DE1567917A1 - Verfahren zur Herstellung von Natriumsulfat mit leichtem Schuettgewicht - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Natriumsulfat mit leichtem-:

  gchütteewicht.

  Wasserfreies Natriumsulfat wird im allgemeinen durch Kristallisa-

  tion aus wdBriger Lösung bei höherer Temperatur hergestellt: Als

  Ausgangslaugen dienen dabei meist die bei chemischen rrozessen an-

  fallenden Natriumsulfathaltij::en Abfallaugen,' die auf geeignete `dei--

  se, beispielsweise durch Tauchbrenner, bis zur Auskristallisation

  des Natriumsulfates eingedampft werden %.D.as-kristallisierte Natrium-

  auifat wird. d-nn in bekannter ti'eise.von der .Butterlauge getrennt und

  getrocknet. Bei dieser Darstellungsweise fällt ein-sehr schweres,

  schlecht rieselfähiges Natriumsulfat in. Die Schüttgewichte so her-

  gestellter w-sser-freier Natriumsulfate liegen über- 1000:g/1-, meist

  sogar über 1200 g/14

  Nun ist es bei verschiedenen Anwendungsgebieten, bei deren Natrium-

  sulfate eingesetzt werden,_insbesondere in der Wasch- und Reinigungs-

  mittelndustrie, erwünscht, diese wasserfreien Natriumsulfate in ei#es

  leichten und voluminösen bzw. leichten und gut rieselförmigen Form zur

  Verfügung zu haben. Dies ist insbesondere dann der

  Natriumsulfat zu leichten, in bead-Form gesprühten anderen Naschmittel-

  beetandteilen zumischen will oder wenn auf ein Gemisch von@leichtem

  Hatriumsulfat mit anderen leichten';'Vaschmittelbestandteilen,-z:Ha

  leichten, kugelförmigen Alkaliphosphaten und/oder Alkalisilikaten,-

  Tenside, z.Be durch Aufsprühengaufgebracht Iverden solleng

  Es ist bekannt, dap man durch Sprühcalcination von wäßrigen Natrium-

  sulfatlösungen leichteres und voluminöseres wasserfreies Natriumsul-

  fat als durch Kris'tallisati'on oder durch Trocknen auf einer' Caleinier-

  walze erhalten kann: Die auf dem Markt befindlichen, durch Sprühcal-

  cination gewonnenen wasserfreien Natriumsulfate haben aber immer noch

  Schüttgewichte von mehr als 400 g/1, meist sogar über 450 g/1. Bei

  s@ @ cd Gch die SCZZ"aüttgew? chtstestF33£digkeit,

  da Jh o> p e,ah.ze des Schüttgewichtes durch geringe nechanische Be-

  i e ie sich zaB- durch die Rüttels=ählättgewichtsahalyse .

  i äs A ng>#.g'tc; ;# @_^r, den Stößen messend verfolgen 1@@.@3t £ und zurr ande-

  ,..".-.. ni.ch"e b?fr1.euig3nd,#

  -_e @4xA:>..e nur@eryasct@ender@, gefunden, dab man durch SprUhcal-

  n a -. _,o s>: vo rö -r' .F'hgeäi Natriumsuwfatlaugen leichte v a:>serfreie Ja-

  -ü ._..@L@.ü@.=faüe awt ;chütt.gewich.tez: von weniger als 350 g;'15 änsbeson.-

  d.ere 'v on# sG:@i.ger' 2,21.a 300 dadurch erhalten kann, das man vor oder

  -<< - r; - h, ? ;#

  #`'Ä_'w's_= `..xz;.,. 'i..:.@.:. g d. er vec?@i r

  zu veroprUhenderl Lösung 0,5 biss

  3';>wte@-@onde°e ; bis 2@$ au= den 14a41,riumsulfat-Feststoffgehalt be-

  ?~e: rs@->;t an glesbi.ldenden Stoffen, beispielsweise gLasiges Alkali-

  h@sh;@:aäsic',j'odey ei 2,s bildende i#lkalisi.li kate zusetzt.

  - j.ospha.t ka,rz zoB@ das beka.nn'e Graham°eche alz,

  pY y.yp7' 1,

  @:...ii mit @.rl.d@r i!2, 20:P 05-Verhältnis von 1:1, Y ci-

  ,,z:- kann Jedoch auch i"2, ti,i.umposphatD;läser verwenden,

  :@e :I e'. 2, . : 2,s N- G P @,(),-Verhältnis kleiner oder grä2er ist -als 1:1,

  qw 5;1. :42,2,n dann an Stelle eines Ida tr'itum -@

  f-k@@ - Is es zu Lc-i" ein ilat,ium-Kaliumpilosphat.;glas oder ein Kalium-

  phosphatgl;.w ver%;aendexz oder aber auch Phoaptiatgiäser anderer Alkali--

  LT, e-a@,2_: .:, .Als g-_asbildende A-lka? isi? ikat- können z,13, die 1"<andelsib-

  I@a=@:@°iarr.ünd/oder ü2,_ '

  iillnvlas$E?X=g, läse In mit verschiedenen :iiez0:

  n .; "

  v irhältni ssen eingesetzt werden,

  e JLat zwar bekannt, daß man Alkalipyro-- und Tripolyphosphate bzwo

  e;MG`'w Gemische mit S ohüttgewichten unter 450 g/3 dadurch herstellen

  daß man eine wößrige Lösung von Alkaliorthophosphaten, die

  ein Alkaii.phdsphatglaa gelöst enthält, in einem SprUh-

  E:roc:neäso versprüht, daß die Calcinatteilchen eine größte Ausdeh--

  G":r i g "ron @U i#,0 # b1 s 0,4 mm aufweisen und das Orthophosphatcaleinat

  Durch Erhitzen. auf höhere Temperaturen irr das kondensierte Phosphat

  uberführt wird. Bei diesem bekannten Verfahren, das die Herstellung

  leichter Phoaphate beaohreibt, muee einmal eine solche Versprühung

  torgenommen werden, daß sehr feine Orthophoaphatcalcinate.entstehen,

  bei 'deren Uberführung zum pyro- und Tripolyphoaphat in Anwesenheit von

  Glasbildnern eine weitere Schüttge:iehtsabnahme erfolgt und zum anderen

  sind ,die Zusätze von 3 bis 25j6 Alkaliphoephatglas - auf waeeerfreies

  Orthophoephat berechnet - sehr hoch. Es war deshalb nicht zu erwar-

  ten und konnte auch aus dem vorbesohriebenen_Verfahren nicht abgelei-

  tet werden,: daß man Nati-iumsulfate -mies Schüttgewichten unter 350 9/l,

  insbesondere unter 300 g/l@aus wäBrigen Lösungen unter Zusatz nur sehr

  geringer cdengen an glasbildeäden Stoffen, nämlich 0,5 bis 3A, Vorzugs-

  weise 1 bis 2% -:berechnet auf das wasserfreie Natriumsulfat- durch

  Sprühcaloination herstellen kann, ohne daß eine Nacherhitzung vorge-

  nomauen werden muß.

  Für die erfindungsgemäße Herstellung eines Natriumsulfates mit gerin-

  gem Sohtittgewieht ist auch die durch die Art der VereprUhung erhaltene

  Körnung deo sprühgetrockneten Produktes dann nicht maßgebend, wenn

  man --wie das jedem Fachmann bekannt ist- die weiteren Verarbetunge-

  bedingungen. auf .die Art. der Vereprthung abstimmt. Es ist:--dahefi-für--.die-

  Herstellung eines leichten Natriumsulfates im Sinne der Erfindung gleich:

  -gültig, ob die Versprühung der mit Glasbildner versetzten B-atriumsul--

  fatlauge in den Sprühturm mittels einer oder meh»rer Lußtdruckdüsen,

  dä. Zweietoffdüsen, oder Flüaslgkeitedruckdüsen, d.h: Einstoffdüsen,

  erfolgt, oder ob man dazu rotierende Scheiben verwendet.

  Eine ;berorzugte @ Aueführunreform der vorliegenden Srfindung ist .jedoch

  die, die VereprÜhung so durchzuführen, daB wenigstens 50;6, vorzuge-

  weise wenigstens 70;, des eprUhgetrockneten,Natriumeulfates Körnungen

  zwischen 0,4 und 1,5 mm aufweist und daß der größte Teil des Produktes

  in nicht agglomerierter aber kugelförmiger Form vorliegt, wödur'ch

  eich das Produkt, das selbstverständlich nicht gemahlen, sondern nur einer der Anforderungen an die Körnung entsprechenden Absiebung des Grobmaterials unterzogen wird, durch eine besonders gute Schüttg®-wichtsbeständigkeit und durch hervorragende Rieselfähigkeit auszeich-net. Diese bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, d.hp die grobkörnige Versprilhung, läßt sich auf Sprühtürmen mit Zweistoffdüsen bzw. mit rotierenden Scheiben dadurch erzielen, däß man im Verhältnis zur versprühten Flüsaigkeitsmerige die zum Versprühen verwendete Luftmenge bzw. die Umlaufgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe gering hält. Eine besonders gleichmäßigsg gröbere Körnung läßt sich beim Arbeiten mit Plüssigkeitsdruckdüsen erreiche.
• Es wurde darüber hinaus gefunden, daß riian dcis Schüttgewicht des spri9.hgetrocknel:en Natriumsulfates noch weiter vermindern kann, wenn man zu der zu versprühenden Lü$ung neben dem Zusatz an Glasbildnern noch 0,2 bis 296, vorzugsweise 0,5 bis 1% (sui den Natriumsulfatgehalt berechnet) solche Stoffe zusetzt, die sich weitgehend bei den Sprühtemperaturen bis etwa 4000C unter Gasbildung zersetzen. Beispielsweise können hierfür Alkalinitrate, Anmoniumnitrate und vorzugsweise organische Nitrate wie Harnstoffnitrate, Guanidinnitrat u.ä. Verwendung finden.
• Durch die bei den Sprühtemperaturen erfolgende Zersetzung und Gasbildung werden die versprühten Tröpfchen der Natriumsulfatlösung aufge- . blasen, wodurch ein besonders gut ausgebildetes hohlkugelförmiges und damit gut rieselndes wasserfreies Natriumsulfat mit niedrigem Schüttgewicht gebildet wird.
• Beispiele: In allen Fällen wurde eine bei 500C gesättigte Natriumsulfatlösung in einem üblichen Sprühttarm im Gleichstrom mit einem Durchsatz von ca. 1000 1 Laeung/Std. getrocknet. Die Versprühung erfolgte mittels

  ®eohe Luftdruck dUsen (Zweistoffdtisen)mit Düsenöffnungen von 6,.0 mm

  und einem eingestellten Luftdruck von 2 atü. 'Die '!iingangstemperatur

  der Trockenluft betrug 360°0 die Austrittstemperatur 24000: Im fol-

  genden werden die zu den Natriumsulfatlösungen zugesetzten glaebil-

  denden Stoffe gegebenenfalls zusammen mit gasabgebenden Stoffen, deren

  Mengen in Gewichtsprozenten -bezogen auf den Feetdbffgehalt des was-

  eerfreien datriumsulfates- sowie die erzielten Schüttgewichte des

  sprühgetrockneten Endproduktes angegeben. a)-ohne Zusatz: 446 g/1

  b) 0,596 Grahamlsches Salz ; 345g/1

  (Na20:P205_1:1)

  o) 1,0e Natrium-- Kaliumphosphat: 286 g/1

  ie20P2051,4:1) ._

  4) 2,06 Natriumphosphatgla.a : 260:g/l.

  (8a20:P245=0,95:1.)

  e) 390A Graham'schee Salz.: 243 g/1 _

  f) 1,ö96 Grahsm'sches:Salz + 1,0%`Natriumdisilikat: 232g/1

  g;) 290% Natriumdisilikat : 218g/3

  h) 1,09 Graham' echee Salz + 0, 596 Iiatriumdieilikat +#095% Ammon-

  nitrat : 210 g/1 _.@ . _ __

  i) 1,90% Grahan' echee Salz '+ 190% Harnstoffnitrat (in Form einer aua

  Harnstoff und Salpetersäure hergestellten Lösung): 206 g/1

  k) Anstelle der in den vorgehenden Beispielen verwendeten Zweietofß-

  düsen wurden die gleichen Versuche mit'einer-Flüegigkeits'druck-

  düae wiederholt: Die beiden Düsen besaßen Öffnungen von 2,5 mm,

  der Sprühdruck betrug 10 atU. Die Sahtittgewehte lagen alle in

  der gleichen Grössenordnung, nämlich alle unter 350 g/1: Der-An-

  teil an Körnungen mit einen Körnungedurohmeeeer zwischen 0,4

  195 im betrug 72%0

  l) Es wurde.unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel k enge-

  gam.j@Kgearbeitet nur betrug der Sprtihdruck 20 atü. Der in den

  ebengenannten Körnungen angegebene Anteil betrug @fsi@@

Claims (1)

1. entaneprüche: . @ri11@111@@ t . erfahren zur Herstellung von wasserfreien üatriumsulfaten mit Schüttgewicht von weniger als 3.50 g/1, insbesondere von weniger als 300 ß/1, durch Sprühtrocknung, dadurch gekennzeichnet, daß zu den au versprühenden Natriumsulfatlösungen 0,5 bis 3A, inebeaon- dere 1 bis 29G, auf den Natrumeulfatgehalt berechnet -an glasbil- denden Stoffen, beispielsweise glasige Alkaliphoeptiate und/oder glasbildende Alkalisilikate, zugesetzt werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch.Ze-kennzeichnet, däß als glasi- ges Alkaliphosphat das Graham'@eehe Salz, ein Natriumphosphatglas mit einem Na 20:r205-Verhältnis von 1:1 Verwendung findet 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet"daß als glasiges Alkaliphoephat Natriumphoaphatgläser verwendet werden, bei denen das äa2O=P205-Verhültnia zwischen 0,,95 s 1 und 1.,5 : 1-.liegt. und bei d-nen das Na 20 ganz oder teilweise durch K20 und/oder Li20 ersetzt ist 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alu: glasbildendes Alkaliailikat die handelgüblichlenNatrium- und/oder. Kaliumwasserglheer mit verschiedenen Ue20:Si02-Verhältnisaen ein-: gesetzt werden. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,`dadurch gekennzeichnet:, daD die 'Vcreprilhuzg mit Zweistoffdüeeri oder E'inatoffdusen oder rotie- renden Scheiben so durchgeführt wird, saß wenigetene 504, vorzuge- w#ee wenigetene 7o-X, des sprühgetrockneten Natriumsulfates'Kör- nungen zwischen 094 und 1,5 mm aufweisen und daß der grüßte Teil den Produktes in nicht aglomerierter kugelähnlicher Form vorliegt. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch.gekennzeichnet, dali der zu versprühenden Lösung neben dem Zusatz an Glasbildnern noch 0,2 bis 24, vorzugsweise 0,5 bis 16e auf den Natriumsulfatgehalt berechnets solche itoife sugaeetzt werdenß die eich bei den an- gewendeten Sprühtemperaturen unter Genbildung ganz oder tellweie® zeraetzen. ? ® Verfahren nach. Anspruch 6 t dadurch gekennzeichnet, dsaß als gan- abgebende Stoffe Alkalinitrate8 Ammoniumnitrat und voraugeweiao organische Nitrate wie beispielsweise Harnetoffnitrat, Guaniain- n3, bb at , verwendet werden.