-
Herstellung von Ätzkali oder Pottasche und Kalisalpeter Kaliumsulfat
läßt sich mit Ätzkalk nur zu einem geringen Teil in Ätzkali verwandeln, während
eine Umsetzung mit Ätzbaryt zukostspielig und daher unwirtschaftlich ist.
-
Vorliegende Erfindung betrifft ein wirtschaftlich arbeitendes, mehrstufiges
Verfahren zur Herstellung von Ätzkali oder Pottasche und Kalisalpeter aus Kaliümsulfat,
welches ohne Schwierigkeiten bei seiner praktischen Ausführung eine Ausbeute von
8.o % und mehr ergibt.
-
Man hat vorgeschlagen, Kaliumsulfat mit Kalkstein und Kohlensäure
zu behandeln, um Bicarbonat zu erhalten. Es wurde ferner gefunden, daß Calciumcarbönat
mit Kaliumsulfat unter Kohlensäuredruck im Autoklaven derart reagiert, daß Kaliumbicarbonat
und Syngenit gebildet werden. Wegen der großen Kaliverluste im Bodenkörper `und
der damit verbundenen schlechten Ausbeute ist jedoch dieses zu verhältnismäßig dünnen
Laugen führende Verfahren allein für die Pottaschegew innung praktisch ungeeignet.
Ganz anders wird aber de Bedeutung dieser Reaktion, wenn eine Gewinnung von Kalisalpeter
damit Hand in Hand geht. --Das vorliegende mehrstufige Verfahren zur Herstellung
von Ätzkali oder Pottasche und Kalisalpeter kennzeichnet sich im wesentliehen dadurch,
daß in der ersten Verfahrensstufe zunächst das Kaliumsulfat mit Calciumcarbonat
in Gegenwart von Wasser unter Kohlensäuredruck bei gewöhnlicher oder erniedrigter
Temperatur zu Kaliumcarbonatlösung und einem aus Syngenit bestehenden Bodenkörper
umgesetzt wird, worauf in der zweiten Stufe des Verfahrens die Umsetzung des von
der Bicarbonatlösung abgetrennten Syngenits mit dem Calciumcarbonat, welches bei
der in bekannter Weise durchzuführenden Kaustizierung der Bicarbonatlauge entsteht,
und Salpetersäure in Kalisalpeter und Gips erfolgt.
-
Nach einer Abwandlung dieses Verfahrens wird das Kaliumsulfat mit
einem solchen Überschuß von Calciumcarbonat in Reaktion gebracht, daß nach Abtrennen
der Bicarbönatlösung ein für die Neutralisierung und Umsetzung mit Salpetersäure
unmittelbar geeignetes Gemisch entsteht.
-
Es ist vorgeschlagen worden; aus Erdalkalicarbonaten, insbesondere
Bariumcarborat
und Kaliumsulfat, -bei erhöhter Temperatur unter
Kohlensäuredruck Kaliumbicarbonä.t hgrzustellen. Die Umsetzung von Bariumcarbonat
mit Kaliumsulfat erfolgt; wie bekannt, bereits ohne Druck und bei normaler Temperatur,-
da nach dem Massenwirkungsgesetz das Löslichkeitsprodukt von Bariumcarbonat größer
ist als das vom Bariumsulfat. Bei der Verwendung von Calciumcarbonat erfolgt unter
sonst bleichen @Terhältnissen keine Umsetzung zum Calciumsulfat und Kaliumcarbonat,
weil das Calciumsulfät dabei in größerer Menge in Lösung geht als das Calciumcarbonat.
, Umgekehrt wird aus einer Lösung voll Calciumsulfat mit Kaliumcarbonat Calciumcarbonat
gefällt. Hieraus ergibt sich, daß sich die verschiedenen Erdalkalien durchaus verschieden
verhalten, so daß bei dem erwähnten Verfahren zu Unrecht allgemein von Erdalkalicarbonaten
gesprochen worden ist, während sich das Verfahren nur einwandfrei mit Bariumcarbonat
unter den angegebenen Versuchsbedingungen durchführen läßt, besonders wenn, wie
bei der Beschreibung des betreffenden Verfahrens angegeben, mit erhöhten Temperaturen
gearbeitet wird. Im übrigen arbeitet das. erwähnte bekannte Verfahren, welches von
Bariumcarbonat ausgeht, auf eine bei erhöhter Temperatur bis zur Sättigung konzentrierte
Lösung von Kaliumbicarbonat hin.
-
Im Gegensatz dazu wird durch Umsetzung von Kaliumsulfat mit Calciumcarbonat
unter Kohlensäuredruck ohne Temperaturerhöhung oder bei niedriger Temperatur Kaliumbicarbonat
in verdünnter Lösung und gefällter Syngenit auf wirtschaftliche Weise erhalten.
Der Ablauf der Reaktion wird dabei durch Druckerhöhung ohne gleichzeitige Temperaturerhöhung
bzw. besser sogar bei Temperaturerniedrigung erreicht, weil unter diesen Bedingungen
das Löslichkeitsprodukt des Calciumcarbonats bzw. -bicarbonats größer ist als das
des Calciumsulfats und des Syngenits.
-
Das Bicarbonat wird nach vorliegendem Verfahren nach-der Trennung
vom Syngenit mit Ätzkalk kaustiziert, während das dabei entstandene Calciumcarbonat
zur Hälfte in den Prozeß zurückgeht. Man kann den Prozeß auch so führen, daß von
vornherein für die Bicarbonatbildung so viel Calciumcarbonat im überschuß gegeben
wird, -wie dem Gehalt des bei dieser Reaktion gebildeten Syngenits an Kaliumsulfat
entspricht. Man erreicht durch diese Arbeitsweise, daß der Syngenit mit dem Calciumcarbonat
innig vermischt ist und bei der darauffolgenden Neutralisation mit Salpetersäure
das Schäumen verhindert wird. Das Gemenge aus Syngenit und Calciumcarbonat setzt
sich mit über 95 % Ausbeute in Kalisalpeter und Gips um. Durch die hierbei entstehende
Erwärmung der Masse wird der Kalisalpeter in Lösung gehalten und kann in bekannter
Weise durch Kühlen gewonnen werden.
-
Infolge der Abwesenheit von löslichen Nebensalzen ist der Kalisalpeter
im Gegensatz zum aus der Konversion mit Natronsalpeter gewonnenen schon sehr rein.
-
Der bei der Reaktion gewonnene Gips kann in bekannter Weise mit Kohlensäure
und mit aus Chlormagnesiumlauge mittels Kalk gefällter I1lagnesia in -1yIagnesiumsulfat
bzw. Kaliumsulfat übergeführt werden. Bei dieser geschlossenen Prozeßführung kreist
das Chlormagnesium. Als Abfallprodukt entsteht lediglich Chlorcalcium in einer Menge,
die dem zum Kaustizieren benötigten gebrannten Kalk entspricht. Beispiel
3 kg Calciumcarbonat werden mit i o, 44 kg Kaliumsulfat in 6o 1 Wasser bei
io bis 15 Atm. Kohlensäureüberdruck und unter Kühlung auf etwa o° C 8 Stunden lang
im Autoklaven gerührt. Nach dieser Zeit wird, wenn möglich unter Druck, die Bicarbonatlauge
vom Syngenit und urzersetzten Calcituncarbonat getrennt. Die Bicarbonatlauge wird
in der Wärme mit einer der Alkalität (etwa o,8fach normal) entsprechenden Menge
gebranntem Kalk kaustiziert und auf eine verkaufsfähige -Ware, beispielsweise 48°
B6, eingedickt. Der Syngenitkalkschlamm wird mit Salpetersäure neutralisiert und
das ents te 'hende Kaliumnitrat durch Kühlung el gewonnen. Die. Mutterlauge und
die anfallende Decklauge gehen in den Prozeß zurück und dienen zum Anmaischen neuer
Schlammmengen. Der bei der Salpeterbildung verbleibende Gips wird mit I1lagnesia,
die erstmalig aus Chlormagnesium mit -gebranntem Kalk, bei Wiederholungen aus der
im Prozeß selbst fallenden Lauge gefällt wird, wie bekannt, in Magnesiumsulfat bzw.
Kaliumsulfat umgewandelt. Das Kaliumsulfat wird in den Anfang des Prozesses wieder
.eingeführt.