Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab an, dass in der Salzchemieindustrie der Region Haiyan derzeit Bittersalz, konzentrierte Sole und Hochtemperatursalz hauptsächlich als Rohstoffe für die Herstellung von Magnesiumcarbonat oder Magnesiumoxid verwendet werden. Zu den industrialisierten Produktionsverfahren zählen das Sodaverfahren, das Kalkverfahren und das Ammoniumcarbonatverfahren.
(1) Die Prozessbedingungen in den einzelnen Schritten des Sodaverfahrens sind: 1. Chargenvorbereitung, 2. Reaktion, 3. Waschen, 4. Pyrolyse, 5. Filtration, 6. Kalzinierung, 7. Zerkleinern und Verpacken. Das Sodaverfahren zur Herstellung von leichtem Magnesiumcarbonat oder leichtem Magnesiumoxid ist ein ausgereiftes Verfahren mit hoher Produktqualität. Es verbraucht jedoch große Mengen an Soda und Frischwasser.
(2) Beim Kalkverfahren wird Kalkmilch anstelle von Soda verwendet, um mit Magnesiumchlorid in der Sole zu Magnesiumhydroxid zu reagieren. Dieses wird anschließend mit Kohlendioxid zu Magnesiumhydrogencarbonat carbonisiert. Bei diesem Verfahren muss der Sulfatgehalt der Sole minimiert werden, da sonst große Mengen an Calciumsulfat ausgefällt und mit dem Produkt vermischt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Verwendung von Kalk anstelle von Soda, wodurch die Kosten gesenkt werden. Die Nachteile sind der komplexere Prozess und die benötigte Ausrüstung im Vergleich zum Sodaverfahren sowie die große Menge an Calciumchloridlösung, die als Nebenprodukt entsteht und behandelt werden muss.
(3) Als Rohstoffe für das Ammoniumhydrogencarbonat-Verfahren dienen hochkonzentrierte Bittersole, dickflüssige Sole oder Hochtemperatur-Salzlaugungslösung. Als Ammoniumhydrogencarbonat wird Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniakcarbonat oder Ammoniak verwendet, und Kohlendioxid wird direkt in die Sole eingeleitet. Ammoniumbicarbonat wird anstelle von Soda verwendet, um mit Magnesiumchlorid oder Magnesiumsulfat in der Sole zu reagieren und das entsprechende Magnesiumcarbonat zu erzeugen. Die Reaktionsgleichung lautet wie folgt:
1. Reaktion einer Sole, die MgCl₂ und MgSO₄ enthält, mit NH₄HCO₃-Lösung:
MgCl₂ + 2 NH₄HCO₃ = Mg(HCO₃)₂ + 2 NH₄Cl MgSO₄ + 2 NH₄HCO₃ = Mg(HCO₃)₂ + (NH₄)₂SO₄
2. Werden Ammoniak und Kohlendioxid direkt in die Sole eingeleitet … 3. Das entstehende MgCO₃·3H₂O und Mg(HCO₃)₂ werden pyrolysiert, um basisches Magnesiumcarbonat zu erhalten:
Mg(HCO₃)₂ + 2 H₂O = MgCO₃·3H₂O + CO₂↑
5 MgCO₃·3H₂O = 4 MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O + CO₂↑ + 10 H₂O
4. Durch Kalzinierung von basischem Magnesiumcarbonat erhält man leichtes Magnesium. Oxid:
4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O = 5MgO + 4CO₂↑ + 5H₂O
Prozesskontrollbedingungen für Ammoniumcarbonat:
1. Konzentration der Rohmateriallösung und Reaktionstemperatur
2. Pyrolysetemperatur
3. Dehydratisierung, Waschen und Trocknen
4. Kalzinierung
5. Mutterlaugenbehandlung
Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab an, dass das Ammoniumcarbonatverfahren zur Herstellung von Magnesiumcarbonat und Magnesiumoxid im Vergleich zum Sodaverfahren einfacher ist, Produkte mit höherem scheinbaren spezifischen Volumen liefert, mehr Bezugsquellen für Ammoniumbicarbonat bietet und kostengünstiger ist. Allerdings ist der Energieverbrauch für die Mutterlaugenverdampfung und -konzentration höher.