DE1057586B - Process for regulating the water of crystallization of alkali perborate - Google Patents
Process for regulating the water of crystallization of alkali perborateInfo
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- C01B15/12—Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof containing boron
Description
DEUTSCHESGERMAN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Kristallwassergehaltes von Alkaliperborat, insbesondere Natriumperborat, durch Umsetzung von Alkalimetaborat mit Wasserstoffperoxyd im kontinuierlichen Verfahren.The present invention relates to a method for regulating the water of crystallization content of alkali perborate, especially sodium perborate, by reacting alkali metaborate with hydrogen peroxide in a continuous process.
Bei der kontinuierlichen Darstellung von Alkaliperborat wird eine bereits Perborat enthaltende Metaboratlösung kontinuierlich einem Reaktionsgefäß zugeführt und durch kontinuierliche Einspeisung von Alkaliperborat an Met aborat übersättigt. Dabei wird der entstehende Kristallbrei aus dem Reaktionsgefäß abgezogen und die noch Perborat enthaltende Lauge im Kreislauf nach Ergänzung des verbrauchten Metaborats in das Reaktionsgefäß zurückgeführt. Die Ausgangskomponenten Alkalimetaborat und Wasserstoffperoxyd müssen nicht unbedingt als solche eingesetzt werden, vielmehr kann Metaborat auch in an sich bekannter Weise z. B. aus Alkalitetraborat und Alkalihydroxyd oder auch aus Borsäure oder sogar aus Borsäureanhydrid und Alkalien hergestellt und so in den Prozeß eingeführt werden. Neben dem Wasserstoffperoxyd können auch solches enthaltende Gemische benutzt werden oder Verbindungen, die Wasserstoffperoxyd liefern, z. B. Natriumperoxyd. Versucht man nach einem derartigen Verfahren neben dem üblicherweise in der Technik verwendeten Natriumperborattetrahydrat alternierend auch Natriumperborattrihydrat zu gewinnen, so liegt es nahe, die Duchführung der Perboratkristallisation im Existenzbereich des Trihydrats vorzunehmen, denn es ist bekannt, daß Natriumperborattrihydrat im Vergleich zum Tetrahydrat oberhalb 15° C die stabile Modifikation darstellt.In the continuous preparation of alkali perborate, a metaborate solution already containing perborate is used continuously fed to a reaction vessel and by continuously feeding Alkali perborate is supersaturated with Met aborate. The resulting crystal slurry is removed from the reaction vessel withdrawn and the lye still containing perborate in the circuit after replenishing the consumed metaborate returned to the reaction vessel. The starting components alkali metaborate and hydrogen peroxide do not necessarily have to be used as such, rather Metaborat can also be used in an known way z. B. from alkali tetraborate and alkali hydroxide or from boric acid or even made from boric anhydride and alkalis and thus introduced into the process. Next to the Hydrogen peroxide can also be used containing mixtures or compounds that contain Supply hydrogen peroxide, e.g. B. sodium peroxide. If you try such a procedure alongside the sodium perborate tetrahydrate commonly used in industry, alternating with sodium perborate trihydrate To win, it is obvious to carry out the perborate crystallization in the realm of existence of the trihydrate, because it is known that sodium perborate trihydrate in comparison to the tetrahydrate above 15 ° C is the stable modification.
Es hat sich nun aber gezeigt, daß die Temperaturen keineswegs den ausschlaggebenden Faktor für das Ergebnis der Kristallisation hinsichtlich des Hydratationszustandes darstellen und daß Trihydrat und Tetrahydrat durchaus nicht mit Sicherheit dadurch in reiner Form erhalten werden können, daß man die Perboratkristallisation oberhalb oder unterhalb des Umwandlungspunktes durchführt. Vielmehr wurde gefunden, daß in weit stärkerem Maße ausschlaggebend ist die Zusammensetzung der kristallisierten Lauge hinsichtlich des Verhältnisses der das Alkali perborat bildenden Komponenten. Es kommt hierbei vor allem darauf an, wie das freie Alkali, der Aktivsaucrstoffträgcr und der Borträger, also das Meta-Ιμιγ.ίΙ ιiiU'i" 'IYt 1:11 χ)raI, im Verhältnis zur slöehiomet π scheu Zusammensetzung (U's Nal'O,,· IL1)(X-, vor li''gi'ii. l'niiiiia i'i^ilil uiili Tin ilir I !cri'iilliiutMiiif; ilep f>" Kristallwassergehaltes für die Darstellung von Perborat folgende neue Regel technischen Handelns:It has now been shown, however, that the temperatures are by no means the decisive factor for the result of the crystallization with regard to the state of hydration and that trihydrate and tetrahydrate cannot be obtained with certainty in pure form by carrying out the perborate crystallization above or below the transition point . Rather, it has been found that the composition of the crystallized liquor is far more decisive with regard to the ratio of the components forming the alkali perborate. It depends above all on how the free alkali, the active oxygen carrier and the boron carrier, i.e. the meta-Ιμιγ.ίΙ ιiiU'i "'IYt 1:11 χ) raI, in relation to the slöehiomet π shy composition (U's Nal' O ,, · IL 1) (X -, in li''gi'ii l'niiiiia I 'i ^ ilil uiili Tin ilir I cri'iilliiutMiiif;.! IRDP f>"crystal water content following the presentation of perborate new rule technical Action:
Für die kontinuierliche Kristallisation von Alkalipe H >n rat Ie. trab yd rat müssen die Krislallisalionslaugen Verfahren zur RegelungFor the continuous crystallization of Alkalipe H> n rat Ie. trot yd rat must the crystallization liquor Procedure for regulation
des Kristallwassergehaltesthe water of crystallization
von Alkaliperboratof alkali perborate
Anmelder:Applicant:
Deutsche Gold- und Silber-ScheideanstaltGerman gold and silver refinery
vormals Roessler, Frankfurt/M., Weißfrauenstr. 9formerly Roessler, Frankfurt / M., Weißfrauenstr. 9
Dr. Ernst Wagner, Dr. Helmut Brünner und Albert Langenfeld, Rheinfelden,Dr. Ernst Wagner, Dr. Helmut Brünner and Albert Langenfeld, Rheinfelden,
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
über das Verhältnis Na+BO2~ hinaus noch B4O7 -2 bzw. BO,~ enthalten. Sie dürfen aber demgegenüber kein freies Alkali und keinen freien Aktivsauerstoff enthalten.in addition to the ratio Na + BO 2 ~, they also contain B 4 O 7 -2 or BO, ~. In contrast, they must not contain any free alkali or free active oxygen.
Für die kontinuierliche Kristallisation von Alkaliperborattribydrat müssen die Kristallisationslaugen über Na+BO2 --H2O2 hinaus freies Alkali sowie freien überschüssigen Aktivsauerstoff aufweisen.For the continuous crystallization of alkali perborate tribydrate, the crystallization liquors must contain free alkali and free excess active oxygen in addition to Na + BO 2 - -H 2 O 2.
Es ergibt sich daraus, daß allein aus der Laugenzusammensetzung nach den vorstehend genannten Gesichtspunkten die Darstellung von Perborattetrahydrat oder Perborattrihydrat willkürlich gesteuert werden kann, und zwar weitgehend unabhängig von der Temperatur, bei der die Kristallisation stattfindet. Dennoch wird man nach einer bevorzugten Ausführungsform bei der Durchführung der Erfindung die Kristallisation von Tetrahydrat im Temperaturbereich zwischen 5 und 30° C, diejenige von Trihydrat im Temperaturbereich zwischen 20 und 50° C vornehmen.It follows that solely from the alkali composition according to the above-mentioned aspects the representation of perborate tetrahydrate or perborate trihydrate is controlled arbitrarily can be, largely independent of the temperature at which the crystallization takes place. Nevertheless, according to a preferred embodiment, when carrying out the invention, the Crystallization of tetrahydrate in the temperature range between 5 and 30 ° C, that of trihydrate in the Set a temperature range between 20 and 50 ° C.
Der Überschuß, der für die einzelnen für die Art der Hydratbildung ausschlaggebenden Komponenten in Betracht kommt, kann in gewissen Grenzen schwanken. Vorteilhaft ist es, die jeweils über das Verhältnis NaBO2 -H2O2 überstöchiometrisch angewendeten Komponenten in einem Überschuß von 5 bis 10% zuzuspeisen.The excess which comes into consideration for the individual components which are decisive for the type of hydrate formation can vary within certain limits. It is advantageous to add in an excess of 5 to 10% of the components used in a superstoichiometric manner via the NaBO 2 - H 2 O 2 ratio.
Als Beispiel für die Durchführung des Verfahrens gemäl.l der Krlindunig ist in nachstehender Tabelle der K i'itiliilli'iiil HHiiiVrHiiiii im Mund der hu-Ii in gewissen Zeitabständen ergebenden Laugenzusammensetzung dargestellt. Dabei ist die jeweilige Laugenanalyse umgerechnet auf den Gehalt an pcrboratfreiem Alkali und freiem AklivsfitierstolT in niMol/l gegenüber derAs an example of the implementation of the procedure according to the Krlindunig is in the table below K i'itiliilli'iiil HHiiiVrHiiiii in the mouth of the hu-ii in certain Lye composition resulting from time intervals shown. The respective alkali analysis is included converted to the content of pcrborate-free alkali and free active ingredient in niMol / l compared to the
stöchiometrischen Zusammensetzung des NaBO2 stoichiometric composition of NaBO 2
die Einspeisung der Komponenten so reguliert wurde,the feed of the components was regulated in such a way that
H2O2. Außerdem ist in der letzten Spalte der Tabelle daß über das Verhältnis NaBO2 H 2 O 2 . In addition, the last column of the table shows that the ratio NaBO 2
der Aktivsauerstoffgehalt (Oa) im kristallisierten Salz aufgeführt.the active oxygen content (Oa) in the crystallized salt listed.
Na*)Free
N / A*)
OaSuitor
Oa
im SalzOa
in the salt
*) Nicht bestimmt.*) Not determined.
Obwohl die gesamte Kristallisation im Temperaturbereich zwischen 40 und 45° C und somit im Existenz gebiet des Natriumperborattrihydrats stattfand, ersieht man aus dem Aktivsauerstoffgehalt des zwischen der 13. und 23. Stunde kristallisierenden Salzes, daß hier reines Tetraborat abgeschieden wurde, solange ein Gehalt an überschüssigem freiem Aktivsauerstoff in der Lauge nicht vorhanden war, diese dagegen freies BO.,~ enthielt. Nachdem nach der 23. Stunde H2 O2 hinaus freier Aktivsauerstoff vorlag, dagegen das freie Bor verschwand und außerdem noch freies Natrium+ vorhanden war, schlug die Kristallisation deutlich nach dem Perborattrihydrat um, wie die sprunghafte Erhöhung des Aktivsauerstoffgehaltes im kristallisierten Salz erweist.Although the entire crystallization took place in the temperature range between 40 and 45 ° C and thus in the area of existence of the sodium perborate trihydrate, one can see from the active oxygen content of the salt which crystallizes between the 13th and 23rd hour that pure tetraborate was deposited here, as long as there was an excess free active oxygen was not present in the liquor, but this contained free BO., ~. After free active oxygen was available after the 23rd hour of H 2 O 2 , but the free boron disappeared and free sodium + was also present, the crystallization changed significantly to the perborate trihydrate, as the sudden increase in the active oxygen content in the crystallized salt shows.
Claims (3)
Priority Applications (4)
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