DE128194C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist allgemein bekannt, dafs die Bichromate der Alkalien aus einer Schmelze hergestellt werden, welche aus den Chromverbindungen der Alkalien und des Calciums und aus freiem Kalk besteht. Diese Schmelze wird durch CaI-cinireh einer Mischung von Chromerz, Alkali und Kalk hergestellt, welches bei hoher Temperatur unter Luftzutritt vorgenommen wird, und wobei die drei Materialien in verschiedenen Mengenverhältnissen zur Anwendung kommen.

Die vorerwähnte Schmelze wird nach verschiedenen Processen verschieden behandelt.

Bei dem Verfahren, welches jetzt gewöhnlich zur Anwendung kommt, wird Natrium-(oder Kalium-) Chromat dadurch hergestellt, dafs Chromerz mit Kalk und genügend Soda (oder Potasche), um das sämmtliche Chromoxyd in Natrium- (oder Kalium-) Chromat umzuwandeln, zusammengeschmolzen wird. Diese Chromatschmelze wird in Wasser aufgelöst und mit einer Säure, gewöhnlich Schwefelsäure, behandelt, welche in genügender Menge angewendet wird, um die Hälfte des Natriums (oder Kaliums) des Natrium- (oder Kalium-) Chromate in ein Salz der verwendeten Säure, in dem vorliegenden Falle in Natriumsulfat, zu verwandeln und dadurch Natrium- (oder Kalium-) Bichromat herzustellen. Wenn Salzsäure Verwendung findet, so wird die Hälfte des Natriums in Kochsalz umgewandelt.

Bower (britische Patentschrift 4102 v. J. 1884) schlug vor, die Chromatschmelze in ein feines Pulver umzuwandeln, dieses in Wasser zu suspendiren und auf die Mischung ein Alkalicarbonat und Kohlensäure einwirken zu lassen, zum Zwecke, der Schmelze die geringe Menge des Chromates zu entziehen, welche gewöhnlich nach dem Auslaugen der Schmelze ungelöst zurückgeblieben ist.

Neuhaus u. A. (britische Patentschrift 748 v. J. 1883) schlugen vor, eine Schmelze, welche Calciumchromat und Natriumchromat in ungefähr gleichen Proportionen enthält, in Pulver umzuwandeln, dieses in Wasser zu suspendiren und die wässrige Mischung mit Kohlensäure unter hohem Druck und bei hoher Temperatur zu behandeln, zum Zwecke, das Calciumchromat zu zerlegen, seine Chromsäure frei zu machen und dadurch Natriumbichromat mit dem in der wässrigen Lösung vorhandenen Natriumchromat zu bilden.

Hood (britische Patentschrift 10700 v. J. 1885) schlug vor, Natrium- oder Kaliumchromat, welches durch Auslaugen der Schmelze in üblicher Weise gewonnen worden ist, mit einer dem anwesenden Natrium oder Kalium äquivalenten Menge Ammoniumsulfat zu behandeln, zum Zwecke, durch doppelte Zerlegung Natrium- oder Kaliumsulfat und Ammoniumchromat zu erhalten. Das Natriumoder Kaliumsulfat wird dann entfernt und die Lösung des Ammoniumchromats gekocht, bis die Hälfte des Ammoniaks ausgetrieben ist, wodurch Ammoniumbichromat nach der folgenden Gleichung gebildet wird:

2(NHJ₂GrO₄ = .

(NHJ₂ Cr₂ O₇ + 2 NH_S + H₂O: .

Keines dieser Verfahren hat sich in der Praxis bewährt.

Nach dem den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden neuen Verfahren wird zu^ nächst in schon bekannter Weise eine Chromatschmelze hergestellt, welche Natrium- (öder Kalium-) Chromat und Calciumchromat in ungefähr gleichem molecularen Verhältnifs enthält. Auf die wässrige Lösung dieser Schmelze läfst man dann Kohlensäure und Ammoniak einwirken, wodurch man eine Lösung von Natrium- (oder Kalium-) Chromat und Ammoniumchromat erhält, während der Kalk als Calciumcarbonat niedergeschlagen wird, Die Lösung der beiden Chromate wird dann gekocht, um durch Austreibung von Ammoniak das Natrium- (oder Kalium-) Bichromat zu erhalten gemäfs folgender Gleichung:

(NHJ₂CrO, + Na₂CrO,=

Na₂ Cr₂ O₇ + 2 NH₃ + H₉ O.

Bei diesem Processe werden alle Verluste vermieden, welche bisher dadurch entstanden, dafs die Hälfte des Natrium- (oder Kalium-) Carbonats in die weniger werthvolle Schwefeloder Chlorverbindung umgewandelt wurde und Schwefelsäure oder andere Säuren für die Durchführung des Processes zur Verwendung kamen. Ferner erforderte es Aufwand an Zeit und Arbeitskraft, um das Sulfat oder die anderen Salze während der Verdampfung der Bichromatlösung zu entfernen.

Durch den neuen Procefs wird das Endproduct durch einfachere Mittel, zu geringerem Preise und in reinerem Zustande erhalten als bisher.

Bei der Durchführung des neuen Verfahrens wird das Verhältnifs der Bestandtheile der Schmelze so angesetzt, dafs für je zwei Moleküle der Chromsäure ein Molekül des Natriumoxydes (Na₂ O) oder des Kaliumoxydes (K₂ O) und mehr wie ein Molekül Kalk vorhanden ist. Verwendet man z. B. ein Chromerz, welches ungefähr 50 pCt. Chromoxyd (Cr₂ Oj enthält, und ein Natriumcarbonat, welches etwa 58 pCt. Natriumoxyd (Na₂ O) enthält, so würden die folgenden Verhältnisse für die Bestandtheile der Schmelze ein gutes Resultat geben:

Natriumcarbonat etwa 32 kg,

Ungelöschter Kalk etwa ... 90 Chromerz etwa 100

Die durch Calciniren dieses Gemisches erhaltene Schmelze wird in ein feines Pulver verwandelt und in Wasser suspendirt. Diese Emulsion wird dann in ein geeignetes Gefäfs gebracht und darin Kohlensäure und Ammoniak (oder Kohlensäure und Ammoniumcarbonat) geleitet.

Es hat sich herausgestellt, dafs es nicht nöthig ist, die volle Menge Ammoniak, welche theoretisch erforderlich ist, . um sie mit der Hälfte der Chromsäure, welche versuchsgemäfs durch das vorliegende Verfahren entzogen werden kann, zu verbinden, in Anwendung zu bringen, da. scheinbar eine beträchtliche. Menge des CaI-ciumchromates durch die Kohlensäure zersetzt wird, so dafs Natrium- (oder Kalium-) Bichromat und unlösliches Calciumcarbonat gebildet wird.

Wenn die Schmelze Magnesia enthält, welche in den meisten Chromerzen und in einigen Kalksteinarten vorkommt, so wird die Behandlung mit Kohlensäure und Ammoniak so weit fortgesetzt, bis die Magnesia anfängt, in Lösung überzugehen. In diesem Stadium des Processes ist alle oder annähernd alle extrahirbare Chromsäure in Verbindung mit Natrium (oder Kalium) und Ammoniak in die Lösung übergegangen. Findet man am Ende, dafs Magnesia in der Lösung vorhanden ist, so scheidet man sie aus, indem man eine genügende Menge Kalk dem Inhalt des Reactionsgefäfses hinzufügt. Die Behandlung mit Kohlensäure und Ammoniak giebt bei gewöhnlicher Temperatur ein zufriedenstellendes Resultat. Bei der oben beschriebenen Behandlung der Emulsion wird Wärme entwickelt; da aber die Reaction bei erhöhter Temperatur und auch beim Siedepunkt stattfindet, so ist es nicht nöthig, eine Temperaturerniedrigung durch künstliche Kühlung zu bewirken. Die Ausführung des Verfahrens bei höherer bezw. Siedetemperatur hat obwohl hier eine gröfsere Verflüchtigung des Ammoniaks stattfindet und eine beständige oder öftere Zufuhr desselben nothwendig ist,. den Vortheil, dafs alsdann die Magnesia, welche meist in der Schmelze vorhanden ist, weit weniger Neigung hat, in Lösung überzugehen, so dafs dieses Vorgehen in einigen Fällen mit Vortheil angewendet werden kann.

Nach Beendigung der Reaction wird die Lösung von dem Niederschlag getrennt und nochmals mit Kohlensäure und Ammoniak behandelt, bis im praktischen Sinne sämmtliches Calcium in Form von Calciumcarbonat niedergeschlagen ist. Die Lösung, welche Natrium-(oder Kalium-) Chromat und Ammoniumchromat enthält, wird wieder von dem niedergeschlagenen Calciumcarbonat getrennt.

Wenn Wenig oder gar keine Magnesia in der Schmelze enthalten ist, so ist nur eine einmalige Behandlung mit Kohlensäure und Ammoniak nöthig. Diese Behandlung wird so lange fortgesetzt, bis alle oder annähernd alle entziehbare Chromsäure in Lösung übergegangen ist. Das in den Dämpfen, welche bei der Behandlung mit Kohlensäure und Ammoniak erzeugt werden, enthaltene Ammoniak kann durch allgemein bekannte Mittel

wiedergewonnen werden, und es sind die üblichen Vorsichtsmafsregeln zu beachten, um Flüssigkeiten, welche Ammoniak enthalten, so wenig als möglich der Luft auszusetzen.

Die klare Lösung, mag sie durch die einfache oder doppelte Behandlung erzielt worden sein, wird nun in einem geschlossenen Gefäfs gekocht, um das Ammoniak auszutreiben, welches wiedergewonnen und nochmals benutzt wird. Ungelöste Substanzen, welche während dieser Verdampfung niedergeschlagen werden, werden abgesondert und können entweder mit anderen Materialien zusammen zur Herstellung der Schmelze benutzt oder, falls sie Magnesia enthalten, mit Wasser oder einer genügenden Menge Kalk gemischt werden zum Zwecke des Niederschiagens der Magnesia.

Wenn das Ammoniak aus der Lösung ausgetrieben ist, wird diese weiter der Verdampfung und Concentration unterworfen, bis man das gewünschte Handelsproduct erhält.

Will man ein Product erhalten, welches, obwohl hauptsächlich Bichromat enthaltend, auch eine gewisse Menge Monochromat enthalten soll, so setzt man eine gröfsere Menge Soda (oder Potasche) dem Material für den Ofenprocefs zu, als theoretisch nothwendig ist, um die Chromsäure, welche durch den Procefs der Schmelze entzogen werden kann, in das Monochromat umzuwandeln.

Will man dagegen ein Bichromat mit einem Ueberschufs an Chromsäure erhalten, so wendet man eine verhältnifsmäfsig geringe Menge Soda (oder Potasche) an.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von Alkalibichromat, dadurch gekennzeichnet, dafs eine Mischung von Wasser und einer gepulverten Schmelze, welche Kalium- (oder Natrium-) Chromat und Calciumchromat in gleichem oder beinahe gleichem molecularen Verhältnifs enthält, mit Kohlensäure und Ammoniak so lange behandelt wird, bis alle durch den Procefs entziehbare Chromsäure in Lösung übergegangen und das Calcium als Carbonat niedergeschlagen ist, worauf die ungelösten und niedergeschlagenen Substanzen aus der Lösung entfernt werden und die Lösung selbst, um das Ammoniak aus dem Ammoniumchromat auszutreiben, gekocht wird, wodurch man schliefslich eine Lösung von Natrium- (oder Kalium-) Bichromat erhält, welche dann eingedampft wird.

   Eine Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, welche durch die Gegenwart von Magnesia in der Schmelze bedingt ist, dadurch gekennzeichnet, dafs die Behandlung mit Kohlensäure und Ammoniak an, dem Punkte eingestellt wird, wenn Magnesia anfängt, in die Lösung überzugehen, worauf die nicht gelösten und niedergeschlagenen Substanzen aus der Lösung entfernt werden und die Lösung mit Kohlensäure und Ammoniak weiter behandelt wird, bis das Calcium des Calciumchromates, welches durch die erste Behandlung nicht niedergeschlagen worden ist, als Carbonat niedergeschlagen ist, worauf dieser Niederschlag von der Lösung entfernt und diese gekocht wird, um das Ammoniak des Ammoniumchromates auszutreiben, wodurch eine Lösung von Natrium- (oder Kalium-) Bichromat erhalten wird, welche dann eingedampft wird.