Magnesit (MgCO 3 ) und Magnesia (MgO)
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- Frank Peters
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1 Magnesit (MgCO 3 ) und Magnesia (MgO) Mg ist achthäufigstes Element der Erdkruste Mg 2+ -Konzentration im Meerwasser: 0,129% Mg ist zentraler Bestandteil des Chlorophylls Jährliche Förderung 29 Mio Tonnen Magnesit, 1 Mio Tonne Mg-Salze Jährliche Produktion >14 Mio Tonnen Magnesia Feste Rohstoffe Spatmagnesit (Typus Veitsch) Kryptokristalliner Magnesit (Typus Kraubath) Mg-Silikate (Olivin, Serpentin) Brucit Mg(OH) 2 Mg-Salze: Epsomit Mg(SO 4 ).7H 2 O, Kieserit Mg(SO 4 ).H 2 O, Bischoffit MgCl 2.6H 2 O, Carnallit KMgCl 3.6H 2 O, Langbeinit K 2 Mg 2 (SO4) 3 Flüssige Rohstoffe Meerwasser, Salzsolen (Totes Meer, Michigan Brine Field, Laguna del Rey Brine Field, Quaidam Brines...)
2 Magnesitproduktion 2014 (USGS Mineral Yearbook) Land Produktion ( Mio Tonnen) China 20.5 Türkei 2.7 Russland 1.5 Österreich 0.75 Slowakei 0.70 Spanien 0.65 Brasilien 0.60 Australien 0.50 andere 1.1 Gesamt 29.3
3 MgO Kauster, Sintermagnesia und Schmelzmagnesia Kauster (CCM, caustic calcined magnesia): gebrannt bei C ergibt es ein hochporöses, sehr reaktives Produkt für z.b. Abwasser- und Abgasreinigung (Entschwefelung). Gebrannt bei C ist Kauster dichter und weniger reaktiv, für z.b. Tierfutter und Dünger. Im Sorelzement xmg(oh) 2.yMgCl 2.zH 2 O, der in Estrichen Verwendung findet, kann die Aushärtung über die Reaktivität des Kausters gesteuert werden Sintermagnesia (DBM, dead burned magnesia): dicht gebrannt bei 1600 bis >2000 C wird sie in feuerfesten Produkten eingesetzt Schmelzmagnesia (FM, fused magnesia): geschmolzen im Elektrolichtbogen bei T>2800 C aus Kauster, Sintermagnesia oder auch Rohmagnesit wird sie in feuerfesten Produkten und in der Elektroindustrie (Heizelemente, Isolatoren, z.t. als Einzelkristall) und Nuklearindustrie eingesetzt
4 Einige Beispiele kryptokristalliner Magnesite (Typus Kraubath) Kraubath, Steiermark Kunwarara, Queensland, Australien Kamaduo, Autonome Provinz Tibet, China
5 Steinbruch Preg und Gulsen der Hartsteinwerke Pronat-Preg GmbH, Kraubath, Steiermark
6 Stockwerkartige Magnesitgänge im Kraubather Serpentinit
7
8
9 Syntektonische Magnesitbildung in Extensionsstrukturen am Beginn der sinistralen Seitenverschiebungen entlang der Norischen Linie
10 Serpentinit-Magnesitbrekzien und blumenkohlartige Magnesitaggregate
11
12 Lagerstätte Kunwarara der QMAG, Queensland, Australien
13 Detail Abbau
14 Rohmagnesit Kunwarara, Queensland, Australien
15 Kryptokristalliner Magnesit, Kamaduo (Autonome Provinz Tibet, China)
16 Poliertes Handstück des Magnesits von Kamaduo, Tibet
17 Hydromagnesit des Salda-Sees, Türkei (ZEDEF et al. 2000)
18 Einige Beispiele grobkristalliner Magnesite (Spatmagnesite, Typus Veitsch) Veitsch, Steiermark Breitenau, Steiermark Trieben, Steiermark Huaziyu, Liaoning Provinz, China
19 Magnesitlagerstätte Sattlerkogel, Veitsch korallenführende Kalkschiefer Spatmagnesit
20 Carl Später inspiziert den Abbau (Veitsch 1905)
21 Magnesitlagerstätte Sattlerkogel, Veitsch Abbau zur Gewinnung von Magnesia von ca bis 1968; derzeit Abbau von ca m 3 Rohmagnesit pro Jahr durch die Fa. Cemex Austria für Schlackenkonditionierung, Frostkoffer, Hangbefestigung und Wasserbau
22 Spatmagnesit Breitenau
23 Tagbau Breitenau (2005)
24 Schießen des Rohsteins
25 Untertagbau Breitenau
26 Herstellung natürlicher Sintermagnesia MgCO 3 >> MgO + CO 2
27 Sintern ( totbrennen ) der Magnesia im Drehofen Breitenau
28 Kokardendolomit aus dem Bergbau Trieben, Steiermark
29 Kokardendolomit aus dem Bergbau Trieben, Steiermark
30 Tagbau Huaziyu, Liaoning Provinz, China
31 Kretazische Diabasgänge im proterozoischen Magnesit
32 Ankunft der LKWs nach dem Schießen
33 Sortieren und Beladen der LKWs
34 Begutachtung des Rohsteins
35 Rohstein mit Talkrosetten (blaßrosa)
36 Systematische Beprobung in Schurfgräben (trench sampling)
37 Trench sampling
38 Beprobung des Anstehenden
39 Supergrade im Bergbau Huaziyu, Liaoning Province
40 Bergbau Huaziyu im Sommer
41 Sinterwerk Aoding der RHI AG in Dashiqao, Liaoning Provinz
42 Flotation: Talk im Schaum wird abgeschöpft
43 Vakuumpressen zur Entwässerung des Flotationskonzentrates während Errichtung
44 Flotationskonzentrat nach Vakuumpresse
45 Herdofen zum Calcinieren (= Kaustern, Entsäuern) des Magnesites; Ebene 18 vor Inbetriebnahme
46 Brikettierung der calcinierten Magnesia ( Kauster )
47 Austrag der gebrannten Briketts nach dem Schachtofen
48 Herstellung von Schmelzmagnesia im Werk Aoding
49 Schmelzmagnesia Zerkleinerung und Sortierung Chemische Zonierung im Schmelzblock
50 Schmelzmagnesia FM99.95 aus der Lagerstätte Kamaduo, Tibet
51 Herstellung synthetischer Magnesia
52 Herstellung synthetischer Magnesia MgCl 2 + Ca(OH) 2 >> Mg(OH) 2 + CaCl 2 Mg(OH) 2 >> MgO + H 2 O Nedmag 99HD, Niederlande
53 Eigenschaften von Magnesia (MgO) - Sehr hoher Schmelzpunkt (2800 C) - Hohe chemische Resistenz gegen basische Schlacken - Hohe Wärmeleitfähigkeit - Hoher thermischer Ausdehnungskoeffizient (13, / C) - Niedrige Thermoschockbeständigkeit
54 Thermische Ausdehnung feuerfester Werkstoffe
55 Wärmeleitfähigkeit feuerfester Werkstoffe W/mK Isolierstein Schamotte Bauxit MgO-Chromit MgO-Herzynit MgO-Spinell MgO-ZrO 2
56 Magnesiatypen nach Herkunft Natürlich Synthetisch 89-97% MgO 97,7-99,3% 8-0,2% Fe 2 O 3 0,5 - <0,1% 1,5 - <0,1% Al 2 O 3 < 0,1% 0,5-2,5% CaO 0,5 2,1% <0,1-2,5% SiO 2 0,1-0,2% 3,05-3,40g/cm³ Dichte 3,40-3,45g/cm³
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