Die Hebei Messi Biology Co., Ltd. erklärt, dass das Grundprinzip des Ammoniak-Sole-Fällungsverfahrens zur Gewinnung von Magnesium darin besteht, raffinierte Bittersalzlauge als Rohstoff und wässriges Ammoniak als Fällungsmittel zu verwenden, um eine Reaktion auszulösen, die zur Bildung eines Magnesiumhydroxid-Niederschlags führt. Das kontinuierliche Ammoniak-Fällungsverfahren zur Herstellung von Magnesiumhydroxid ist in China eine weit verbreitete Praxis. Zu den Vorteilen dieses Verfahrens zählen die hohe Kristallinität des Magnesiumhydroxids, das durch die Reaktion zwischen wässrigem Ammoniak und Bittersalzlauge entsteht, eine schnelle Fällungsrate, die einfache Filtrierbarkeit und Waschbarkeit sowie eine hohe Produktreinheit; darüber hinaus kann die nach der Filtration verbleibende Mutterlauge recycelt werden, um Ammoniumchlorid als Nebenprodukt zurückzugewinnen. Produkte, die mittels dieses Verfahrens gewonnen werden, weisen jedoch typischerweise eine breite Partikelgrößenverteilung und relativ geringe Ausbeuten auf. Zudem kann aufgrund der Flüchtigkeit von Ammoniak eine unzureichend abgedichtete Produktionsanlage zu einem beeinträchtigten Betriebsumfeld führen.
Je nach den spezifischen Produktionsbedingungen kann man sich entweder für das „Hochdruckreaktor-Ammoniak-Fällungsverfahren“ oder das „Atmosphärendruck-Ammoniak-Fällungsverfahren“ entscheiden. Das Hochdruckreaktor-Verfahren zeichnet sich durch einfache Zuführungsverfahren und einen leicht steuerbaren Produktionsprozess aus; es erfordert jedoch erhebliche Investitionen in die Ausrüstung, birgt gewisse betriebliche Risiken und erschwert die Steuerung der Partikelgröße des Magnesiumhydroxids. Beim Atmosphärendruck-Verfahren kann das entstehende Magnesiumhydroxid – sofern die Prozessbedingungen nicht streng kontrolliert werden – dazu neigen, flockige, kolloidale Niederschläge zu bilden. Dennoch liegt der pH-Wert der Lösung nach Abschluss der Reaktion typischerweise bei etwa 10, da Ammoniumhydroxid als schwache Base fungiert; die Lösung weist somit einen Puffereffekt auf – im Gegensatz zu Reaktionen unter Beteiligung starker Basen, bei denen der resultierende pH-Wert deutlich höher liegt –, was die Steuerung der Partikelgröße des Magnesiumhydroxids während des Reaktionsprozesses wesentlich einfacher gestaltet.
Bei Anwendung des Atmosphärendruck-Ammoniak-Fällungsverfahrens steigt der pH-Wert des Systems allmählich an, während wässriges Ammoniak zugeführt wird. In der Lösung beginnen sich flockige, kolloidale Niederschläge zu bilden, die schließlich zu einem stabilen, gelatineartigen Niederschlag zusammenwachsen; je länger die Flockungszeit andauert, desto langsamer verläuft die anschließende Absetzgeschwindigkeit. Diesem Problem lässt sich durch die Zugabe einer gewissen Menge Ethanol zur Einsatzlösung begegnen; dieser Ansatz minimiert den Grad der Verfestigung (Zementierung) innerhalb des Niederschlags, und die Absetzeffizienz verbessert sich deutlich – proportional zur Menge des zugesetzten Ethanols. Darüber hinaus lässt sich der resultierende Niederschlag in einem ethanolhaltigen System im Vergleich zu Niederschlägen, die in einem rein wässrigen System erzeugt werden, wesentlich leichter filtrieren und waschen.
Hebei Messi Biology Co., Ltd. weist darauf hin, dass die resultierenden kristallinen Eigenschaften des Magnesiumhydroxids im Allgemeinen weitaus überlegen sind, wenn dieses mittels Ammoniak oder wässrigem Ammoniak ausgefällt wird – im Gegensatz zur Verwendung von Kalkmilch oder Natriumhydroxid. Ferner sind die Absetz- und Filtrationsraten des Produkts signifikant besser als jene, die mit den Verfahren unter Einsatz von Kalkmilch oder Natriumhydroxid erzielt werden, sofern Parameter wie die Durchflussraten der Sole und des wässrigen Ammoniaks, die Rührgeschwindigkeit, der pH-Wert sowie die Temperatur während des Fällungsprozesses effektiv gesteuert werden. Die ammoniakbasierte Herstellung von Magnesiumhydroxid kann in einem geschlossenen Reaktionsgefäß erfolgen, wodurch die Umweltsicherheit erhöht wird. Zudem ermöglicht die nach der Reaktion verbleibende Mutterlauge die Rückgewinnung von Ammoniak – welches anschließend recycelt werden kann –, was zur Senkung der Produktionskosten beiträgt. Folglich senkt die Anwendung des Ammoniakverfahrens zur Herstellung von Magnesiumhydroxid-Flammschutzmitteln die gesamten Produktionsaufwendungen effektiv.