CH170759A - Verfahren zur Herstellung von Ätzkali aus Kaliumsulfat unter gleichzeitiger Gewinnung von Erdalkalioxalat. - Google Patents

Description

  verfahren zur Herstellung von     Ätzkali    aus     Naliumsulfat    unter gleichzeitiger  Gewinnung von     Erdalkaliogalat.       ES sind bereits zahlreiche Versuche und  Vorschläge gemacht worden, um     Ätzkali    aus  dem relativ billigen und leicht zugänglichen       Kaliumsulfat    herzustellen.

   Man hat zum Bei  spiel vorgeschlagen,     Kaliumsulfat    mit Atz  kalk zu     kaustizieren.    Dieser Vorschlag hat  aber zu keinem technisch befriedigenden Er  gebnis geführt, weil die Umsetzung im     gün-          sti@vsten    Falle nur Ausbeuten von etwa 40%  erzielen lässt und dabei neben mehr oder  weniger wertlosen Nebenprodukten nur stark  verdünnte     Ätzkalilösungen    erhalten werden,  ans welchen das     Kaliumhydroxyd    nur mit  entsprechend grossen     Eindampfkosten    gewon  nen werden kann.

   Es wurde auch vorge  schlagen;     Ätzkali    durch Umsatz von Kali  salzen mit     Oxalsäure    oder     Ammoniumoxalat     herzustellen. Diese Verfahren haben keinen  Eingang in die Praxis finden können, da sie  mit erheblichen Verlusten behaftet sind und       Oxalsäure    verwenden, die sehr teuer ist und    deren Regenerierung im Rahmen dieser Ver  fahren wirtschaftlich nicht durchgeführt wer  den konnte.  



  Es wurde nun gefunden, dass es im Ge  gensatz zu dem vorerwähnten     Prozess    der di  rekten     Kaustizierung    von     Kaliumsulfat    bei  einem bestimmten Vorgehen möglich ist, aus  dem     Naliumsulfat    in hoher Ausbeute und  starker Konzentration reines     Atzkali    herzu  stellen. Daneben wird, im Gegensatz zu dem  beschriebenen Verfahren, unter Anwendung  von     Oxalsäure    die wertvolle     Oxalsäure    nicht  verbraucht, sondern     Erdalkalioxalat    herge  stellt, das mit Schwefelsäure leicht auf     Oxal-          säure    verarbeitet werden kann.

   Das Verfah  ren ist dadurch gekennzeichnet, dass aus     Ka-          iiumsulfat    und     Erdalkaliformiat,    das durch  Einwirken von Kohlenoxyd auf     Erdalkali-          hydroxyd    erzeugt werden kann, zunächst     Ka-          liumformiat    erzeugt wird, das durch Erhit  zen in     Kaliumoxalat    übergeführt wird; das           Kaliumoxalat    wird seinerseits mit     Erdalkali-          hydroxyd    in     Ätzkalilauge    und     Erdalkalioxa-          lat    umgewandelt.

   Die erhaltene Kalilauge  wird dann von dem ausgefallenen     Erdalkali-          oxalat    abgetrennt; sie kann nach Bedarf  durch Eindampfen konzentriert     bezw.    auf  festes     Ätzkali    verarbeitet werden. Das     Cal-          ciumoxalat    kann mit Mineralsäuren, z. B.  Schwefelsäure, auf     Oxalsäure        verarbeitet;     werden.  



  Es liegen zwar seit längerer Zeit Erfah  rungen über ein Verfahren vor, das die in  direkte Umwandlung von Natriumsulfat in       Ätznatron    erlaubt, in der Weise, dass zu  nächst     Natriumformiat    durch Einwirkung  von Kohlenoxyd auf Gemische von Ätzkalk  und Natriumsulfat hergestellt, das so gewon  nene     Natriumformiat    dann in einem weiteren  Arbeitsgang in     Natriumoxalat    übergeführt  und letzteres mit Kalk umgesetzt wird, wo  bei neben     Calciumoxalat    Natronlauge gewon  nen wird, und man das erstere in der bei der       Oxalsäureherstellung    üblichen Weise weiter  verarbeitet.  



  Eine Übertragung dieses Verfahrens zur  Herstellung von     Ätznatron    aus Natriumsul  fat auf die Herstellung von     Atzkali    aus     Ka-          liumsulfat    wurde jedoch noch von keiner  Seite vorgeschlagen oder auch nur in Er  wägung gezogen, da von vornherein schwer  wiegende Bedenken und Hemmungen gegen  diese Übertragung vorlagen. Bereits bei dein  Verfahren zur Herstellung von     Ätznatron     aus Natriumsulfat traten verschiedene  Schwierigkeiten auf, deren Überwindung nur  mit grosser     blühe    gelungen ist.

   Das bei der  Umwandlung von     Natriumoxalat    mit     Ätz-          kalk    erhaltene     Calciumoxalat    ist nur schwer  von     Natriumsalzen    zu befreien. Sein Gehalt  an     Natriumsalzen    erschwert aber in hohem  Masse seine Aufarbeitung auf     Ogalsäure.     Auch führt dieser Gehalt des     Calciumoxalats     au     Natriumsalzen    zu ständigen Verlusten an  Natrium.

   Da die Kalisalze bekanntlich eine  grössere Neigung zur Komplexbildung, als  die entsprechenden     Natriumsalze    zeigen,  musste man befürchten, dass die bereits beim       Arbeiten    mit     Natrium    auftretenden Schwie-         rigkeiten    bei der Verwendung der Kalisalze  sich in weit höherem Masse fühlbar machen  würden. Die damit verbundenen Kaliver  luste wären aber, da Kalisalze erheblich  wertvoller als     Natriumsalze    sind, noch weni  ger tragbar und würden eine wirtschaftliche  Durchführung des Verfahrens unmöglich  machen.

   Diese Bedenken waren um so be  rechtigter, als bekanntlich das alte Verfahren  zur Herstellung von     Oxalsäure    durch .Schmel  zen von Sägemehl mit     Ätzkali    gerade infolge  der dabei auftretenden Kaliverluste zugun  sten des modernen Verfahrens der Herstel  lung von     Oxalsäure    über     Natriumformiat     aufgegeben werden musste.  



  Ausser diesen Bedenken musste die Über  tragung des eingangs beschriebenen Verfah  rens auf Kalisalze dem Fachmann auch des  halb kaum durchführbar erscheinen, weil in  der zweiten Stufe des Verfahrens bei der  Umwandlung von     Kaliumformiat    in     Kalium-          oxalat    neben dem äusserst leicht löslichen       Kaliumformiat    das beinahe ebenso leicht lös  liche     Kaliumoxalat    entsteht, deren Trennung  ohne Verluste nicht ohne weiteres möglich  erschien.

   Diese Lösungsverhältnisse liegen  bei dem     Natronverfahren    ungleich besser, da  das     Natriumoxalat    bedeutend     schwerlöslicher     als das     Natriumformiat    ist und dadurch eine  Trennung der Salze ohne Schwierigkeiten  möglich war. Eine quantitative Trennung  des     Kaliumformiats    von dem     Kaliumoxalat     ist aber eine Voraussetzung, um bei- der  Überführung des     Kaliumoxalats    in     Ätzkali     eine reine Kalilauge zu erhalten und Kali  verluste zu vermeiden.  



  Es wurde aber bei der Durchführung des  Verfahrens überraschenderweise gefunden,  dass die Löslichkeit des     Kaliumoxalats    durch  die     gleichzeitige    Anwesenheit von     Kalium-          formiat    und Pottasche die bei der Überfüh  rung von     Kaliumformiat    in     Kaliumoxalat     sich stets neben dem gebildeten     Kaliumoxalat     befinden, so weit heruntergedrückt werden  kann, dass das     Kaliumoxalat    in reiner Form  sich weitgehend von den begleitenden, leich  ter löslichen Salzen abtrennen lässt, und dass  entgegen den Erwartungen die Kaliverluste      sowohl in dieser Stufe des Verfahrens,

   als  auch bei der     Umwandlung    des     Kaliumoxalats     in     Ätzkali    und     Calciumoxalat    sich in durch  aus wirtschaftlich tragbaren Grenzen bewe  gen. Es ist auf diese Weise nicht nur ge  lungen, das relativ billige     Kaliumsulfat    in  das     wertvolle        Ätzkali    überzuführen, sondern  ein     Atzkali    herzustellen, das ausserordentlich  rein und namentlich frei von Chlor ist.

   Das  bisher übliche Verfahren zur Herstellung von       Ätzkali    durch Elektrolyse von Chlorkalium  besitzt bekanntlich die Nachteile, dass es ein  chlorhaltiges     Ätzkali    und als Nebenprodukt  grosse     Mengen    von Chlor liefert, für die kein  genügender Absatz vorhanden ist.  



  Im Rahmen des neuen Verfahrens erfolgt  die Darstellung des     Kaliumformiats,    wie be  reits erwähnt, aus     Kaliumsulfat    und     Erd-          alka.liformiat.    Dabei kann das     Erdalkalifor-          miat    zunächst aus     Erdalkalihydroxyd    und  Kohlenoxyd oder     kohlenoxydhaltigen    Gasen  erzeugt, und erst dann in Gegenwart von  Wasser mit dem     Nalilxmsulfat    umgesetzt  werden.

   Anderseits kann man aber auch der  art arbeiten, dass man das     Kaliumformiat    di  rekt aus     Ka.liumsulfat,        Erdalkalihydroxyd     und Kohlenoxyd oder     kohlenoxydhaltigen     Gasen darstellt, z. B. derart, dass Kohlenoxyd  oder     kohlenoxy        dhaltige    Gase auf eine wäs  serige Mischung von     Kaliumsulfat    und     Erd-          alkalihydroxyd    zur Einwirkung gebracht  wird, wobei ebenfalls intermediär     Erdalkali-          formiat    entsteht.  



  Die Weiterverarbeitung kann derart er  folgen, dass die anfallende     Ka.liumformiat-          lösung    zunächst von dem ausgeschiedenen       Erdalkalisulfat    abgetrennt, z. B.     abfiltriert     wird, und dann zweckmässig nach vorheriger  Entfernung etwa noch vorhandener     Erd-          alkalisalze    zur Trockne eingedampft wird.  Das feste     Kaliumformiat    wird anschliessend  durch Erhitzen, z. B. auf Temperaturen zwi  schen 300 und 450', in     Kaliumoxalat    über  geführt. Das     Kaliumoxalat    wird mit     Erd-          alkalihydroxyd,    z.

   B. mit Kalkmilch, zweck  mässig bei etwas erhöhter Temperatur und  unter Rühren, weiterbehandelt, und die er  haltene Kalilauge von dem ausfallenden Erd-         alkalioxalat    abgetrennt, z. B.     abfiltriert.    Die       Ätzkalilauge    kann in üblicher Weise konzen  triert oder zur Herstellung von festem     Ätz-          kali    eingedampft werden. Das     Erdalkalioxa-          lat    kann mit einer Mineralsäure, z. B.

   Schwe  felsäure, versetzt und die erhaltene     Oxal-          säurelösung    von dem ausfallenden     Erdalkali-          sulfat    abgetrennt und auf     Oxalsäure    ver  arbeitet werden.    <I>Beispiel:</I>  130 kg     Calciumformiat,    das durch Ein  wirkung von Kohlenoxyd auf Ätzkalk her  gestellt werden kann, werden mit 174 kg       Kaliumsulfat    in Gegenwart von 1100 Liter  Wasser umgesetzt, von dem ausgeschiedenen  Gips     abfiltriert    und das Filtrat, zweckmässig  nach vorhergehender Befreiung. von Kalk  salzen, zur Trockne gebracht.

   Das so erhal  tene ameisensaure Kalium wird durch Er  hitzen auf Temperaturen von 300 bis 450 "  in     Kaliumoxalat    übergeführt. Erhalten wer  den zirka 130 kg     Kalioxalat,    das mit 500 Li  ter einer 10%igen Kalkmilch bei zirka 40    im Rührwerk     kaustisch    gemacht wird. Die  erhaltene     Ätzkalilauge    wird vom     oxalsauren     Kalk     abgenutscht    und durch Eindampfen  auf     Ätzkali        verarbeitet,    während das     Cal-          ciumoxalat    mit Schwefelsäure auf     Oxalsäure     verarbeitet     wird.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Ätzkali aus Kaliumsulfat unter gleichzeitiger Gewin nung von Erdalkalioxalat, dadurch gekenn zeichnet, dass man aus Kaliumsulfat und Erd- alkaliformiat zunächst Kaliumformiat er zeugt, das Kaliumformiat durch Erhitzen in Kaliumoxalat überführt,

   das Kaliumoxalat mit Erdalkalihydroxyd in Kaliumhydroxyd und Erdalkalioxalat umwandelt und die er haltene Ätzkalilauge von dem Erdalka.lioxa- lat abtrennt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Erdalkali- formiat verwendet, das durch Einwirken von Kohlenoxyd auf Erdalkalihydroxyd erzeugt wurde. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die erhaltene Ätzkalilauge durch Eindampfen konzen triert. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die erhaltene Ätzkalilauge durch Eindampfen auf festes Ätzkali verarbeitet.