstetes geschlossenes Gefäß. Nach Einfüllen der einzelnen Reagentien wird das Rührwerk in Betrieb gesetzt, bis die Reaktion vollendet ist, und das Produkt sodann filtriert. Die gebrauchten Lösungen werden wieder benutzt.The practice of the improvements forming the subject of the invention does not require any special apparatus or device, rather one with a stirrer is sufficient equipped closed vessel. After filling in the individual reagents the agitator operated until the reaction is complete and the product then filtered. The used solutions are used again.

Es ist festgestellt worden, daß das Rühren nicht nur zu einem gründlicheren Mischen der Reagentien und zur Beschleunigung der Vollendung der Reaktion dient, sondern noch insofern eine sehr wichtige Rolle spielt, als das Rühren die Erzielung einer größeren Verdichtung des Magnesiahydrats sehr wirksam unterstützt. Es besteht sogar ein direkter Zusammenhang zwischen der Rührwerkgeschwindigkeit und der Verdichtung des Produkts; denn je größer die Geschwindigkeit ist, desto dichter wird das Magnesiahydrat. Natürlich gilt dies nur in einem beschränkten Maße; denn nach Erreichung einer gewissen Grenze genügt die Steigerung der Geschwindigkeit allein nicht mehr, um die Densität des Produktes erheblich zu steigern.It has been found that stirring not only leads to a more thorough one Mixing the reagents and accelerating the completion of the reaction, but also plays a very important role insofar as the stirring is the achievement a greater compression of the magnesia hydrate supported very effectively. It exists even a direct relationship between the agitator speed and the compression of the product; because the greater the speed, the denser the magnesia hydrate becomes. Of course, this is only true to a limited extent; because after achieving a certain border simply increasing the speed is no longer enough, to significantly increase the density of the product.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Process for the production of heavy magnesium hydroxide, characterized in that excess ammonia is acted on neutral, acidic or basic magnesium salts or on magnesium-ammonium double salts in solid or dissolved form with constant vigorous stirring at the lowest possible temperature not exceeding 20 to 25 ° C leaves.

2. The method according to claim r, characterized in that when exposed to excess ammonia to a magnesium salt in solution, either the ammonia or the magnesium salt solution those substances are added which are suitable for the deposition of the magnesium hydroxide to slow down, especially one - ammonium salt.