DE1021340B - Verfahren zur Herstellung von kristallinem Natriumcyanid - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von kristallinem Natriumcyanid

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DE1021340B
DE1021340B DE1956P0016697 DEP0016697A DE1021340B DE 1021340 B DE1021340 B DE 1021340B DE 1956P0016697 DE1956P0016697 DE 1956P0016697 DE P0016697 A DEP0016697 A DE P0016697A DE 1021340 B DE1021340 B DE 1021340B
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DE
Germany
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solution
cyanide
evaporation
sodium cyanide
production
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Application number
DE1956P0016697
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English (en)
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Vincent Willard Kremer
Charles Harold Lemke
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/08Simple or complex cyanides of metals
    • C01C3/10Simple alkali metal cyanides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von kristallinem Natriumcyanid Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Natriumcyanid, insbesondere die Kristallisation von l\Tatriumcyanid aus Lösungen, die durch Neutralisation von Natronlauge mit Cyan.wasserstoff hergestellt sind.
  • Verfahren zur Herstellung von Natriumcyanid auf nassem Wege, d. h. durch Neutralisation wäßriger Natronlauge mit gasförmigem Cyanwasserstoff, sind bekannt. Das Natriumcyanid des Handels wird gewöhnlich nach dem Castner-Verfahren unter Verwendung von Ammoniak hergestellt, welches bei erhöhter Temperatur in ein Gemisch von Kohlenstoff und metallischem Natrium eingeführt wird. Das Castner-Verfahren bietet gegenüber den Naßverfahren den Vorteil, daß keine Abtrennung des Natriumcyanides vom Wasser erforderlich ist. Diese Abtrennung ist schwierig, da das Cyanid dazu neigt, in wäßriger Lösung unter Bildung verschiedener Zersetzungsprodukte zu hydrolysieren.
  • Zu den Hydrolyseprodukten, die sich in wäßrigen Natriumcyanidlösungen bilden können, insbesondere bei dem Versuch, das Natriumcyanid aus den Lösungen auszukristallisieren, gehört Cyanwasserstaff. Durch die Bildung dieser Verbindung wird die Gesamtausbeute herabgesetzt. Ferner neigt Cyanwasserstoff stark dazu, sich zu einer Reihe von. Verbindungen zu polymerisieren, die meist gefärbt sind und als gelbe oder rote Lösungen oder dunkelbraune bis schwarze flockige Ausfällungen: auftreten. Welche Färbung eine verdampfende Lösung auch annimmt, sie geht gewöhnlich in das kristalline Produkt.
  • Trotz der mit ihnen verbundenen, technologischen Schwierigkeiten hat sich den Na,ßverfahren auf Grund des erhöhten Bedarfs an Cyaniden, insbesondere für die Herstellung von Kunstfasern, seit kurzem erneut das Interesse zugewandt. Diese Verfahren ermöglichen im Gegensatz zur absatzweisen Arbeitsweise kontinuierliche Reaktionen, die für die Befriedigung einer erhöhten Nachfrage wesentlich sind. Beim kontinuierlichen Verfahren ist jedoch die Lenkung der Mengen von Reaktionsteilnehmer und Reaktionsprodukt schwierig.
  • Die Erfindung zielt auf die Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung von weißem, kristallinem Natriumcyanid aus wäßrigen Lösungen ab. Sie bezweckt ferner die Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von weißem, kristallinem Natriumcyan,id.
  • Diese Ziele werden gemäß der Erfindung verwirklicht, indem man eine Natriumcyanidlösung in einem Vakuumverdampfer bei Temperaturen oberhalb 55, vorzugsweise bei 56 bis 70° einengt, dabei den NaOH-Gehalt der Lösung innerhalb des kritischen Bereiches von 0,2 bis 3 Gewichtsprozent hält und die entstehenden Natriumcyanidkristalle von der eingedampften. Lösung abtrennt. Dabei trennt man die Kristalle nach lediglich teilweiser Kristallisation des Natriumcyanides ab und führt das Filtrat im Kreislauf zum Teil zum Verdampfer und zum Teil in die Reaktionsstufe zurück, die der Verdampfung vorangeht, wodurch eine kontinuierliche Herstellung des Natriumcyanides möglich wird. Das von den Kristallen abgetrennte Filtrat enthält den größten Teil des Natriumhydroxydes, und durch die Kreislaufführung eines Teiles dieses Filtrates zum Verdampfer kann der im Verdampfer enthaltene Anteil @Tatriumhydroxyd gelenkt werden. Das Natriumhydroxyd stabilisiert in den angegebenen Mengen die Natriumcyanidlösung im Verdampfer und verhindert die Polymerisation des Cyanwasserstoffs.
  • Im allgemeinen werden die in der obigen Weise behandelten Lösungen durch Neutralisation von Natriumhydroxyd mit Cyanwasserstoffsäure hergestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung solcher Lösungen beschränkt, man kann vielmehr ebensogut auch auf andere Weise hergestellte Lösungen verwenden. Zum Beispiel kann die Herstellung des Natriumcyanids auch durch die Umsetzung von Calciumcyanid mit Natriumcarbonat in Lösungen erfolgen. Etwaiges Carbonat oder eine etwaige andere Ausfällung soll vor Gewinnung des Natriumcyanides entfernt, z. B. abfiltriert werden.
  • Aus welcher Ouelle die Natriumcyanidlösung auch stammt, sie soll vor Einleitung in den Verdampfer sorgfältig auf einen NaOH-Gehalt von zumindest 0,2 Gewichtsprozent eingestellt werden. Man kann den NaOH-Gehalt dann. auf einen Wert von etwa 2 bis 3'% ansteigen lassen, der aber nicht überschritten werden soll. Diese Schwierigkeit kann überwunden werden, indem man einen Teil des Filtrates abzieht und mit zusätzlichem Cyanwasserstoff behandelt. Vorzugsweise wird aus der Lösung eine Aufschlämmung abgezogen, die einen Teil des kristallisierten Materials zusammen mit seiner Mutterlauge enthält, und filtriert. Zumindest ein Teil des die Mutterlauge darstellenden Filtrates kann. dann mit Cyanw asserstoff neutralisiert und in den Verdampfer zurückgeführt werden. Wenn im Verdampfer die richtige NaOH-Konzentration aufrechterhalten wird, kann eine Hydrolyse des Natriumcyanides in Cyanwasserstoffsäure und Polymerisation der letztgenannten zu verfärbenden Verunreinigungen vermieden werden. Bei normalem Druck ist die Siedetemperatur so. hoch, daß selbst bei hoher Alkalität eine merkliche Zersetzung und Verfärbung des Produktes auftreten kann.. Überschüssige Alkalität von mehr als etwa 3% NaOH muß, wie bereits aus der USA.-Patentschrift 2 710 788 bekannt ist, während der Verdampfung vermieden werden, um eine Wertminderung des gewonnenen iL\Tatriumcyanides zu verhindern. Eine NaOH-Konzentration von etwa 2 bis 3% stellt, wie erwähnt, die Gewinnung von liochreinein Natriumcyanid in guter Ausbeute sicher, aber nur, wenn die Verdampfung bei Unterdruck und einer Temperatur oberhalb 55, vorzugsweise zwischen 56 und 70° durchgeführt wird. Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Beispiele 1. In einem Kontrollversuch wird die Auswirkung der Verdampfung auf wäßriges 1Tatriumcyanid ermittelt. Man dampft eine Lösung von 98.3%igein NaCN in Wasser mit einer Anfangskonzentration von etwa 35 Gewichtsprozent in -10 Minuten bei 56 bis 70° und Unterdruck zur Trockne ein. Das Produkt enthält 93,411/o NaCN und 3,-17% Wasser. Durch Entfernung des Wassers erhält man Natriumcvanid von einer Reinheit von nur 96,5 Gewichtsprozent. Das bedeutet eine etwa 1,8%ige Zersetzung des Cyanides in der relativ kurzen. zur Verdampfung erforderlichen Zeit und bei den Arbeitstemperaturen und -drücken.
  • 2. In einem Kreislaufverfahren wird eine konzentrierte Na O H-Lösurig stetig mit Cyanwasserstofi auf einen NaCi\?-Gehalt von etwa 3811/o und einen N 11O H-Gehalt von 0,2 bis 1,0% neutralisiert. Nach der Neutralisation wird die alkalische Cyanidlösung andauernd in einen Verdampfer geleitet und bei Unterdruck und einer Temperatur von 60 bis 701 eingeengt. Die im Verdampfer gebildete Aufschlämmung wird andauernd abgezogen und filtriert. Das feuchte, weiße Produkt wird entfernt und getrocknet, während man einen Teil des Filtrates in den Verdampfer zurückführt. Der Rest des Filtrates wird im Kreislauf in die ursprüngliche NaOH-Lösung zurückgeführt und zusammen mit derselben wieder neutralisiert. Durch diese Kreislaufführung wird die NaOH-Konzentration im Verdampfer auf etwa 2% gehalten und ein Ansteigen auf höhere Werte verhindert.
  • Bei einem Versuch führte man dem Verdampfer das Behandlungsgut mit einer Geschwindigkeit von 4 Teilen je Stunde zu, wobei etwa 1,5 Teile aus dem Filtrat bestanden, das dem Verdampfer direkt im Kreislauf zugeführt wurde, und der Rest Frischgut «-ar. Die Aufschlämmung wurde stetig init einer Geschwindigkeit von 3,-1 Teilen je Stunde abgezogen und filtriert, wodurch man 0,5 Teile weiße Kristalle erhielt, die zu etwa einem Drittel ihres Gewichtes aus Mutterlauge bestanden. Diese Kristalle wurden dann getrocknet, wodurch man ein weißes Produkt erhielt, das etwa 96 bis 98 Gewichtsprozent Na C N, weniger als 1 Gewichtsprozent -"TaOH und weniger als 2 Gewichtsprozent Na., C O,, enthielt.
  • Das Kreislaufverfahren gemäß Beispiel 2 liefert also ein annehmbares Produkt bei nur geringen Zersetzungsverlusten. Es sind Abänderungen dieses Verfahrens möglich: Die Rückführung der Mutterlauge in die Neutralisationsstufe kann je nach Wunsch erhöht oder vermindert werden. Bei Rückführung geringerer Mengen wird im allgemeinen der NaOH-Gehalt im Verdampfer erhöht, bei größeren Kreislaufniengen erniedrigt. In der Praxis beträgt der NaOH-Gehalt des getrockneten Cyanides etwa ein Drittel jenes der Mutterlauge. Etwa 111/o stellt die maximale, in dem festen Cyanid zulässige NaOH-Menge dar. Die NaOH-Konzentration im Verdampfer soll daher nicht über maximal 3, vorzugsweise bei 2 bis 2.5 Gewichtsprozent liegen.

Claims (2)

  1. PATEN TANSPRCCIIE: 1. Verfahren zur Herstellung von kristallinem \ati-iumcyanid durch Eindampfen einer Lösung desselben bei Unterdruck zu einem Brei von kristallinem Natriumcyanid und Filtrieren deselben, dadurch gekennzeichnet. daß man die Verdampfung hei einer Teinl-)eratur oberhalb 55, vorzugsweise bei 56 bis i11= durchführt und die NaOH-Konzentration der Lösung während der Verdampfung bei 0.2 bis 3% hält. indem inan die Verdampfung bereits nach teilweiser Kristallisation des NaC \ unterbricht und zumindest einen Teil des Filtrats im Kreislauf in die Verdampfungsstufe zurückführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Herstellung der Na C N-Lösung durch Umsetzung von Natriumhydroxyd und Cyanwasserstoff in wäßriger Lösung den Rest des Filtrates im Kreislauf der Neutralisationsstufe zuführt. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 710 788.
DE1956P0016697 1956-07-23 1956-07-23 Verfahren zur Herstellung von kristallinem Natriumcyanid Pending DE1021340B (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2710788A (en) * 1953-10-29 1955-06-14 Du Pont Treatment of sodium cyanide

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2710788A (en) * 1953-10-29 1955-06-14 Du Pont Treatment of sodium cyanide

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