DE1567949A1

DE1567949A1 - Process for the production of calcined soda

Info

Publication number: DE1567949A1
Application number: DE19651567949
Authority: DE
Inventors: Gancy Alan Brian; Beck William Frank; Di Bello Parick Michael
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1964-12-23
Filing date: 1965-12-18
Publication date: 1970-10-08
Also published as: JPS4936118B1; DE1567949B2

Description

"Verf-3hren zur zierstellung von calzinierter Sode." Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung dichter Sodaasche, und sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Sin= Lern eines aktivierten Natriumcarbonats, durch das eine sehr dichte Sodaasche erhalten wird. . Es werden zur Zeit verschiedene Verfahren zur Herstellunm, handelsüblichen Natriumcarbonats angewendet. Eines dieser Verfahren ist das bekannte Solvay- oder Ammoniak-Soda-Verfahren, bei dem eine ammoniakhaltige, wässrige Kochsalzlösung mit Kohlendioxyd zu Natriumbicarbonatkristallen umgesetzt wird, worauf diese Kristalle aus der@Lösung ausgefällt und anschliessend zu Natriumcarbonat calciniert werden. Dieses Produkt kann gegebenenfalls bis zu 0,96 glccrn verdichtet werden, indem durch Zusatz von Wasser Natriumcarbonat-Pvlonohydrat gebildet und das Monohydrat zu einer dichteren. Soloasche calciniert wird. Ein zweites bekanntes Verfahren zur Herstellung von Sodaasche ist das Natriumcarbonat-Monohydrat-Verfahren, bei dem von rohem Trona ausgegangen wird. Bei diesem Verfahren wird rohes Trona unmittelbar zu einer rohen Sodaasche calciniert. Dieses rohe Produkt wird in Wasser gelöst, wodurch eine wässrige Lösung von Natriumcarbonat erhalten wird, die dann geklärt und zur Entfernung der unlöslichen Stoffe filtriert wird. Die überstehende Flüssigkeit wird teilweise abgedampft, um Natriumcarbonat-Monohydratkristalle aus der Lösung auszukristallisieren; die Kristalle werden dann zu einer dichten Sodaasche (0,96 g/ecm) calciniert. Dieses Verfahren wird in der USA-Patentschrift 2,962,3¢8 genau beschrieben. Bei einem dritten Verfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat wird rohes Trona in einem wässrigen Lösungsmittel gelöst, filtriert und gereinigt, um die natürlichen Verunreinigungen aus der Lösung zu entfernen; dann wird die Lösung aböekürlt und konzentriert, um monocline Natriumsesquicarbonatkristalle auszufällen, die dann zu -odaasche calciniert werden. Dieses Verfahren wird in den USA-Patentschriften 2,346,140, 2,639,217 und 2,954,282*beschrieben. Ein Verfahren, durch das die Schüttdichte von aus Natriumsesquicarbonat gewonnenem Natriumcarbonat erhöht werden kann, ist der USA-Patentschrift 3,028,215 zu entnehmen. Bei diesem Verfahren werden Natriumsesquioarbonatkristalle in einer nichtreaktionsfähigen Atmosphäre bei hohen Temperaturen i calciniert, um die Kristalle in eine dichte Sodaasche mit einer Schüttdichte bis zu etwa 0,96 g/ccm umzuwandeln. Durch dieses Verfahren kann aus Natriumsesquicarbonat Sodaasche mit einer wesentlich höheren Schüttdichte als bisher erzielbar hergestellt werden. Die durch die oben beschriebenen Verfahren hergestellte Sodaasche weist jedoch eine verhältnismässig geringe Schüttdichte auf, d.h. Schüttdichten von etwa 0,48 bis etwa 0,96 g/c.cm. Sodaasche mit höherer Schüttdichte und gleichem Reinheitsgrad ist sehr erwünscht, da sie leichter zu verachichen und zu behandeln ist, geringere Frachtkosten verursacht und die Herstellung von Glas sowohl durch Nassverfahren als auch durch Trocken-Mischverfahren vereinfacht. Bei Nassverfahren zur Herstellung von Glas wird dichtere Sodaasche mit geringer Porosität@bevorzugt, da sie weniger Wasser sufnidmt als eine porösere, weniger dichte Asche. Auch beim Trockenmischen mit Sand hat sich Sodaasche mit hoher-Schüttdichte als besonders geeignet erwiesen, da sie sich weniger leicht von dem Sand trennt. Bei Verwendung eine T-iichteren Sodaasche wird eine Mischung mit grösserer Homogenität er-alten, da sich diese Sodaasche sehr erte der Dichte des Sandes und der anderen Bestandteile der Mischung Es besteht daher ein Bedarf an dichterer Sodaasche mit 1-.o'-,.er = eini:et; -,in! hohem Weisaheitsgrad, die auf einfache Weise hergestellt werden tann. Ziel der vorliegenden -Erfindung ist daher- die Sz..-affung eines einfachen Verfahrens zur Herstellung sehr reiner Sodaasche mit einer liich te vor wenigstens 0,96 9/ccm bis 1,28 g/ ccm und mehr aus rohe= rona. Weiterhin soll aus Natriumsesquiearbonat oder Natriumcarbenat-Monohydrat eine sehr reine Södaasohe geschaffen werden, die durch Wärmesintern besser verdichtet werden kann als die bisher bekannte Sodaasche. Schliesslich soll ein geregeltes Sinterverfahren geschaffen werden, durch das ein "aktives" Natriumcarbonatprodukt zu höheren Dichten verdichtet wer- den kann. ::s wurde gefunden, dass aus bestimmten Vorläufer-Kristallen, die durch ::rhitzen in @3atriumcarbonat umgewandelt werden können, eine sehr dichte reine ;@odaasche geronnen werden kann, indem man die Vorläufer-Kristalle in einer Atmosphäre mit einen Wasserdampfdruck unter etwa 350 mm Hg, vor- zugsweise unter etwa 80 mm Hg, solange auf Temperaturen bis zu etwa 130c,- vorzugsweise etwa ?5 bis 115o, erhitzt, bis sie in ein "aktives Natrium- carbonatprodukt" umgewandelt worden sind, worauf dieses "aktive Natrium- carbonatprodukt" in einer nichtreaktionsfähigen Atmosphäre solange eUf- bei etwa 300o bis etwa 800o gesintert wird, bis die gesinterte Sodaasche eire Lchüttdichte .von mehr als 0,96 9/ccm aufweist. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein Vorläufer-Kristall, wie z.B. Natriumsesquicarbonat, bei bestimmter Temperatur und ,'iasserdampfdruck zu einem :,a-,riumcarbonatprod,:kt calciniert. Dieses Produkt hat kleinere Poren, eine grcssere Oberfläche und eine geringere Kristallgrösse als die bekannte Sodaasche und wird als "aktiv" bezeichnet, weil es durch @@4r:esir_tern besser ver-.'_c tet Werder, kann als die durch übliche Calcinie- rang des or? @::_ er-::ris falls hergestellte bekannte #-;odaasche. Die "aktive" Sodaasc he wird dann ein ra3h durch :Hintern auf Temperaturen von etwa 300c bis etwa 800o verdichtet, wobei jedes Teilchen ohne zu schmelzen in eine .renig- er poröse zusaümerhL. ngende Masse umgewandelt wird. Unerwarteterweise wurde auch gefunden, dass "aktives" Natriumcarbonat in einer Wärmesinterungsstufe bei Temperaturen von etwa 350o bis etwa 600o zu wesentlich höheren Dichten verdichtet werden kann, wenn zu Beginn der Sinterstufe mit ausserordentlich hoher Geschwindigkeit erhitzt wird, bis das "aktive" Natriumcarbonat die gewünschte Sintertemperatur erreicht hat; die Erhitzungsgeschwindigkeit muss so gross sein, dass eine Zeitkonstante () von weniger als 4 Minuten gewährleistet i.st, wenn die Erhitzungsstufe durch folgende Formel ausgedrückt wird: Tf - T9 .. . (T f - To) e In dieser Formel bedeutet: Tf = Endtemperatur To = Anfangstemperatur T0 . Temperatur am Ende jedes Zeitabschnittes e e = die seit Beginn des Erhitzen: verstrichene Zeit in Minuten = Zeitkonstante in Minuten .In der obigen Formel bedeutet eine Zeitkonstante (Z') von 4 Minuten, dass die Temperatur der "aktiven" Sodaasche nach 4-minütigem Erhitzen etwa 63 ä des gesamten Erhitzungsbereiches und nach etwa 12-minütigem Erhitzen etwa 95 % des gesamten Erhitzungsbereiches beträgt."Procedure for the decoration of calcined sod." The present invention relates to a method for producing dense soda ash, and more particularly relates to a method for learning an activated sodium carbonate, by which a very dense soda ash is obtained. . Various processes are currently used to produce commercially available sodium carbonate. One of these processes is the well-known Solvay or ammonia-soda process, in which an ammonia-containing, aqueous common salt solution is reacted with carbon dioxide to form sodium bicarbonate crystals, whereupon these crystals are precipitated from the solution and then calcined to sodium carbonate. This product can optionally be compressed to 0.96 gcc by adding water to form sodium carbonate pvlonohydrate and the monohydrate to a denser one. Solo ash is calcined. A second known process for the production of soda ash is the sodium carbonate monohydrate process, in which raw Trona is assumed. In this process, raw Trona is immediately calcined to raw soda ash. This crude product is dissolved in water to give an aqueous solution of sodium carbonate which is then clarified and filtered to remove the insolubles. The supernatant liquid is partially evaporated in order to crystallize sodium carbonate monohydrate crystals from the solution; the crystals are then calcined to a dense soda ash (0.96 g / ecm). This process is described in detail in US Pat. No. 2,962,3 [8]. In a third method of making sodium carbonate, crude Trona is dissolved in an aqueous solvent, filtered and purified to remove the natural impurities from the solution; then the solution is aböekürlt and concentrated to monoclinic Natriumsesquicarbonatkristalle precipitate which is then calcined to -odaasche. This method is described in U.S. Patents 2,346,140, 2,639,217 and 2,954,282 *. One method by which the bulk density of sodium carbonate obtained from sodium sesquicarbonate can be found in U.S. Patent 3,028,215. In this process , sodium sesquioarbonate crystals are calcined in a nonreactive atmosphere at high temperatures to convert the crystals to dense soda ash with a bulk density of up to about 0.96 g / cc. This process enables soda ash to be produced from sodium sesquicarbonate with a significantly higher bulk density than was previously achievable. The soda ash produced by the methods described above, however, has a relatively low bulk density, ie bulk densities of about 0.48 to about 0.96 g / c.cm. Soda ash with higher bulk density and the same degree of purity is very desirable because it is easier to dispose of and treat, has lower freight costs, and simplifies the manufacture of glass by both wet processes and dry blending processes. In the wet process of making glass, more dense soda ash is used low porosity @ preferred as it absorbs less water than one more porous, less dense ash. Even when dry mixing with sand has Soda ash with high-bulk density proved particularly suitable as it separates from the sand less easily. When using a T-lighter Soda ash will get a mixture with greater homogeneity, since this soda ash is very sensitive to the density of the sand and other constituents the mix There is therefore a need for denser soda ash with 1-.o '-,. Er = eini: et; -,in! high degree of wisdom, which can be easily produced. The aim of the present invention is therefore to create a simple one Process for the production of very pure soda ash with a light before at least 0.96 9 / ccm to 1.28 g / ccm and more from raw = rona. Furthermore, a very pure soda ash is to be created from sodium sesqui carbonate or sodium carbenate monohydrate, which can be better compacted by heat sintering than the previously known soda ash. Finally, a regulated sintering process should be created by that an "active" sodium carbonate product is compressed to higher densities can. :: s was found to be made up of certain precursor crystals produced by :: Scratches can be converted into @ 3sodium carbonate, a very dense one pure; @oda ash can be coagulated by removing the precursor crystals in an atmosphere with a water vapor pressure below about 350 mm Hg, before- preferably below about 80 mm Hg, as long as temperatures up to about 130c, - preferably about? 5 to 115o, heated until it turns into an "active sodium carbonate product "have been converted, whereupon this" active sodium carbonate product "in a non-reactive atmosphere as long as eUf- at about 300o to about 800o is sintered until the soda ash is sintered has a bulk density of more than 0.96 9 / ccm. In the inventive method, a precursor crystal, such as Sodium sesquicarbonate, at a certain temperature and water vapor pressure one :, a-, riumcarbonatprod,: kt calcined. This product has smaller pores, a larger surface and a smaller crystal size known as the soda ash and is referred to as "active" because it is through @@ 4r: esir_tern better ver -.'_ c tet Werder, can than the usual calcining rank of or? @ :: _ er - :: ris if manufactured known # -; odaash. The "active" Soda ash then becomes a ra3h through: butt to temperatures of around 300c compacted to about 800o, with each particle without melting into a .renig- er porous cohesion. ning mass is converted. Unexpectedly, it was also found that "active" sodium carbonate can be compressed to significantly higher densities in a heat sintering stage at temperatures of about 350o to about 600o if at the beginning of the sintering stage it is heated at extremely high speed until the "active" sodium carbonate has the desired sintering temperature has reached; the heating rate must be so high that a time constant () of less than 4 minutes is guaranteed if the heating level is expressed by the following formula: Tf - T9 ... (T f - To) e In this formula: Tf = final temperature To = initial temperature T0. Temperature at the end of each period e e = the elapsed time in minutes since the start of heating = Time constant in minutes In the above formula, a time constant (Z ') of 4 minutes means that the temperature of the "active" soda ash after 4 minutes of heating is about 63% of the total heating range and after about 12 minutes of heating it is about 95% of the total heating range.

Jnter der Bezeichnung "Vorläufer-Kristalle, die durch Erhitzen in Natriumcarbonat umgewandelt werden können" sind Natriumsesquicarbonat- und Natrium®arbonat-Monohydrat-Kristalle zu verstehen, die aus wässrigen Lösungen, welche sowohl Natriumcarbonat wie-auch Natriumbicarbonat bezw.Under the term "precursor crystals, which are produced by heating in Sodium carbonate are crystals of sodium sesquicarbonate and sodium carbonate monohydrate to understand that from aqueous solutions, which are both sodium carbonate as well Sodium bicarbonate respectively.

nur Natriumcarbonat enthalten, ausgefällt werden können. Die Wärmebehandlung besteht darin, dass man die Vorläufer-Kristalle in einer Atmosphäre, die bei Zimmertemperatur einen Wasserdampfdruck unter etwa 330 mm Hg aufweist, auf `iemperaturen bis zu etwa 130o erhitzt, bis eine Um#rardlung in Natriumcarbonat erzielt Worden ist. Die besten Ergebnisse werden bei Temperaturen von etwa 75 bis 115o und einem Wasserdampfdruck, unter etwa 80 mm Hg erhalten. Wänrend der Umwandlung wird, je nach verwendetem Vorläufer-Kristall, Wasser oder Wasser und Kohlendioxyd freigesetzt. t'Y'ird liatriumcarbonat-hlonohydrat umgewandelt, so wird lediglich 'Nasser aus dem Hydrationswasser in dem Kristallgitter freigesetzt. Die Umwandlung muss unter Bedingungen und in einer Vorrichtung durchgeführt werden, aus der die während der Reaktion gebildeten Zersetzungsgase so rasch abgeleitet werden können, dass der Wasserdampfdruck der Kristalle auf der für die Aktivierung benötigten Höhe gehalten werden kann. Wird während der Umwandlung Kohlendioxyd (C02 freigesetzt, so wird der C02-Teildruck zusammen mit dem H20-Teildruck reduziert. Die Grenze des die Aktivierung gestattenden Tasserdampfdruckes hängt von dem umzuwandelnden Vorläufer-Kristall, der zur Herstellung des "aktiven" Natriumcarbonats angewendeten Temperatur und der gewünschten Dichte des gesinterten Produktes ab. U:: sicherzustellen, dass der Wasserdampfdruck innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen bleibt, werden die Vorläufer-Kristalle vor der Wärmebehandlung zur Umwandlung in "aktives" Natriumcarbonat vorzugsweise getrocknet.contain only sodium carbonate, can be precipitated. The heat treatment consists in heating the precursor crystals in an atmosphere which has a water vapor pressure below about 330 mm Hg at room temperature to temperatures of up to about 130 ° until they have been converted into sodium carbonate. The best results are obtained at temperatures of about 75 to 115o and a water vapor pressure below about 80 mm Hg. During the conversion, depending on the precursor crystal used, water or water and carbon dioxide is released. If lium carbonate hlonohydrate is converted, only water is released from the water of hydration in the crystal lattice. The conversion must be carried out under conditions and in a device from which the decomposition gases formed during the reaction can be discharged so quickly that the water vapor pressure of the crystals can be kept at the level required for the activation. If carbon dioxide (C02 is released during the conversion, the C02 partial pressure is reduced together with the H20 partial pressure. The limit of the water vapor pressure permitting activation depends on the precursor crystal to be converted, the temperature used to produce the "active" sodium carbonate and the desired density of the sintered product U :: To ensure that the water vapor pressure remains within the prescribed limits, the precursor crystals are preferably dried before the heat treatment for conversion into "active" sodium carbonate.

Die Bezeichnung "aktives" Natriumcarbonat bezieht sich auf das Produkt, das erhalten wird, wenn man ein durch Erwärmen in Natriumcarbonat umwandelbares Vorläufer-Kristall innerhalb entscheidender Temperaturbereiche und in .einer :Atmosphäre mit reduziertem @#-a.s:serdart,fdru.ck cal;ciniert. So kbnnen z,.3. Natriumseaquicarbo.nat und N:atriurcarbonat-Monohydrat in ein sehr ":aktives'A' Natriumearbonat umgewandelt werden, indem man sie in einer Atmosphäre mit reduziertem Y@asserd,anpf.druck auf Temperaturen bis .zu .et;v"a 1350 erhitzt. "Utives" Natriumcarbonat -als solches eignet sich als Sodaasche-Produkt für die Glasherstellung und für chemische heaktionen, da es kleinere Poren, eine grössere Oberfläche und kleinere Kristalle aufweist als das .auf übliche ;eise hergestellte hatrin -c.arbonat. Es ist "aktiv"" keil es durch n.orma'- 3s ';,ärmesintern leichter verdichtet werden kann :als Sodaasche,-die durch übliche Calcinierung aus Vorläufer-Kristal- len, wie z.P. Natriumses.quicarbonat, erhalten -wird. Die Yorgänge, die dazu rühren, dass durch: das erfindungsgemässe Sinter- verfahren Sodaasche mit höherer Zichte erhalten wird, sind nicht bekannt. Sintern führt, wie aus der UA-Patentschrift ........... .. @Anme idi:nz bekannt, zu höherer zic hte der -odaasche; es -wurde nun jedoch gefunden, dass die Verdichtung urtso grösser ist, ,e rascer die Sodaasche auf die Sintertenperatur erhitzt wird. Es können alsc durch das erfindungsgemässe Verfahren bei jeder gegebenen Sintertemreratur höhere Dichten bei kürzeren Sinterzeiten und somit .geringerer- rhitzungsosten erzielt werden. Gleichzeitig wird .darauf hingewiesen, dass ein Erhitzen des aktiven Natriumcarbonäts auf jede beliebige Sintertem-peratur über die normalen Sinterzeiten hinaus nicht zu dieser ho:l.er Zichten fÜhhrt. Bei Durchführung des erfindun-sge-ässen Verfahrens werde=: Vorläufer-r'r4.stal- le., die aus einer konzentrierten wässrigen Lösung,-elch.e l@atriu^carccnat allein. oder in Mischung mit hatri umbicärbc rat enthält, auszefä 1l t wurde :, zuerst in "aktives" Natriumcarbonat u.:ewar elt, indem man, sle ir. einer Atmosphäre mit niedrigem Viasserdampfdruck erhitzt. Dann wird das "aktive" Natri,ä::carbonat auf erfindungsF",emässe Vieise bis zur Erzielung .einer maxi- malen Dichte bei Temperaturen.von etwa 350° bis etwa 6000 gesintert. Zur Umwandlung der Vorläufer-Kristalle in "aktives" Natriumcarbonat und zur Entfernunr der sich entwickelnden Gase wird ein Fliessbett (Wirbelbett) angewendet. Das so erhal-,ene "aktive" Natriumcarbonat besitzt kleinere Po- ren, eine grössere Oberfläche und ws& eine geringere Kristallgrösse als die übliche Sodaazche. . Typische aeaktionen körnen durch die folgenden Gleichungen dargestellt Rerden3 (9) 2 NazC03.NaHC03.2 H20 --«> 3 Na2C03 + C02 + 5 E20 (2) Na 2C03.H20 --> Na 2C03 + H20 Vorzuzsweise wird zum Erhitzen der Vorläufer-Kristalle und zum Entfernen des gebildeten nassers ein iiirbelbett angewendet. Ein solches Wirbelbett wird erh#-l-ten, indem man die Vorläufer-Kristalle in_ein vertikales rohr- z 'örmi, #-es Reaktionsgefäss einführt und dann von unten nach oben einen Gas- strom mit solcher Gesc-windigkeit durch das Reaktionsgefäss bläst, dass die F-eschickur.! als aufgewirbelte Suspension vorliegt. Die Wärmeenergie, die :hur Umwandlung der Vorläufer-Kristalle in "aktives" Natriumcarbonat benötiYt wird, wird geliefert, indem entweder das verwirbelnde Gas erhitzt wird oder Heizele--ente in der: Bett oder um das Bett herum vorgesehen werden. Das sau muss ausserdem mit solcher Geschwindigkeit durch die Beschickung geblasen werden, dass es die während der Reaktion gebildeten Zersetzungs- gase, wie z.B. iiässerdampf und C02, mitreisst. Auf diese Weise wird der die Vorläufer-Kristalle umgebende ViasserdamF;fdrück so herabgesetzt, dass eire Umwandlung i:: "artives_"_N@triumcarb_onat gewährleistet ist. Die Vorläufer-Kristalle können jedoch auch in einer Heizkammer erhitzt werden, die durch eine Vakuumpumpe auf Unterdruck gehalten wird. Hierbei entfernt die Vakuumpumpe das während der Reaktion gebildete Wasser und hält den Wasserdampfdruck unter der erforderlichen Höhe.The term "active" sodium carbonate refers to the product which is obtained when a precursor crystal which can be converted into sodium carbonate by heating is used within critical temperature ranges and in .einer: atmosphere with reduced @ # - as: serdart, fdru.ck cal; ciniert. So can z, .3. Sodium seaquicarbo.nat and N: atriurcarbonate monohydrate in a very ": active'A 'sodium carbonate can be converted by placing it in a Atmosphere with reduced Y @ asserd, initial pressure to temperatures up to .et; v "a Heated in 1350. "Utives" sodium carbonate -as such is suitable as Soda ash product for glass production and chemical heactions, as there are smaller pores, a larger surface area and smaller crystals than the usual hatrin -c carbonate produced in ice. It is "active"" wedge it through n.orma'- 3s';, being condensed more easily inside the arm can: as soda ash, -that is made from precursor crystals by conventional calcination- len, such as sodium sesquicarbonate, is obtained. The processes that result in: the sintering according to the invention The process of obtaining soda ash with a higher density is not known. Sintering leads, as from the UA patent specification .... ....... .. @Anme idi: nz known to the higher tenderness of the ash; it was but now found that the compression urtso is greater, e rascer the soda ash is heated to the sintering temperature. It can alsc through the method according to the invention is higher for any given sintering temperature Densities at shorter sintering times and thus rhitzungsosten .geringerer- be achieved. At the same time, it is pointed out that heating of the active sodium carbonate to any sintering temperature above the normal sintering times do not lead to this high yield. When carrying out the inventive method, =: precursor-r'r4.stal- le., obtained from a concentrated aqueous solution, -elch.e l @ atriu ^ carccnat alone. or in a mixture with hatri umbicarbc rat contains, excep. 1l t:, first in "active" sodium carbonate u.:ewar elt by, sle ir. one Heated atmosphere with low water vapor pressure. Then the "active" Natri, ä :: carbonate based on the invention ", according to the extent to which a maximum paint density sintered at temperatures of about 350 ° to about 6000. To convert the precursor crystals into "active" sodium carbonate and a fluidized bed is used to remove the gases that develop applied. The "active" sodium carbonate obtained in this way has smaller po- ren, a larger surface and ws & a smaller crystal size than the usual Sodaazche. . Typical responses can be represented by the following equations Earth 3 (9) 2 NazC03.NaHC03.2 H20 - «> 3 Na2C03 + C02 + 5 E 2 0 (2) Na 2C03.H20 -> Na 2C03 + H20 Preference is given to heating the precursor crystals and removing them a fluidized bed applied to the resulting wet. Such a fluidized bed is obtained by placing the precursor crystals in a vertical tube z 'örmi, # -es reaction vessel and then from bottom to top a gas current blows through the reaction vessel with such speed that the F-eschickur.! is present as a fluidized suspension. The thermal energy, die: hur conversion of the precursor crystals into "active" sodium carbonate is required is supplied by either heating the fluidizing gas or heating elements in or around the bed. The sow also has to go through the loading process at this speed be blown so that the decomposition gases such as water vapor and C02 are entrained. In this way, the the water pressure surrounding the precursor crystals is reduced so that A conversion i :: "artives _" _ N @ triumcarb_onat is guaranteed. The precursor crystals can, however, also be heated in a heating chamber which is kept at negative pressure by a vacuum pump. The vacuum pump removes the water formed during the reaction and keeps the water vapor pressure below the required level.

Bei einem dritten Verfahren zur Herstellung von "aktivem" Natriumcarbonat wird eine dünne Schicht Vorläufer-Kristalle auf einer behekizten Oberfläche ausgebreitet, wobei genügend Luft zwischen die einzelnen Kristalle gelangen muss, um den beim Erhitzen entstehenden Wasserdampf rasch in die umgebende Atmosphäre abzuführen. Dieses Verfahren ist zwar wirksam, eignet sich jedoch nicht zur Durchführung in technischem MaBstabe, da ein Reaktionsgefäss mit sehr grosser Oberfläche benötigt wird, um eine verhältnismässig kleine Menge "aktives" Natriumcarbonat herzustellen. Wenn diese Wärmebehandlungsstufe zur Umwandlung der Vorläufer-Kristalle in "aktives" Natriumcarbonat bei Temperaturen Ton etwa 75 bis 115o und in einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfdruck unter etwa 80 mm Hg durchgeführt wird, so wird durch anschliessendes.Sintern des Natriumcarbonats eine besonders hohe Dichte erzielt. Die Aktivierung kann auch bei höheren Temperaturen, wie z.B. bis zu etwa 135o, erfolgen, aber die Dichte des gesinterten Endproduktes wird durch höhere Aktivierungstemperaturen stark herabgesetzt. Temperaturen unter etwa 70o sind nicht erwünscht, da die Umw andlungsgesohwindigkeit der Vorläufer-Kristalle in "aktives" Natriumcarbonat bei diesen Temperaturen zu langsam ist. In der Sinterstufe wird das "aktive" Natriumcarbonat solange bei einer Temperatur zwischen etwa 300 und 800o behandelt, bis das Produkt die gewünschte Dichte aufweist. Das Sintern kann z.B. in einem einfachen Ofen, +)Bei diesem Verfahren wird der die Kristalle umgebende llasserdai._of vermindert, wenn die Kristalle ailr:iihlich erhitzt werden.. einem Drehofen oder einem Wirbelbett-Reaktionsgefäss in einer nicht- reaktionsfähigen Atmosphäre mit geringemr@asserdampfgehalt erfolgen. Als Atmosphäre könne: z.B. Luft, Stickstoff oder Gase, die durch Verbrennen natürlic:-:r Gase in. eine::, Überschuss an.Luft entstehen, verwendet werden. Erfindungsgemäss besteht die Beschickung für die Sinterzone praktisch vollständig aus Sodaasche, die in der vorhergehenden rlärmebehandlungszone "aktiv" gemacht worden ist. Das Sintern dient somit lediglich dazu, die Sodaasche bis zu dem gewünschten Grad zu verdichten, indem jedes Teilchen durch Erhitzen in, eine weniger poröse zusammenhängende Masse umgewandelt wird, ohne dass es schmilzt. Es wurde gefunden, dass "aktives" hatriumcarbonat wesentlich rascher gesintert wird als nichtaktiviertes Natriumcarbonat. Ausserdem kann "aktives" Natriumcarbonat bei niedrigeren Temperaturen zu höheren Dichten gesintert werden als nichtaktiviertes Natriumcarbonat. Die Beziehung zwischen Teilchendichte, Sinterzeit und Sintertemperatur für aktiviertes Natriumcarbonat ist aus Tabelle A zu ersehen. Zum Vergleich sind in dieser Tabelle auch die Sir@tereig enschaften von inaktivem Natriumcarbonat bei 400o-aufgezeichnet. Das "aktive" Natriumcarbonat (Dichte 1,52) wurde hergestellt, indem Natriumsesquicarbonat bei 100o und einem Wasserdampf-Teildruck von weniger als etwa 80 mm fig in einem Wirbelbett behandelt wurde. Die nichtaktive Probe (Dichte 1,62) wurde erhalten, indem man Natriumsesquicarbonat in einem Ofen solange auf Temperaturen von mehr als 140o erhitzte bis die Umwandlung in Natriumcarbonat beendet war. Dann wurden die Proben unter den in Tabelle A aufgezeichneten Bedingungen gesintert; die erzielten Teilchendichten sind ebenfalls der Tabelle A zu entnehmen. Tabelle A Sintertempe-- Sinterze.it, l1.eilc"nen:dic'hte, Probt ratur, °C Minuten - g/c.cm Aktives Natrium- carb.onat 300 1 1965 " je 300 ,3 1967 f 300 10 1,.89 " 300 60 1298 Aktives Natrium- ' carbonat 400 1 2,,76 e .40.0 3 2924 r n 4.00 20 2,34 Aktives Natrium- oarbonat 500 0,25 2,22 " r 500 0,50 2,26 a 500 1 2,30 Nichtaktives Natriumcarbonat 400 6 1,64 a a 400 9 1967 ," 400 1.4 1970 " " - 400 34 1.97-5 a _400 60 1,78 Wie aus Tabelle A ersictlich, weist das "aktive" Natriümcarbona* ::ach nar 1-minütigem Sintern eine höhere fieilcheniichte auf als die nicht- aktive Probe nach `o0-minütigem Sintern. Im allgemeinen dient eine Sinter- zeit von 30 Minuten bei 400 o als Ma2stsb für das Ansprechen einer Probe auf Verdichtung. Sintern unter diesen Bedingungen reicht normalerweise aus, um ein Produkt mit hoher Dichte z" liefern. . Ein Verfahren z.:r Bestimmung der Teilchendichte des gesinterten Produktes oder des "aktiven" Natriumcarbonats besteht darin, dass man eine genau abgewo: ere :,:enge an Natriumcarbonat in ein PiC@nometer eines bestimmten Volumens gibt,@den Inhalt des Picnometers einem Vakuum von etwa 50 oder weniger aussetzt, das Picnometer in ein Quecksilberbad stellt und das Quecksilber bei atmosphärischem Druck das Picnometer ausfüllen lässt. Die Teiicendichte der Probe kann dann berechnet werden, dq das Gewicht der -esc,_ckung bekannt ist und das durch die Beschickung verdrängte Volumer a:: Quecksilber leicht bestimmt werden kann. Gemäss. diesem Verfahren besitzt handelsübliches, als hatriumsesquicarbonat hergestelltes Natrium- cartonat, das nicht aktiviert und 30 Minuten bei 400o gesintert wurde eire Teilchendichte vor. etwa 1,6 g/ccm (Schüttdichte von etwa 0,80 g/ecm). "Aktives", aus ::atriumsesquißarbonat gewonnenes Natriumcarbonat, das eberfa7lls 30 "'"inuten bei 400o gesintert wurde, hat dagegen eine Teilchen- dichte von etwa 2,3 g/ccm (Schüttdichte von etwa 1,20 g/cam). Die Forosität vcn "akti-,e7.11 Natriumcarbonat oder daraus hergesiellter gesinterten Sodaasce -,;i ri .cestimm-t, indem, man das Volumen der Probe misst das bei Erhöhen des Druckes von 0,126' auf 350 kg/cm 2 von Quecksilber durchdrungen wird. ZZ diesem Zwecke wird ein Aminco-Winslow-Porosimeter (American Instrument Compar_y, Inc.,.Silver Springe, Maryland) verwendete mit dem ein Druck bis zu 350 kg/cm 2 auf das zur Durchdringung der Poren verwendete Quecksilber ausgeübt werden kann. Bei diesem Verfahren wird die Probe zuerst unter einem Lruck von 0,126 kg/cm 2 mit Quecksilber behandelt. Unter diesem Druck dringt das Quecksilber in alle Vertiefungen und Ober fläc::errisse ein, die grösser als 100 14 sind. Indem der Druck allmählich bis auf 350 kg%cm2 erhöht wird, dringt das Quecksilber auch in die immer kleiner werdenden Poren der Probe ein. Bis hinauf -.u einem Druck von 350 bei kg/cm @ wird dann jeweils aufgezeichnet, wie grossbestimmten Drücken das in die Probe eingedrungene Quecksilbervolumen ist. Der Druck, der benötigt wird, um Quecksilber in Poren einer bestimmten Grösse zu pressen, ist bekannt, und das Volumen des eingedrungenen Quecksilbers kann nun gegen en die Porengrösse (Durchmesser der Poren) au*'s@.. werden. Auf diese Weise lässt sich für jede Probe bestimmen, wie gross ihr Volumen an Poren einer bestimmten Grösse ist. Erfolgt die Umwandlung von Voräufer-Kristallen in "aktives" Natriumcarbonat in.einem Wirbelbett,..so kann als verwirbelndes Gas jedes Gas verwendet werden, das mit Natriumcarbonat selbst nicht reaktionsfähig ist. Hierzu gehören Luft, Stickstoff und andere, nichtreaktionsfähige Gase, die eur kleine Mengen, an Kohlendioxyd und/oder Wasserdami:f enthalten. Das verwirbelnde Gas sollte möglichst wenig Kohlendioxyd enthalten, da dieser den Aktivierungsgxad bei jedem gegebenen Viasserdampf-Teildruck herabsetzt.In a third process for the production of "active" sodium carbonate, a thin layer of precursor crystals is spread over a heated surface, with sufficient air having to get between the individual crystals to quickly dissipate the water vapor produced during heating into the surrounding atmosphere. Although this process is effective, it is not suitable for carrying out on an industrial scale, since a reaction vessel with a very large surface area is required in order to produce a relatively small amount of "active" sodium carbonate. If this heat treatment step to convert the precursor crystals into "active" sodium carbonate is carried out at temperatures of about 75 to 115o and in an atmosphere with a water vapor pressure below about 80 mm Hg, a particularly high density is achieved by subsequent sintering of the sodium carbonate. Activation can also take place at higher temperatures, such as up to about 135o, but the density of the sintered end product is greatly reduced by higher activation temperatures. Temperatures below about 70o are not desirable, since the rate of conversion of the precursor crystals into "active" sodium carbonate is too slow at these temperatures. In the sintering stage, the "active" sodium carbonate is treated at a temperature between about 300 and 800o until the product has the desired density. Sintering can be done, for example, in a simple furnace, +) In this process, the llasserdai._of diminished when the crystals are heated too much. a rotary furnace or a fluidized bed reaction vessel in a non- reactive atmosphere with a low content of water vapor. The following can be used as an atmosphere: e.g. air, nitrogen or gases produced by burning natural: -: r gases in. a ::, surplus of air arise, can be used. According to the invention, the charge for the sintering zone consists practically entirely of soda ash which has been made "active" in the preceding noise treatment zone. The sintering thus only serves to compact the soda ash to the desired degree, in that each particle is converted into a less porous coherent mass by heating, without it melting. It has been found that "active" sodium carbonate sintered much more quickly than non-activated sodium carbonate. In addition, "active" sodium carbonate can be sintered to higher densities at lower temperatures than non-activated sodium carbonate. Table A shows the relationship between particle density, sintering time, and sintering temperature for activated sodium carbonate. For comparison, the sir @ tereig properties of inactive sodium carbonate at 400 ° are recorded in this table. The "active" sodium carbonate (density 1.52) was prepared by treating sodium sesquicarbonate in a fluidized bed at 100 ° and a partial water vapor pressure of less than about 80 mm. The inactive sample (density 1.62) was obtained by heating sodium sesquicarbonate in an oven to temperatures of more than 140 ° until the conversion to sodium carbonate was complete. The samples were then sintered under the conditions recorded in Table A; the particle densities achieved can also be found in Table A. Table A. Sintertempe-- Sinterze.it, l1.eilc "nen: dic'hte, Rehearsal temperature, ° C minutes - g / c.cm Active sodium carb.onat 300 1 1965 "300 each, 3 1967 f 300 10 1, .89 " 300 60 1298 Active sodium ' carbonate 400 1 2,, 76 e .40.0 3 2924 rn 4.00 20 2.34 Active sodium carbonate 500 0.25 2.22 "r 500 0.50 2.26 a 500 1 2.30 Inactive Sodium carbonate 400 6 1.64 aa 400 9 1967 , "400 1.4 1970 "" - 400 34 1.97-5 a _400 60 1.78 As can be seen from Table A, the "active" sodium carbona * :: ach After 1-minute sintering, a higher particle density than the non- active sample after sintering for `o0 minutes. In general, a sintering time of 30 minutes at 400 o as the benchmark for responding to a sample on compaction. Sintering under these conditions is usually sufficient to produce a high density product. One method for determining the particle density of the sintered product or "active" sodium carbonate is to obtain a precise sample:,: close to sodium carbonate in a PiC @ nometer of a certain volume, @ subject the contents of the picnometer to a vacuum of about 50 or less, place the picnometer in a mercury bath and let the mercury fill the picnometer at atmospheric pressure. The particle density of the sample can then be calculated, dq the weight the -esc, _ckung is known and displaced by the loading Volumer a :: mercury can be easily determined. According to. this procedure has commercial sodium produced as hatrium sesquicarbonate cartonate that has not been activated and sintered at 400o for 30 minutes eire particle density. about 1.6 g / ccm (bulk density of about 0.80 g / ccm). "Active" sodium carbonate obtained from :: atrium sesqui carbonate, the When it was sintered for 30 "'" minutes at 400o, it has a particle density of about 2.3 g / ccm (bulk density of about 1.20 g / cam). The forosity of active, e7.11 sodium carbonate or sintered soda ash made from it, is determined by measuring the volume of the sample that is obtained when the pressure is increased from 0.126 to 350 kg / cm 2 of mercury Currently for this purpose an Aminco-Winslow porosimeter (American Instrument Compar_y, Inc., Silver Springe, Maryland) is used with which a pressure of up to 350 kg / cm 2 can be exerted on the mercury used to penetrate the pores In this process , the sample is first treated with mercury under a pressure of 0.126 kg / cm 2. Under this pressure, the mercury penetrates into all depressions and surface cracks larger than 100 14 until it is increased to 350 kg% cm2, the mercury also penetrates into the always smaller pores of the sample. Up to a pressure of 350 at kg / cm @ is then recorded in each case how large certain pressures this is the volume of mercury that has penetrated the sample. The pressure that is needed is used to force mercury into pores of a certain size is known, and the volume of the penetrated mercury can now be against en the pore size (diameter of the pores) au * 's @ ... To this In this way it can be determined for each sample how large its volume of pores is of a certain size. If precursor crystals are converted into "active" sodium carbonate in a fluidized bed, any gas which is not itself reactive with sodium carbonate can be used as the fluidizing gas. This includes air, nitrogen and other non-reactive gases that contain small amounts of carbon dioxide and / or water. The swirling gas should contain as little carbon dioxide as possible, since this lowers the activation gas for any given partial pressure of water vapor.

Die Geschwindigkeit des eingeführten Gasstromes muss ausreichen, um während der Reaktion gebildeten Wasserdampf und andere Gase so rasch abzuführen, dass um die Vorläufer-Kristalle in dem Wirbelbett stets der zur Aktivierung erforderliche niedrige Wasserdampfdruck herrscht. Die genaue Geschwindigkeit des verwirbelnden Gases hängt von dem verwendeten Vorläufer-Kristall und dem für die Herstellung von "aktivem" Natriumcarbonat zulässigen Wasserdampfgehalt ab. Der einfachste Weg, um eine vollständige Aktivierung des Natriumcarbonats während der Wärmebehandlungsstufe zu gewährleisten -- gleichgültig, ob diese in einem Wirbelbett oder in einer Vakuum-Heizkammer durchgeführt wird--, besteht darin, den Wasserdampfdruck so niedrig wie möglich zu halten, ohne die `Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu beeinträchtigen. Das Ausmass der Aktivierung scheint in den Masse.zu steigen, in dem der Wasserdampfdruck der Vorläufer-Kristalle in de-, Behandlungszone bis zu einem bestimmten Wert absinkt; unterhalb dieses Wertes kann nur ein unerhebliches Ansteigen der "Aktivierung" beobachtet werden. Bei Verwendung -von Natriumsesquicarbonat wird daher vorzugsweise ein 'Wasserdampfdruck von weniger als 80 mm Hg angewendet, um eine maximale "Aktivierung" des Natriumcarbonats zu erzielen. Bei anderen Vorläufer-Kristallen, wie z.B. Natriumcarbonat-Monohydrat, muss mit einem etwas geringeren Wasserdampfdruck gearbeitet werden, .renn eine besonders gute "Aktivierung" des Natriumcarbonats erreicht werden soll. Die genaue Bez[ehung zwischen Temperatur, 'Wasserdampfdruck und Aktivierungsgrad (bestimmt durch die Dichte des gesinterten Endproduktes) ist aus den Beispielen 5 und 8 und aus den Fig. 3 und 5 der beilLgenden Zeichnungen zu ersehen, die in graphischer Form die in diesen Beispielen erzielten Ergebnisse wiedergeben. Fig. 9 stellt eine Reihe von Kurven dar, die die Änderung in- der abschliessenden Lichte verschiedener Proben "aktivem" Natriumcarbonat zeigen, die bei Temperaturen von.400o, jedoch mit unterschiedlichen Erhitzungsgeschwindigkeiten, gesintert wurden.The speed of the gas flow introduced must be sufficient to remove water vapor and other gases formed during the reaction so quickly that the low water vapor pressure required for activation always prevails around the precursor crystals in the fluidized bed. The exact speed of the fluidizing gas depends on the precursor crystal used and the water vapor content permissible for the production of "active" sodium carbonate. The easiest way to ensure complete activation of the sodium carbonate during the heat treatment step - whether it is carried out in a fluidized bed or in a vacuum heating chamber - is to keep the water vapor pressure as low as possible without the ` Affect the economics of the process. The degree of activation seems to increase as the water vapor pressure of the precursor crystals in the treatment zone drops to a certain value; below this value only an insignificant increase in "activation" can be observed. When using sodium sesquicarbonate, a water vapor pressure of less than 80 mm Hg is therefore preferably used in order to achieve maximum "activation" of the sodium carbonate. In the case of other precursor crystals, such as sodium carbonate monohydrate, a somewhat lower water vapor pressure has to be used if a particularly good "activation" of the sodium carbonate is to be achieved. The exact relationship between temperature, water vapor pressure and degree of activation (determined by the density of the sintered end product) can be seen from Examples 5 and 8 and from FIGS reflect the results obtained. Fig. 9 depicts a series of curves showing the change in final light of various samples show "active" sodium carbonate sintered at temperatures of 400o, but with different heating rates.

Jedes "aktive" Natriumcarbonat wird nun -- unabhängig von seinem Vorläufer-Kristall und seinem Aktivierungsgrad -- gesintert, indem es auf eine Temperatur von etwa 350o bis etwa 600o erhitzt wird. Dieses Sintern muss so-@ durchgeführt werden, dass die Erhitzungsgeschwindigkeit während des ersten Teils der Sinterstufe so hoch ist, dass eine Zeitkonstante (x') von weni- ger als 4 Minuten gewährleistet ist, wenn man die Sinterstufe durch folgende Formel ausdrückt: Tf - T0 . (T f - To) e-0/ e In dieser Gleichung besitzen Tf, To, T0., s und tV, die gleichen Bedeutungen wie oben.Each "active" sodium carbonate is now - regardless of its precursor crystal and its degree of activation - sintered by heating it to a temperature of about 350o to about 600o. This sintering must be carried out in such a way that the heating rate during the first part of the sintering stage is so high that a time constant (x ') of less than 4 minutes is guaranteed if the sintering stage is expressed by the following formula: Tf - T0. (T f - To) e-0 / e In this equation, Tf, To, T0., S and tV have the same meanings as above.

Die Zeitkonstante T in dieser Gleichung ist ein Maßstab-für die Geschwindigkeit des Temperaturanstieges der Probe von der Anfangstemperatur TO bis zur Endtemperatur Tf zu jedem Zeitpunkt e während der Sinterstufe. Niedrige Werte von Ir führen zu erhöhten Erhitzungsgeschwindigkeiten.-Wird so erhitzt, deas die Zeitkonstante weniger als 4 Minuten. beträgt, so weist die gesinterte Sodaasche eire'besonders hohe Lichte auf. Ausserdem muss das Sintern, nenn besonders gute Ergetnisse erzielt rerden sollen, in einer Atmosphäre mit geringem Feuchtigkeitsgehalt durchgeführt werden. Die Sinter-stufe kann in einem einfachen Ofen, einem beheizten Lrehofen oder auch in einem Wirbelbett-Fceaktiänsgefäss durchgeführt werden, vorausgesetzt, dass die Vorrichtungen eine ausreichende Wärmekapazität aufweisen, um die gewünschte Erhitzungsgeschwindigkeit zu gestatten. Bei Verwendung eines von innen beheizten Drehofeza müssen@die heissen Gase und die Be-schickung gleichzeitig am selben Ende des Ofens eingeführt werden., damit die zu Beginn des erfindungsgemässen Verfahrens erforderlichen hohen Er-@r'-@.rkshitzungsgeschwindigkeiten erzielt werden können. Bezoge:_ au--"' die keit des Erhitzers -ne;L jeder gegehene:: S---. tertem-reratur _sü das Erhitzen im Gegenstrom wirksamem Das glelchla7.afende @r%'@ivzen ernöglicht jedoch höhere Erhitzungsgeschwindigkeiten und ermöglicht so höhere Dichten in kürzeren Slr#terzeiren. Bei dem erfindungs,;emässen Sinterverfahren besteht die Beschickung für die Sinterzone praktisch vollständig aus Sodaasche, die in der vorhergehenden riärmebehandlan@rsstufe "aktiviert" worden ist. Das Sintern dient daher lediglich dazu, die Sodaasche möglichst stark zu verdichten, indem jedes Teilchen ,furch Erhitzen in eine weniger poröse zusammenhängende Masse umgewandelt wird, ohne dass es schmilzt. Die endf-ültige Dichte des gesinterten Produktes hängt von der im Bereich zwischen 350 und 600o gewählten, abschliessenden Sintertemperatur ab. Im allgemei..c- führen höhere Sintertemperaturen zu höheren Dichten; die Dichte kann Jedoch noch wesentlich verbessert werden, wenn die Sodaasche sehr rasch auf eire Temperatur innerhalb dieses Bereiches erhitzt wird. Nachdem das anfänr;:.iche Sintern beendet ist, kann die Dichte des Produktes auch dadurch nicht mehr wesentlich erhöht werden, dass man es längere Zeit auf die gewählte Sintertemperatur erhitzt. Die beigefügten Zeichnungen dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfin- dunz-. :ig. ' zeigt das r--ießschema einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendeter Vorrichtung. Diese besteht aus einem Wirbelbett z--:r "Aktivierung" des Natriumcarbonats und aus einem Drehofen, in dem das "aktive" ":atriumcarbonat zu sehr dichter Sodaasche gesintert wird. rig. 2 zeigt, welchen Änderungen die Teilchendichte der gesinterten Sod.a- asche unterliegt, wenn bei Herstellung des "aktiven" Natriumcarbonats unter einem 1Fasserdampfdrsck von weniger als 10 mm Hg mit unterschiedlichen @'emperaturer gearbeitet wird. Die Ergebnisse wurden durch das in Beispiel-] beschriebene Verfahren erhalten. Fig. 3 zeigt die Änderungen in der Teilchendichte des gesinterten Sodaascheproduktes, die erhalten werden, vrenn bei Herstellung des "aktiven" Natriumcarbonats aus Natriumsesquicarbonat mit verschiedenen Kombinationen von Temperatur und Wasserdampfdruck gearbeitet wird. Diese Ergebnisse wurden durch das Vewlfähren des Beispiels 5 erzielt. Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der relativen Porosität und Porengrösse von aktiviertem und nichtaktiviertem Natriumcarbonat aus Natriumsesquicarbonat. Die durch Sintern dieser Natriumcarbonat erhaltenen Produkte sind auf ähnliche. Weise dargestellt. Die hierfür verwendeten Ergebnisse wurden durch das Verfahren des Beispiels 6, Probe B, erhalten. The time constant T in this equation is a measure of the rate of temperature rise of the sample from the initial temperature TO to the final temperature Tf at each point in time e during the sintering stage. Low values of Ir lead to increased heating rates. -If heated so that the time constant is less than 4 minutes. is, the sintered soda ash has a particularly high light. In addition, the sintering, if particularly good results are to be achieved, must be carried out in an atmosphere with a low moisture content. The sintering step can be carried out in a simple furnace, a heated furnace or even in a fluidized bed reactor, provided that the devices have sufficient heat capacity to allow the desired heating rate. When using an internally heated rotary oven, the hot gases and the charge must be introduced simultaneously at the same end of the oven so that the high heating rates required at the beginning of the process according to the invention can be achieved. Related: _ au-- "'the ability of the heater -ne; L every gone :: S ---. Tert-temperature _sü the heating in countercurrent effective In the sintering process according to the invention, the charge for the sintering zone consists practically entirely of soda ash, which has been "activated" in the previous heat treatment stage to densify strongly, in that each particle is converted into a less porous coherent mass by heating, without melting.The final density of the sintered product depends on the final sintering temperature selected in the range between 350 and 600o. .c- higher sintering temperatures lead to higher densities; the density can, however, be significantly improved if the soda ash is brought to a temperature very quickly is heated outside of this range. After the initial sintering has ended, the density of the product can no longer be increased significantly by heating it to the selected sintering temperature for a longer period of time. The accompanying drawings serve to explain the present invention dunz-. : ig. 'shows the flow diagram of a for carrying out the invention Method of the device used. This consists of a fluidized bed z -: r "Activation" of the sodium carbonate and from a rotary kiln in which the "active"": atrium carbonate is sintered to very dense soda ash. rig. 2 shows what changes the particle density of the sintered soda ash is subject to when producing the "active" sodium carbonate under a water vapor pressure of less than 10 mm Hg with different @ 'emperaturer is working. The results were confirmed by the example] obtained method described. 3 shows the changes in the particle density of the sintered soda ash product obtained when various combinations of temperature and water vapor pressure are used in the preparation of the "active" sodium carbonate from sodium sesquicarbonate. These results were obtained by following Example 5. Figure 4 is a graph of the relative porosity and pore size of activated and unactivated sodium carbonate from sodium sesquicarbonate. The products obtained by sintering this sodium carbonate are similar. Way presented. The results used for this were obtained by the procedure of Example 6, Sample B.

Fig. ;: entspricht der Fig. 3; das "aktive" Natriumcarbonat wurde jedoch gemäss dem Verfahren des Beispiels 8 aus Natriumcarbonat-äVIonohydrat gewonnen. <3ei#e 17a, Fig.7 ist eine Mikrophotographie (50 000-fache Vergrösserung) einer Probe aus nichtaktivem Natriumcarbonat vor und nach 30-minütigem Sintern bei 4000. Diese Proben wurden gemäss Beispiel 9, Ansatz B, erhalten.Fig.;: Corresponds to Fig. 3; the "active" sodium carbonate was however, obtained according to the method of Example 8 from sodium carbonate-monohydrate. <3ei # e 17a, Fig. 7 is a photomicrograph (50,000 times magnification) of a Inactive sodium carbonate sample before and after sintering at 4000 for 30 minutes. These samples were obtained according to Example 9, batch B.

Gemäss der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden Vorläufer-Kristalle, die aus wässrigen Lösungen ausgefällt wurden, welche Natriumcarbonat und/oder Natriumbicarbonat enthalten, durch Leitung 4 in eine Aktivierungszone 2 eingeführt. Das Wirbelbett 10 in dieser Zone wird durch ein verwirbelndes Gas aufrechterha-1ten, welches durch die Leitung-6 einströmt. Das Gas witd durch- die Heizvorriohtung 8 vorerhitzt, um die.für das Wirbelbett 10 erforderliche Temperatur zu liefern. Das Wirbelbett 10 wird auf einer Temperatur von etwa 75 bis 1300 und einem Wasserdampfdruck von weniger als etwa 350 mm Hg gehalten. "Aktives" rigo 6 steilt eine mikrothotograuhischd (50 000-fache Ver- größerung) einer Probe aus "aktivem" T;atriuüicarbonat vor und nach 30-minütigem Sintern bei 400o dar. Diese Proben wurden gem-:. Beispiel 9 Ansatz A erhalten. Natriumcarbonat wird durch die Leitung 12 sus_dem Wirbelbett 10 abgezogen und .in die .Sint-orzone 1.4 eingeführt. Es fliesst aus Leitunr- 12 in den Drehofen 1.4 und wird durch heisse., in diesem Drehofen erzeugte Gase erhitzt. 'Die heissen Gase werden erhalten, indem ein durch Leitung 18 eingeführtes Gas mit der durch :Leitung 16 einströmenden Luft am Boden des Drehofens verbrannt wird. Das "aktive" Natriumcarbonat wird in Bett 20 dieses Drehofens auf Eine Temperatur von etwa 300 bis 800o er-itzt, bis die gewünschte Verdichtung stattgefunden hat. Vorzugsweise wird mit einer Sintertemperatur von etwa 350 bis 600o gearbeitet. Dann wird als Produkt eine sehr dichte Sodaaaehe 22 vom Boden des Drehofens abgezogen.According to the embodiment of the process according to the invention shown in FIG. 1, precursor crystals which have been precipitated from aqueous solutions which contain sodium carbonate and / or sodium bicarbonate are introduced through line 4 into an activation zone 2. The fluidized bed 10 in this zone is maintained by a fluidizing gas which flows in through the line 6. The gas is preheated through the heating device 8 in order to supply the temperature required for the fluidized bed 10. The fluidized bed 10 is maintained at a temperature of about 75 to 1300 and a water vapor pressure of less than about 350 mm Hg. "Active" rigo 6 sets a micrographic gray scale (50,000 times enlargement) of a sample of "active"T; atriuüicarbonat before and after sintering at 400o for 30 minutes. These samples were gem- :. Example 9, batch A obtained. Sodium carbonate is drawn off through line 12 from the fluidized bed 10 and introduced into the .Sint-orzone 1.4. It flows from Leitunr- 12 into the rotary kiln 1.4 and is heated by hot gases generated in this rotary kiln. The hot gases are obtained by burning a gas introduced through line 18 with the air flowing in through line 16 at the bottom of the rotary kiln. The "active" sodium carbonate is heated in bed 20 of this rotary kiln to a temperature of about 300 to 800 ° until the desired compression has taken place. A sintering temperature of approximately 350 to 600 ° is preferably used. A very dense soda close 22 is then withdrawn from the bottom of the rotary kiln as the product.

Die nachstehenden Boispiele dienen zur Erläuterung des eriindungs_emässen Verfahrens. :Bei®piel 1 Als -Wirbelbett=Reaktionsgeiäss wurde ein Rohr mit einem inneren Durchmesser von 10 cm verwendet, das mit einem Heizmantel versehen war.Filtrierte Luft wurde mit einer Geschwindigkeit von 18 cm/sec 'aufwärts durc_'- die Reakti onssone geblasen. Die Reaktionszone wurde erhitzt, indew erhitztes Ö1 durch den Heizmantel geleitet wurde. Dann wurden am kopf des Reaktionsgefässes 1000 g 1Tatriumseequicarbonat in Form monocliner Kristalle (hergestellt gemäss USA-Patentschrift 2,954,282) einge_ührt, wodurch ein Wirbelbett erhalten wurde. Die Temperatur des Öls in dem Heizmantel, die memperatur der Teilchen und die Behandlungsdauer sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Zeit, Minuten Ölbadtemperatur, °C Wirbelbett-Temperatur, °C 0 -- 5 144 - 80 15 137 85 30 133 83,5 45 133 84 60 .135 84,5 '5 142 101 82 145 117 Nac hdem das Material 62 :,:muten erhitzt worden war, wurde es aus dem Wirbel---ett entfernt und als iiatriumcarbonat identifiziert. Es wurde eine Stunde bei 4(G00 .in eine:: ":uffelofen gesintert. Das Volumen einer abgewogenen Probe des Produktes wurde durch: Verdrängung unter Verwendung eines mit Quecksilber gefüllten Picno:r:eters bestimmt, und die Teilchendichte wurde errechnet. Die erhal!ene @odaasche besass eine Teilchendichte von 2,24 g/ccm und eine Schüttdichte von 1,19 4 Beis,piel 2 ! Es wurde eine Reihe von Ansätzen durehgefürt, wobei das in Beispiel 1 beschriebene Wirbelbett verwendet wurde; die gemäss Beispiel 1 gewonnenen hatr-umsesquicarbonat-Y.ristalle wurden in dieser- Wirbelbett auf verschiedene Temperaturei: erhitzt, bis sie in aatriumcarbonat umgewandelt waren. Als Wirbelgas wurde filtrierte, trockene Luft mit einer Geschwindigkeit von etwa 18 cm/sec. durch das Bett geblasen. Die so erhaltenen Ns,triumcarbonat-Teilchen Wurden aus dem Wirbelbett entfernt und 30 Minuten bei 4000 gesintert. Die Temperaturdes Wirbelbettes sowie die Teilchendichte des gesinterter, Produktes sind aus Tabelle II zu entnehmen. Die Teilaheri- Tabelle II Teilchendichte des ge- Ansatz Wirbelbett-Temperatur, oC sinterten Produktes, g/ccm 1 70 2,26 2 83 2,30 3 86 2,28 4 400 1,60 Wie aus Tabelle II ersichtlich, kann kein sehr dichtes Natriumcarbonat hergestellt werden, indem man die Vorläufer-Kristalle ohne Aktivierungsstufe unmittelbar 30 Minuten lang auf 4000 erhitzt. In Ansatz 4 wurden die Vorläufer.-Kristalle sofort in dem Wirbelbett auf Temperaturen von 4000 (Sintertemperatur) erhitzt, eine Temperatur, die weit über der maximalen Aktivierungstemperatur von etwa 1350 liegt: Mit den Ansätzen 1 bis 3, bei denen di,e Vorläufer-Kristalle zuerst aktiviert wurden,-. wurden gesinterte Produkte mit hoher Teilchendichte erhalten. Beispiel 3 Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, um Natriumsesquicarbonat-Kristalle in einem Wirbelbett bei Temperaturen von 70 bis-136o und bei einem Wasserdampfdruck unter 10 mm Hg zu "aktivieren". Die Wirbelbettzone bestand aus einer. Glasrohr mit einem inneren Durchmesser von 4,5 cm, das Glasplatte aus gefrittetem Glas am Boden mit einer #°'^r Q-' ° ^ ++nrwersehen war, durch das die eintreten- den Gase. verteilt wurden. Die als Urirbelgas verwendete Luft wurde zuerst durch eine Mesavorrichtung geleitet, so dass die Fliessgeschwindigkeit auf 0959 bis 0,70 1/sec. gehalten werden konnte. Dies entsprach einer mittleren linearen Geschwindigkeit durch das ungefüllte Bett von 38 bis 45 cm/sec. Dann wurde das Wirbelgas zur Entfernung des gesamten Wasserdampfes durch ein festes Bett aus Calciumlchlorid.und schliesslich durch eine Heiz- vorrichtung geleitet, bevor es am Boden des Wirbelbett-Reaktionsgefässes e_nströmen konnte. Der Wasserdampf-Teildruck des Gasstromes wurde durch L'2-,zDer&turzejvun:#-en e.r elre@: -Trockene n bz-.:. feuchten Kolben besti;:.mt, bovor das Gas in die V.irbelbettzone eintrat. Bei der Bestimmung des gesamten Wasserdampf-Druckes in dem @7irbelbett wurde auch der während der Reaktion erzeugte Wasserdampf in Betracht gezogen. Die Temperatur des ';irbelbettes wurde mit einem Thermoelement gemessen, das in einer Entfer- latte nunv von etwa 2 cm von der ;@las.ttwr am oden der Reaktionszone angebracht war. Bei jede:. Ansatz wurden 3ü bis 100 g monocline Kristalle von Natrium- sesquicarbonat, hergestellt gemäss dem Verfahren der USA-Patentschrift 2,954,282, in das `Jirbelbett eingeführt und solange erhitzt; bis die Um- wandlung in "aktives" Natriumcarbonat beendet war. Nach dieser Aktivierung wurde das erhaltene Natriumcarbonat aus dem Wirbelbett entfernt und 30 Minu- ten bei 400o gesintert. Die 'Temperaturen des Wirbelbettes und die diesen Temperaturen entsprechenden Teilchendichten der gesinterten Produkte sind in Tabelle III zusammengefasst. Die Teilchendichte des gesinterten Natrium- carbonats wurde unter Verwendung des in Beispiel 1 beschriebenen, mit Quecksilber gefüllten Picnometers bestimmt. Tabelle III Mindesttemperatur, °C Wasserdampfdruck, mm Hg Dichte, g/ccm 76 3,1 2,34 76 398 2,34 103 3,0 2,30 113 494 2,27 120 2,7 2,24 126 297 2,21 131 497 2,01 135 19s 1985 136 _ 4.0 _ 1,72 Die Ergebnisse dieses Beispiels wurden in Fig. 2 graphisch dargestellt, um zu erläutern, welchen Änderungen die Teilchendichte der gesinterter. Sodaasche unterliegt, wenn bei Herstellung des "aktiven" hatriumcarbonats unter diesen niedrigen Wasserdampfdrücken unterschiedliche Temperaturen angewendet werden. Die Abszisse der Fig. 2 zeigt die Temperaturen des Wirbelbettes während der Umwandlung von Natriumsesquicarbonat in "aktives" Natriumcarbonat bei einer i'tasserdamufdruck unter 10 mm Hg. Auf der Ordinate sind die Teilchendichten der aus diesen "Aktiven" Natriumcarbonaten herFestellten- geai-nterten Sodaaschen verzeichnet. Ein Ansteigen der Teilchendichte des fertigen Produktes zeigt, dass das als Vorläufer verwendete Natriumcarbonat aktiviert wurde. Aus Fig. 2 ist deutlich erkennbar, dass der Aktivierungsgrad sinkt, wenn Natriumcarbonat bei Temperaturen von mehr als etwa 11,50 aus Natriumse.aquicarbonat hergestellt wird, obgleich bis zu Temperaturen von etwa 1350 noch immer eine, wenn auch ständig kleiner werdende Aktivierung zu verzeichnen ist. Beispiel 4 Es wurde ein dünnwandiges Messingrohr einer hänge von 10 cm, das einen Durchmesser von 1,5-em besass, an eine. ende, mit einem Druckverschluss und am anderen Ende mit einem Schraubverschluss versehen, aus den- ein Stahlrohr mit einen inneren Durchmesser von 3 mm ragte. Dann wurden 5 g trockenes Natriumsesquicarbonat (+40 mesh, hergestellt gemäss dem Verfahren-der USA-Patentschrift 2,954,282) in das Messingrohr gegeben, worauf der.Sehraubverschluss geschlossen wurde; um das Entweichen von Gas zu verhindern, wurde eine geeignete Dichtungsscheibe eingelegt. Eine Vakuumpumpe, wurde an das Stahlrohr angeschlossen und der Inhalt des Messingrohres unter Unterdruck gehalten. Nun wurde das Messingrohr in ein auf konstanter Temperatur gehalteaes Ölbad gestellt, und das Stahlrohr ragte aus diesem Ölbadheraus. Das Ölbad wurde auf 1250 erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, und das :iatriumsesquicarbcnat zersetzte sich zu Natriumcarbonat.The following examples serve to explain the inventive method. : Example 1 As a fluidized bed = reaction vessel, a tube with an inner diameter of 10 cm was used, which was provided with a heating jacket. Filtered air was blown up through the reaction zone at a speed of 18 cm / sec. The reaction zone was heated by bubbling heated oil through the heating mantle. Then 1000 g of sodium seaquicarbonate in the form of monoclinic crystals (produced according to US Pat. No. 2,954,282) were introduced into the top of the reaction vessel, whereby a fluidized bed was obtained. The temperature of the oil in the heating mantle, the temperature of the particles and the treatment time are summarized in Table 1. Time, Minutes oil bath temperature, ° C fluidized bed temperature, ° C 0 - 5 144-80 15 137 85 30 133 83.5 45 133 84 60, 135 84.5 '5 142 101 82 145 117 After material 62:,: had been heated, it was removed from the vortex and identified as iiatrium carbonate. It was sintered for one hour at 4 (G00. In a :: ": uffel furnace. The volume of a weighed sample of the product was determined by: displacement using a mercury-filled picno: er, and the particle density was calculated ! ene @odaasche had a particle density of 2.24 g / ccm and a bulk density of 1.19 4 Example 2 ! A series of approaches was carried out using the fluidized bed described in Example 1; Hatr umsesquicarbonate Y.crystals were heated in this fluidized bed to various temperatures until they were converted into sodium carbonate, and filtered dry air was blown through the bed as fluidizing gas at a rate of about 18 cm / sec Ns, trium carbonate particles were removed from the fluidized bed and sintered for 30 minutes at 4000. The temperature of the fluidized bed and the particle density of the sintered product are shown in Table II hmen. The partial Table II Particle density of the Approach fluidized bed temperature, oC sintered product, g / ccm 1 70 2.26 2 83 2.30 3 86 2.28 4,400 1.60 As can be seen from Table II, no very dense Sodium carbonate may be prepared by heating the precursor crystals without activation stage immediately for 30 minutes at 400 0th In batch 4, the precursor crystals were immediately heated in the fluidized bed to temperatures of 4000 (sintering temperature), a temperature that is far above the maximum activation temperature of about 1350: With batches 1 to 3, in which the precursor Crystals were activated first -. sintered products having a high particle density were obtained. Example 3 A series of experiments were carried out to "activate" crystals of sodium sesquicarbonate in a fluidized bed at temperatures from 70-136 ° and at a water vapor pressure below 10 mm Hg. The fluidized bed zone consisted of one. Glass tube with an inner diameter of 4.5 cm, the Glass plate made of titted glass was seen on the ground with a # ° '^ r Q-' ° ^ ++ nr , through which the entering- the gases. were distributed. The air used as the primary vortex gas was first passed through a measuring device so that the flow rate was reduced to 0959 to 0.70 1 / sec. could be held. This corresponded to an average linear velocity through the unfilled bed of 38 to 45 cm / sec. Then the fluidizing gas was used to remove all of the water vapor through a fixed bed of calcium chloride and finally through a heating device passed before it at the bottom of the fluidized bed reaction vessel could flow. The water vapor partial pressure of the gas stream was through L'2-, zDer & turzejvun: # - en er elre @: -Trockene n bz -.:. damp piston besti;:. mt, before the gas entered the fluidized bed zone. In determining of the total water vapor pressure in the fluidized bed was also the during water vapor generated by the reaction is considered. The temperature of the '; the fluidized bed was measured with a thermocouple placed in a distance bar now about 2 cm from the; @ las.t twr at the bottom of the reaction zone was. For each :. Approach were 3ü to 100 g of monoclinic crystals of sodium sesquicarbonate, prepared according to the method of the USA patent 2,954,282, introduced into the `` Jirbelbett '' and heated for so long; until the conversion to "active" sodium carbonate was complete. After this activation the sodium carbonate obtained was removed from the fluidized bed and 30 minutes sintered at 400o. The 'temperatures of the fluidized bed and these Temperatures are corresponding particle densities of the sintered products summarized in Table III. The particle density of the sintered sodium carbonate was prepared using that described in Example 1 with Mercury-filled picnometer determined. Table III Minimum temperature, ° C water vapor pressure, mm H g density, g / ccm 76 3.1 2.34 76 398 2.34 103 3.0 2.30 113 494 2.27 120 2.7 2.24 126 297 2.21 131 497 2.01 135 19s 1985 136 _ 4.0 _ 1.72 The results of this example have been graphed in Fig. 2 to explain what changes the particle density of the sintered. Soda ash is subject to when different temperatures are used in the production of the "active" sodium carbonate under these low water vapor pressures. The abscissa in FIG. 2 shows the temperatures of the fluidized bed during the conversion of sodium sesquicarbonate into "active" sodium carbonate at a pressure of less than 10 mm Hg. The ordinate shows the particle densities of the soda ash produced from these "active" sodium carbonates recorded. An increase in the particle density of the finished product shows that the sodium carbonate used as a precursor has been activated. From Fig. 2 it can be clearly seen that the degree of activation decreases when sodium carbonate is produced from sodium se.aquicarbonate at temperatures of more than about 11.50 , although activation is still recorded up to temperatures of about 1350, albeit continuously decreasing is. Example 4 A thin-walled brass tube with a length of 10 cm and a diameter of 1.5 cm was attached to a. end, provided with a pressure cap and at the other end with a screw cap from which a steel tube with an inner diameter of 3 mm protruded. Then 5 g of dry sodium sesquicarbonate (+40 mesh, prepared according to the method of U.S. Patent 2,954,282) was placed in the brass tube, whereupon the dust seal was closed; to prevent the escape of gas, a suitable sealing washer is inserted. A vacuum pump was connected to the steel pipe and the contents of the brass pipe were kept under negative pressure. Now the brass tube was placed in a constant temperature oil bath and the steel tube protruded from this oil bath. The oil bath was heated to and maintained at 1250 and the sodium sesquicarbonate decomposed to sodium carbonate.

Die Umwandlung in Natriumcarbonat war beendet, bevor die Temperatur der Probe 125o betrug.Der durch die Vakuumpumpe in dem System erzeugte Unterdruck war be_ der. einzelnen Proben unterschiedlich. Nach der Umwandlung in Natriumcarbona-t wurden die Proben aus dem Rohr entfernt und 30 Minuten bei 420o gesintert.The conversion to sodium carbonate was finished before the temperature of the sample was 125o. The negative pressure created in the system by the vacuum pump was both. different samples. After conversion to sodium carbonate-t the samples were removed from the tube and sintered at 420 ° for 30 minutes.

Die Teilchendichte der gesinterten Produkte im Verhältnis zu dem angewendeten ';;asserdambfdruck ist in Tabelle IV aufgezeichnet. Tabelle IV Druck auf dem System Gesamtdruck, asserdampfdruck, Dichte des gesinterten mm HE mm Hg Produktes, g/ccm 0 0 2,36 50 '42 2,37 100 83 2,33 110 92 1,85 125 102 1,86 Beispiel 5 - Um Proben monocliner Kristalle aus :iatriuwsesquicarbonat, hergestellt gemäss der erfahren der SA-Patentschrift 2,954,282, in "aktives" Natriumcarbonat' umzuwandeln, wurde eine Feire von Ansätzen in einem iiirbelbett bei Temperaturen von 70 bis 1307e und unterschiedlicher. Wasserdampfdruck durchgeführt. Es wurde das Wirbelbett-Eeaktionagefäss des Beispiels 3 vetwendet, und das Wirbelgas wurde mit einer Fliessgeschwindigkeit von 0,59 bis 0,70 eingefiä_hrt. Das Wirbelgas wurde jedoch nicht durch ein Calciumchlorid- .# Trocknungsrohr, sondern durch eine Vorrichtung zur Wassersättigung geblasen, um den Wasserdampf-Teildruck des Wirbelgases zu regeln. Bei Ansätzen, die unter geringer Feuchtigkeit durchgeführt werden sollten, wurden die zu aktivierenden Natriumsesquicarbonat-Kristalle in Proben von jeweils 30 bis.100 g direkt in das Reaktionsgefäss eingeführt. Sollte jedoch mit hohem Wasserdampf-Teildruck gearbeitet werden, so war eine direkte Einführung der Probe in das Reaktionsgefäss bei Zimmertemperatur nicht durchführbar, da sonst im Reaktionsgefäss eine Kondensation auf der Beschickung stattfand. Die Natriumsesquicarbonat-Kristalle wurden daher vor der Einführung in das Reaktionsgefäss auf 65o vorerhitzt; während der kurzen Erhitzungsdauer traten bei dieser Temperatur keine chemischen Veränderungen auf. Durch das Vorerhitzen wird die unerwünschte Feuchtigkeitskondensation verhindert. Jeder Ansatz wurde solange durchgeführt, bis das gesamte Natriumsesquicarbonat in Natriumcarbonat umgewandelt worden war. Dann wurde das erhaltene "aktive" Natriumcarbonat aus dem Wirbelbett entnommen und 30 Minutenbei 400o gesintert. Die'Temperaturen des Wirbelbettes, der angewendete Wasserdampf-Teildruck und die bei diesen Temperaturen erzeielte Teilchendichte des gesinterten Produktes sind in Fig. 3 graphisch dargestellt. Die Abszisse der Fig. 3 zeigt den Wasserdampf-Teildruck des Wirbelbettes während der Aktivierung, während auf der Ordinate die Temperatur verzeichnet ist, bei der die Aktivierung durchgeführt wurde: Die gesinterten Proben mit entsprechenden Teilchendichten sind durch eine Kurve verbunden. Auf diese Weise werden die zur Erzielung bestimmter Teilchendichten- -erforderlichen Parameter von Temperatur und Wasserdampf-ßTeildruck umrissen. Wird z.B. die Aktivierung von Natriumsesquicarbonat bei 105o und einem Wasserdampf-Teildruck von 0 bis 190 mm Hg durchgeführt, so besitzt das gesinterte Natriumcarbunat-eine Dichte von wenigstens etwa 2,3 Erfolgt die Aktivierung jedoch bei einer Temperatur von 90o, so darf der Wässerdampf-Teildruck 100 mm Hg nicht übersteigen, wenn das gesinterte Natriumcarbonat eine Teilchendichte von 2,3 g/ccm oder mehr aufweisen soll. rird bei Temperaturen von 90o ein Wasserdampf-Teildruck von mehr als 100 mm Hg angewandet, so weist das gesinterte Endprodukt mit steigendem Wasserdampfdruck ständig kleiner werdende Dichten auf. Eine maximale Aktivierung wird bei einem .-fasserdampfdruck unter etwa 350 mm Hg erzielt. Beispiel 6 Probe As Eine gläserne, 2,5-cm--#iirbelbe.ttkolonne wurde von aussen durch einen rohrförmigen Ofen, der in vertikaler Stellung gehalten wurde, beheizt. In diese Kolonne wurde mit einer Geschwindigkeit von 4 1/Min. trockene filtrierte Luft geblasen. Dann wurden 50 g Sand (-60 bis +40 mesh) in die Kolonne gegeben und auf die vorherbestimmte Temperatur des Wirbel-Bettes erhitzt. Darauf wurden ar. Kopf der Kolonne '5 g monocline Natriumsesquicarbonat-Kristalle (+40 mesh, hergestellt gemäss USA-Patentschrift 2,954,282) eingeführt. Die Temperatur der Teilchen in dem Wirbelbett wurde durch ein Thermoelement gemessen. Nach der Umwandlung in Natriumcarbonat wurden die Teilchen von dem Sand getrennt, und ihre Dichte wurde durch Verdrängung unter Verwenaung eines mit Quecksilber gefüllten Picnometers bestimmt. Das so erhaltene Natriumcarbonat wurde dann 30 Minuten bei 420o l gesintert, und die Dichte des gesinterten Produktes wurde ebenfalls ermittelt. Es wurden zwei Ansätze durchgeführt; bei dem ersten Ansatz betrug die Wirbelbett-Temperatur 950 und bei dem zweiten 1400, Die Natriumsesquicarbonat-Teilchen erreichten sehr rasch die Temperatur des Wirbelbettes. Die Temperatur des =Jirbelbettes und die Teilchendichten des Natriumcarbonats vor und nach dem Sintern sind aus Tabelle V.zu ersehen. Tabelle V Teilchendichte in g/ccm Temp.des Wirbelbettes, °C vor dem Sintern nach dem Sintern 95 1954 2930 140 1t38 1t42 Probe Bs Eine zweite Probe wurde auf folgende ',eise in einem "Irirbel- Bett behandelt. Eine, gläserne, 10 cm lange Wirbeli:ett-Kolonne wurde vor. aussen mit einem Ölmantel beheizt. Trockene filtrierte Luft wurde in eine: Ölbad vorerhitzt und mit einer Geschwindigkeit von 12 cm/sec. in die Kolonne geblasen. Am hopf der Kolonne wurden 1000 g Natriumses.quicarbonat in Form monocliner Kristalle (hergestellt gemäss USA-Patentschrift 2;954,282) eingeführt. Die Temperatur der Teßcne" in dem h-irbelbett -,rurde mit einem Thermoelement gemessen und betrug 1000. Nach der iJWxandlurg der Natriumsesquicarbonat-Kristalle in Natriuecarbonat wurde die Teilchendichte durch Verdrängung mit einem quecksilbergefüllten Picnometer gezessen. Dann wurde das Natriumcarbonat 30 Minuten bei 4000 gesintert und die Teilchendichte des gesinterten Produktes ebenfalls bestimmt. Um zu Vergleichszwecken eine auf bekannte Weise hergestellte Sodaasche zu erhalten: wurden weitere 150 g des oben.beschriebenen Natriumsesquicarbonats in einer Tiefe.von 'j,5 cm in einen Behälter gegeben und bei .1,40o in einen Ofen gestellt. Nachdem das Natriumsesquicarbonat in Natriumcarbonat umgewandelt worden war, wurde die Teilchendichte ermittelt.Ein Teil der so erhaltenen Sodaasche wurde dann 30 Minuten bei 400o gesintert, worauf erneut die Teilchendichte des gesinterten Produktes bestimmt wurde. Die Teilchendichten der "aktiven" und der bekannten nichtaktivierten -odaasche, sowohl vor wie auch nach dem Sintern, sind aus Tabelle VI zu entnehmen. Tabelle VI Teilchendichte in g/ecm Material vor dem Sintern nach dem Sintern "Aktive" Sodaasche 1,49 2,22 Bekannte, nichtaktivierte Sodaasche 1,58 1964 Ausser 'der Teilc-endic?=te wurdai auch das relative Porenvolumen.und die Porengrösse der Sodaasche durch Einpressen von Quecksilber unter Überdruck bestimmt; hierzu wurde ein A:ainco-Viinslow-Parosimeter verwendet, durch den Quecksilber bis zu einem Druck von 350 kg/cm2 in alle Poren, die grösser als 0,035, sind, gepresst werden Kann. Die Ergebnisse dieser Versuche sind ir. :'i_-. 4 zusa.--Wengefasst. Das Natriumcarbonat, das durch bekannte ümwandlunr der verlä-.ifer-Kristalle durch Erhitzen auf 140o erhalten wurde, wurde als nic-ü-aktiv bezeichnet, da es beim Sintern nicht wesentlich vardich zet werde.-. konnte. Auf der Ordinate der Fix. 4 sind die Porenvolumen-des aktiven und des nichtaktiven, sowohl vor als auch. nach dem Sintern, angegeben. Die _ Durchmesser der Poren dieser Proben, in die Quecksilber eindrang, sind auf der Abszisse verzeichnet. Die Kurven der Fig. 4 zeigen deutlich, dass das Porenvolumen des nichtaktiven liatriumcarbonats beim Sintern nur unwesent- lich herabgesetzt wird und somit nur ein leichtes Ansteigen der Dichte festgestellt- werden kann. Weiterhin wird auch der Durchmessen der Poren in der nichtaktiven Probe durch das Sintern kaum verändert.The particle density of the sintered products relative to the water pressure applied is recorded in Table IV. Table IV Pressure on the system Total pressure, water vapor pressure, density of the sintered mm HE mm Hg product, g / ccm 0 0 2.36 50 '42 2.37 100 83 2.33 110 92 1.85 125 102 1.86 Example 5 - In order to convert samples of monoclinic crystals from: iatriuwsesquicarbonat, prepared according to the experience of SA patent 2,954,282, into "active" sodium carbonate, a range of batches in a fluidized bed at temperatures of 70 to 1307e and different. Water vapor pressure carried out. The fluidized bed reaction vessel of Example 3 was used and the fluidizing gas was introduced at a flow rate of 0.59 to 0.70. However, the fluidizing gas was not blown through a calcium chloride drying tube, but rather through a device for water saturation in order to regulate the water vapor partial pressure of the fluidizing gas. For batches that were to be carried out under low humidity, the sodium sesquicarbonate crystals to be activated were introduced directly into the reaction vessel in samples of 30 to 100 g each. However, if a high partial pressure of water vapor was to be used, it was not possible to introduce the sample directly into the reaction vessel at room temperature, since otherwise condensation would take place on the charge in the reaction vessel. The sodium sesquicarbonate crystals were therefore preheated to 65 ° before introduction into the reaction vessel; no chemical changes occurred at this temperature during the short heating period. Preheating prevents unwanted moisture condensation. Each run was carried out until all of the sodium sesquicarbonate had been converted to sodium carbonate. Then the "active" sodium carbonate obtained was removed from the fluidized bed and sintered at 400 ° for 30 minutes. The temperatures of the fluidized bed, the partial pressure of water vapor used and the particle density of the sintered product produced at these temperatures are shown graphically in FIG. The abscissa in FIG. 3 shows the partial water vapor pressure of the fluidized bed during activation, while the ordinate shows the temperature at which the activation was carried out: the sintered samples with corresponding particle densities are connected by a curve. In this way, the parameters of temperature and water vapor partial pressure required to achieve certain particle densities are outlined. If, for example, the activation of sodium sesquicarbonate is carried out at 105o and a partial water vapor pressure of 0 to 190 mm Hg, the sintered sodium carbunate has a density of at least about 2.3. Partial pressure does not exceed 100 mm Hg if the sintered sodium carbonate is to have a particle density of 2.3 g / cc or more. If a partial pressure of water vapor of more than 100 mm Hg is applied at temperatures of 90o, the sintered end product has densities that decrease steadily with increasing water vapor pressure. A maximum activation is achieved with a water vapor pressure below about 350 mm Hg. EXAMPLE 6 Sample As A glass, 2.5 cm vortex column was heated from the outside by means of a tubular furnace which was held in a vertical position. In this column was at a rate of 4 1 / min. blown dry filtered air. Then 50 g of sand (-60 to +40 mesh) was added to the column and heated to the predetermined temperature of the fluidized bed. Thereupon ar. At the top of the column, 5 g of monoclinic sodium sesquicarbonate crystals (+40 mesh, manufactured according to US Pat. No. 2,954,282) were introduced. The temperature of the particles in the fluidized bed was measured by a thermocouple. After conversion to sodium carbonate, the particles were separated from the sand and their density was determined by displacement using a mercury-filled picnometer. The sodium carbonate thus obtained was then sintered at 420 ° for 30 minutes, and the density of the sintered product was also determined. Two approaches have been taken; in the first run the fluidized bed temperature was 950 and in the second 140 0. The sodium sesquicarbonate particles very quickly reached the temperature of the fluidized bed. The temperature of the fluidized bed and the particle densities of the sodium carbonate before and after sintering can be seen from Table V. Table V Particle density in g / ccm Temp. Of the fluidized bed, ° C before sintering after sintering 95 1954 2930 140 1t38 1t42 Sample Bs A second sample was then Bed treats. A glass vortex column 10 cm long was in front. heated outside with an oil jacket. Dry filtered air was poured into a: Oil bath preheated and at a speed of 12 cm / sec. in the Blown column. 1000 g of sodium sesquicarbonate were added at the top of the column in the form of monoclinic crystals (manufactured according to the USA patent 2; 954,282) introduced. The temperature of the tea in the bed of the bed - rurde measured with a thermocouple and was 1000. According to the iJWxandlurg the Sodium sesquicarbonate crystals in sodium carbonate became the particle density measured by displacement with a mercury-filled picnometer. Then, the sodium carbonate was sintered for 30 minutes at 4000 and the Particle density of the sintered product is also determined. In order to obtain a soda ash prepared in a known manner for comparison purposes: another 150 g of the sodium sesquicarbonate described above was placed in a container at a depth of 1.5 cm and placed in an oven at .1.40 °. After the sodium sesquicarbonate had been converted to sodium carbonate, the particle density was ermittelt.Ein part of the soda ash thus obtained was sintered at 400o for 30 minutes, after which again the particle density of the sintered product was determined. The particle densities of the "active" and the known non-activated ash ash, both before and after sintering, are shown in Table VI. Table VI Particle density in g / ecm of material before sintering after sintering "Active" soda ash 1.49 2.22 Known, non-activated soda ash 1.58 1964 In addition to the partial c-endic? = Te, the relative pore volume and the Pore size of the soda ash due to the injection of mercury under excess pressure certainly; an A: ainco Viinslow parosimeter was used for this the mercury up to a pressure of 350 kg / cm2 in all pores that are larger than 0.035, can be pressed. The results of these experiments are ir.: 'i_-. 4 plus - Wengefasst. The sodium carbonate that is known by Umwandlunr the Verlä-.ifer crystals was obtained by heating to 140o, was designated as nic-ü-active because it is not essential during sintering vardich zet will.-. could. On the ordinate of the fix. 4 are the pore volume of the active and des inactive, both before and. after sintering. The _ The diameter of the pores of these samples, into which mercury penetrated, are recorded on the abscissa. The curves in FIG. 4 clearly show that the The pore volume of the inactive liatric carbonate during sintering is only insignificant. Lich is reduced and thus only a slight increase in density can be determined. Furthermore, the diameter of the pores in of the inactive sample hardly changed by the sintering.

Im Gegensatz dazu weist das-aktivierte Natriumcarbonat vor dem Sintern bereits einen wesentlich höheren Prozentsatz an Poren mit kleinem Durchmesser auf als das bekannte Natriumcarbonat vor dem Sintern. Durch das Sintern verschwinden diese kleinen Poren in dem aktivierten Natriumcarbonat, was zu einem deutlichen Absinken des Volumens an kleinen Poren und zu einem Ansteigen der Dichte des gesinterten Produktes führt. Durch die Herab-Setzung des Volumens an kleinen Poren wird ausserdem die Gesamtporosität des gesinterten Produktes weit-unter die des ungesinterten "aktiven" Natriumcarbonats gesenkt. In anderen Worten: durch das Verschwinden dieser kleinen Poren wird das Porenvolumen der Probe von 0925 ecm/g (ungesintertes "Aktives" Natriumcarbonat) auf etwa 0905 ccm/g (gesintertes "aktives" Natriumcarbonat) gesenkt, also um 4/5 des Porenvolumens der Probe. Dieses Verschwinden des grössten Teils der Poren in dem gesinterten Produkt kann unter den angewendeten Sinterbedingungen nicht ohne vorhergehende erfindungsgemässe "Aktivierung" des Natriumcarbonats erreicht werden. Beispiel 7 Das in Beispiel ¢ beschriebene Verfahren wurde bei einem i`,"asserdampfdruck unter 1 mm Hg wiederholt, wobei jedoch anstelle von Natriumsesquicarbonat 5 g Natri.umcarbonat-Monohydrat (+60 mesh) vetwendet wurden. Das Natriumcarbonat-Monohydrat wurde hergestellt, indem die Kristalle aus einer gesättigten wässrigen Lösung von gereinigtem Natriumcarbonat ausgefällt wurden. Die Temperaturen des Bades und die Teilchendichten sind aus Tabelle VII zu entnehmen. Tabelle VII Teilchendichte, g/ecm Badtemnera±ur, °C vor dem Sintern nach dem Sintern 1 c5. 2-,01 2,42 2,03 2s47 Beispiel 8 In einer Reihe von Ansätzen wurden Proben von Natriumcarbonat-Monohydrat in einem Wirbelbett bei Temperaturen von 75 bis 1200 und Wasserdampfdrücken von etwa 0 bis 250 mm Hg "aktiviert". Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 5 angewendet, wobei lediglich anstelle von Natriumsesquicarbonat-Kristallen Natriumcarbonat-Monohydrat-Kristalle verwendet wurden, die aus einer gesättigten wässrigen Lösung von gereinigtem Natriumcarbonat ausgefällt wurden. Nach der Umwandlung in "aktives" Natriumcarbonat wurde das Produkt 30 Minuten bei 4000 gesintert. Die Temperatur des Wirbelbettes, der angewendete Wasserdampf-Teildruck und die erzielte Teilchendichte des gesinterten Produktes sind in Zig, 5 graphisch dargestellt. In dieser .Figur sind auf der Abszisse der Wasserdampf-Teildruck des Wirbelbettes während der Aktivierung und auf der Ordinate die Temperaturen, bei denen die Aktivierung stattfand, verzeichnet. Die gesinterten Proben mit entsprachenden Teilchendichten sind durch eine Kurve verbunden. Beispiel 9 Ansatz A: Es wurde ein "aktives" Natriumcarbonat hergestellt, indem Natriumsesquicarbonat-Kristalle in einem Wirbelbett bei#einem Dampfdruck unter 10 mm Hg auf etwa 100o erhitzt wurden. Die Umwandlung erfolgte in der Vorrichtung des Beispiels 3 und unter Anwendung des in diesem Beispiel beschriebenen Verfahrens: Das Produkt wurde 30 Minuten bei 400o gesintert. Ans-_ atz B: Auf gleiche `reise wie in Ansatz Ä wurde eine zweite Natriumseaquiearbonat-Probe behandelt, wobei die Temperatur des Wirbelbettes jedoch mehr als 1400 betrug. Das erhaltene Natriumcarbonat'wurde ebenfalls 30 Minuten bei 400o gesintert. Diese Probe wurde als nicht-akti-# angesehen, da die Umwandlung bei einer Temperatur stattfand, die über der, zur Herstellung eines leicht zu verdichtenden Produktes benötigten Temperatur lag.In contrast to this, the activated sodium carbonate already has a significantly higher percentage of pores with a small diameter before sintering than the known sodium carbonate before sintering. As a result of the sintering, these small pores in the activated sodium carbonate disappear, which leads to a significant decrease in the volume of small pores and an increase in the density of the sintered product. By reducing the volume of small pores, the total porosity of the sintered product is also lowered far below that of the unsintered "active" sodium carbonate. In other words: the disappearance of these small pores reduces the pore volume of the sample from 0925 ecm / g (unsintered "active" sodium carbonate) to about 0905 ccm / g (sintered "active" sodium carbonate), i.e. by 4/5 of the pore volume of the Sample. This disappearance of the majority of the pores in the sintered product cannot be achieved under the sintering conditions used without prior "activation" according to the invention of the sodium carbonate. EXAMPLE 7 The process described in Example [was] repeated at a water vapor pressure of less than 1 mm Hg, except that 5 g of sodium carbonate monohydrate (+60 mesh) were used instead of sodium sesquicarbonate. The sodium carbonate monohydrate was prepared by the crystals were precipitated from a saturated aqueous solution of purified sodium carbonate. The temperatures of the bath and the particle densities are shown in Table VII. Table VII Particle density, g / ecm bath temperature, ° C before sintering after sintering 1 c5. 2 -., 01 2,42 2,03 2s47 example 8 in a series of runs, samples of sodium carbonate monohydrate in a fluidized bed at temperatures between 75 and 120 0 and water vapor pressures is from about 0 to 250 mm Hg "activated" it is the same Procedure as in Example 5, except that instead of sodium sesquicarbonate crystals, sodium carbonate monohydrate crystals were used, which were obtained from a saturated aqueous solution precipitated from purified sodium carbonate. After conversion to "active" sodium carbonate, the product was sintered at 4000 for 30 minutes. The temperature of the fluidized bed, the partial pressure of water vapor used and the achieved particle density of the sintered product are shown graphically in Zig, 5. In this .Figur, the water vapor partial pressure of the fluidized bed during activation is shown on the abscissa and the temperatures at which the activation took place are shown on the ordinate. The sintered samples with corresponding particle densities are connected by a curve. Example 9 Run A: An "active" sodium carbonate was prepared by heating sodium sesquicarbonate crystals to about 100 ° in a fluidized bed at a vapor pressure below 10 mm Hg. The conversion was carried out in the apparatus of Example 3 and using the procedure described in this example: The product was sintered at 400 ° for 30 minutes. Ans-_ atz B: In the same travel as `Ä approach in a second Natriumseaquiearbonat sample was treated, but the temperature of the fluidized bed was more than 140 0th The sodium carbonate obtained was also sintered at 400 ° for 30 minutes. This sample was considered inactive because the conversion took place at a temperature above that required to produce an easily densified product.

Die durch die Ansätze A und i3 erhaltenen Proben wurden dann mit einem Elektronen-Mikroskop untersuchtt wobei-das sogenannte "preshadowed replication"-Verfahren angewendet wurde. Bei diesem Verfahren wurden die i;robe:i. .: einer e- nzie4er ü-.#r=_E'1 Schicht auf eine Glasplatte aufgebrac::t, in eine -f' 2#C to r mit einer :::isc"ur": aas 8() ;# an= gegeben. und un.@nittelba Palladium be.=chattet. De re.@c:Za@tar@swirkel betrug et°:a 73o. Darr wurde bei einer Temperatur vor. 9O0 Koi_le#_Zsto_'f auf der -Probe - lagert. Die Probe wurde nun mit eine. Pcl"styrolf-l=@: bedec_.;,, zwischen zwei C2asplättciier. gelebt, mit 1 kg belastet und 15 :=:-zl@aten Pol 4s t@rolfilm auf 140o erhitzt. Nach des Abkühlen lie3 man den mit der F@ristallsei te nach unten auf des-.' arten Slasmer sc:en , bis die gesamte ursprUng 1 iche Probe gel#"-i:s L ;'rar. Da.. @:ir_ickcl.ei berde Abbild der Kristallprobe wurde :-it destillierteW Wasser g°@asc=#e=@@ getrocknet und in kleine StUc%e gescdie, mit der rioh-en- Stoffschicht nach oben, auf einen 2, 3-=-Sieinprs_ -Rost gelegt -s:zrden. Der Rost wurde danauf eine "s-.-o-L-: plate" belegt und das =cl;,: st-I-rol unter Verviendung von Äth""iendichlorid gelöst. Der das Abbild der Kristallprobe enthaltende Rost :ru -de nun unter einem Mikroskop mit 5c 00Ü'-fLcher Vergrößerun- untersucht. Photographien der "al.tiven" Proben vor und nach dein Sintern sind in Fig.6 wiedergegeben, ;r@.:hrend die Fig.7 Photograf)hien der nicht- aktiven Proben vor und rinch dei.: Sintern zehrt. zeihen deutlich, daß das "aktive" vor de::. Sintern kleine Kristalle in. regel- ::.ü@?iF@ ^ Aj.ordnung aufweist, während die nichtaktive ungesin- ter-ve Probe aus angeordneten größeren Kristallen bes,en-r,. A-,z-erde":. besitzt die unbcc:rinüerte "aktive" Probe durcri diese ?.leg. =er en Kr@.stalle eine wesentlich größere Ober- als die- ric .-"-aktive unk;.:sjn ,erte Probe. 'Ter @1eic_: der @;es.mn terten -roher. 1äßt erkennen, diaß auch hier :;a jr iu::ica-_rbonat kleinere Kristalle aufweist @,is die ,. ci_ @-c.k P -ob ;- ur,;;. daher besser "gepackt" werden n@' al:: dict :.'^@#@. s:rodu-.-gesehen werden muß. Die _e_= .z .. und fri_@talle der ==icrt-akt@.ven Probe oind wesentlich größer und i@ör@Ye_ ar_er unter de erfindanv-gemäßen äinterbedingungen nie =t fr, dem: ge:@.: ct'@ter ::a:. "gepackt" und verdichtet werden, Beispiel 10s Verdichtung bei 400 Ansatz Aa Bekannte Erhitzungsgeschwindigkeiten Eine Laboratoriums-Calciniervorrichtung wurde hergestellt, indem man aus" einer dünnen Metallfolie mit hoher @,,ärmeleitfähigkeit eine flaschenförmige ab ";;ec@!selnde ch_ter von Sinterkammer anfertigte. Diese Sinterkammer wurae dann injGl#iscrolle und Asbest gewickelt, um ihre Wärmeleitfähigkeit zu verringern. Darauf wurden 2 g "aktives" Natriumcarbonat in die Sinterkammer gegeben und ein Glasrohr in den Hals der flaschenförmigen Sinterkammer gesteckt. Durch dieses -Glasrohr wurde ein Thermoelement in die Sinterkammer gelassen. Sinterkammer und Glasrohr wurden in horizontaler Lage gehalten und das freie Ende des Glasrohres mit einem Antriebsrad versehen, das über einen Treibriemen mit einem Motor verbunden war. Dann wurden die Sinterkammer und ein Teil des damit verbundenen Glasrohre: in einen vorerhitzten, thermostatisch geregelten Lindberg-Rohrofen geschoben; über das aus dem Ofen herausragende Ende des Glasrohres wurde die Sinterkammer mit einer Geschwindigkeit von 60 U/Min. gedreht. Das "aktive" Natriumcarbonat wurde erhalten, indem inan gemäss USA-Patentschrift 2,954,282 hergestellte monocline Natriumsesquicarbonat-Kristqlle in einer Atmosphäre mit- einem Wasserdampfdruck unter 10 mm Hg solange auf 80@ erhitzte, bis das gesamte Natriümsesquicarbonat in Natriumcarbonat umgewandelt worden war. " Der Temperaturanstieg der Probe in der Sinterkammer wurde aufgezeichnet, bis die gewünschte Temperatur von etwa 400o erreicht worden war. Dann wurde die Beschickung durch den thermostatisch geregelten Ofen etwa 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Anschliessend wurde die Sinterkammer aus dem Ofen entnommen, das Glasrohr herausgezogen und der Inhalt der Kammer .damit das Rohr und die damit verbundene Sinterkawrfer gedreht werden kUnnen. zur raschen Abkühlung auf eine Metallplatte geschüttet. Die Teilchendichte der Probe wurde durch einen quecksilbergefüllten Piknometer bestimmt. Wie rasch die Temperatur der Probe während dieser Sinterstufe anstieg, ist aus Tabelle VIII zu ersehen. ' Tabelle VIII Zeit in Minuten Temperatur in °C - 20' 50 3 100 4 150 6 200 8 250 11 300 17 350 22 375 25 383 30 390 35 400 67 400 Bizogen auf die Ergebnisse der Tabelle VIII, wurde die Zeitkonstante mit 8 Minuten berechnet. Die Dichte des gesinterten Produktes betrug 1,97 g/cem. .. Bei dem oben beschriebenen Versuch war die Geschwindigkeit,- mit der die Probe in der Sinterkammer erhitzt wurde, eine Funktion der Wärmeleitfähigkeit der Sinterkammer. Um die Wärmeleitfähigkeit der Sinterkammer zu erhöhen und die Zeitkonstante '; herabzusetzen, wurden einige der zur Isolierung um die Sinterkammer gewickelten Glaswoll- und Asbestschichten entfernt und ein zweiter Versuch.(Ansatz B) auf gleiche Weise durchgeführt. Aüssts'Bi' Rasches, erfindungsgemässes Erhitzen Das Verfahrens des Ansatzes A wurde wiederholt, wobei jedoch 'die Sinterkammer-in eine geringere Anzahl von Glasoll- und Asbestschichten gewickelt war. Die Probe wurde nach Erreichen der 5intertemperatur von 400° durch den thermostatiach geregelten Ofen .etwa 20 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Der Temperaturanstieg der Probe ist in Tabelle IX zusammengefasst. Tabelle IX Zeit in Minuten Temperatur in 0C 20 t 50 100 215 150 3 20o s5 250 4 _ 300 5 325 7,5 375 12 400 32 400 Da, so erhaltene-geginterte Iiatrumcarbonat wies eine Lichte von 201 gIcem st4f . Die Zeitkons taute wurde mit 394 Minuten errechnet. Ansatz Erfindungsaemäss.es rascheres Eritzen £e wurde das Verfahren der Ansätze A und B mit.dem gleichen '"aktirren" Natr:iumoarbonst wiederholt-, wobei jedoch weitere Sc:@ichten der Glaswoll- und Asbestisolierung von der Sinterkammer abgewickelt wurden, um eine noc grössere Wärmeleitfähigkeit zu erzielen. Der thermostatisch geregel te Ofen wurde erneut auf ¢00o eingestellt, und die'Beschickung wurde etwa 25 Minute auf dieser Temperatur gehalten. Der Temperaturanstieg der Probe ist aus Tabelle X zu ersehen. Tabelle X Zeit in :riinuten Temperatur in oC - 20 1 50 2 100 2,5 200 3 270 5 350 6 375 9 400 35 400 Die Teilchendichte des gesinterten Produktes betrug 2,16 9/ccm, und die Zeitkonstante T wurde mit 2,5 Minuten errechnet.The samples obtained by batches A and i3 were then examined with an electron microscope, the so-called “preshadowed replication” method being used. In this procedure, the i; robe: i. .: an individual ü -. # r = _E'1 Layer spread on a glass plate, in a -f ' 2 # C to r with a ::: isc "ur": aas 8 ( ); # an = given. and un. @ nittelba Palladium be. = Chatted. De re. @ C: Za @ tar @ swirkel was et °: a 73o. Darr was at a temperature before. 9O0 Koi_le # _Zsto_'f on the sample - stores. The sample was now with a. Pcl "styrolf-l = @: bedec _.; ,, between two C2asplättciier. lived, loaded with 1 kg and 15: =: - zl @ aten Pol 4s t @ rolfilm heated to 140o. After cooling, it was left with the crystal side down on the-. ' arten Slasmer sc: en , until the entire original sample gel # "- i: s L; 'rar. Da .. @: ir_ickcl.ei berde The image of the crystal sample was: -with distilled water g ° @ asc = # e = @@ gescdie dried and cut into small Stuc% e, with the rioh-ene Layer of fabric up, placed on a 2, 3 - = - Sieinprs_ grid -s: zrden. The grate was then covered with an "s -.- oL-: plate" and the = cl;,: st-I-rol iendichloride is dissolved using ether. The image of the Rust containing crystal sample: ru -de now under a microscope Examined with 5 ° magnification. Photographs the "al.tiven" samples before and after your sintering are shown in Fig.6 reproduced,; r @ .: during the Fig. 7 photograph) the non- active samples before and rinch dei .: Sintering is draining. clearly show that the "active" before de ::. Sinter small crystals in the normal ::. ü @? iF @ ^ Aj. order, while the inactive, unsin- ter-ve sample of arranged larger crystals bes, en-r ,. A-, z-earth ": owns the unbcc: purified" active "sample durcri this? .leg. = er en Kr @ .all have a much larger upper as die- ric .- "- active unk;.: sjn, first sample. 'Ter @ 1eic_: the @; es.mn terten -roher. One can see that this too here:; a jr iu :: ica-_rbonat has smaller crystals @, is the,. ci_ @ -ck P -ob; - ur, ;;. therefore better to be "packed" n @ 'al :: dict:.' ^ @ # @. s: rodu -.- must be seen. the _e_ = .z .. and fri_ @ talle der == icrt-akt @ .ven sample oind much larger and i @ ör @ Ye_ ar_er under de inventive conditions never = t fr, dem: ge: @ .: ct '@ ter :: a :. be "packed" and compressed, Example 10s compaction at 400 batch Aa Known heating rates A laboratory calciner was made by using " a thin metal foil with high thermal conductivity a bottle-shaped from ";; ec @! selnde ch_ter from Sinter chamber made. This sintering chamber was then injGl # iscrolle and Asbestos wrapped to reduce its thermal conductivity. Then 2 g of "active" sodium carbonate were placed in the sintering chamber and a glass tube was inserted into the neck of the bottle-shaped sintering chamber. A thermocouple was let into the sintering chamber through this glass tube. The sintering chamber and glass tube were held in a horizontal position and the free end of the glass tube was provided with a drive wheel which was connected to a motor via a drive belt. Then the sintering chamber and part of the glass tube connected to it were: pushed into a preheated, thermostatically controlled Lindberg tube furnace; The sintering chamber was opened at a speed of 60 rpm via the end of the glass tube protruding from the furnace. turned. The "active" sodium carbonate was obtained by heating monoclinic sodium sesquicarbonate crystals produced in accordance with US Pat. "The temperature rise of the sample in the sintering chamber was recorded until the desired temperature of about 400o had been reached. The loading was then kept at this temperature by the thermostatically controlled furnace for about 30 minutes. The sintering chamber was then removed from the furnace, the glass tube pulled out and the contents of the chamber .so that the tube and the sintered kawrfer connected to it can be rotated. poured onto a metal plate for rapid cooling. The particle density the sample was determined by a mercury-filled picnometer. How quickly the temperature of the sample rose during this sintering step can be seen from Table VIII. ' Table VIII Time in minutes, temperature in ° C - 20 ' 50 3 100 4 150 6 200 8 250 11 300 17 350 22 375 25 383 30 390 35 400 67 400 Based on the results of Table VIII, the time constant was calculated to be 8 minutes. The density of the sintered product was 1.97 g / cem. .. In the experiment described above, the rate at which the sample was heated in the sintering chamber was a function of the thermal conductivity of the sintering chamber. To increase the thermal conductivity of the sintering chamber and the time constant '; some of the glass wool and asbestos layers wrapped around the sintering chamber for insulation were removed and a second experiment (approach B) was carried out in the same way. Aüssts'Bi 'Quick, according to the invention The heating process of the batch A was repeated, except that' the sintering chamber was wrapped in a smaller number of Glasoll- and asbestos layers. After reaching the sintering temperature of 400 °, the sample was kept at this temperature for about 20 minutes by the thermostatically controlled oven. The temperature rise of the sample is summarized in Table IX. Table IX Time in minutes, temperature in 0C 20th t 50 100 215 150 3 20o s5 250 4 _ 300 5 325 7.5 375 12 400 32 400 The gintered iatal carbonate obtained in this way had a lightness of 201 gIcem st4f. The time consume was calculated to be 394 minutes. Approach according to the invention, faster heating The procedure of approaches A and B was "activated" with the same ' Natr: iumoarbonst repeated, but with further sc: @ichten the glass wool and asbestos insulation from the sintering chamber were unwound to a noc to achieve greater thermal conductivity. The thermostatically controlled oven was again adjusted to ¢ 00o and the charge was about 25 minutes kept at this temperature. Table X shows the temperature rise of the sample. Table X Time in: ri minutes Temperature in oC - 20th 1 50 2 100 2.5 200 3 270 5 350 6 375 9 400 35 400 The particle density of the sintered product was 2.16 9 / ccm, and the time constant T was calculated to be 2.5 minutes.

Ansatz D: Sehr rase -es erf indun#7saemässes Erhitzen Das Verfahren des Ansatzes C wurde wiederholt, wobei die Sinterkammer J?doch nicht isoliert wurde, um eine maximale Wärmeübertragung zu erzielen ..::der 'Nprt der Zeitkonstanten (, noch wei ser zu senken. Der Ofen wurde erneut auf 400° einges;elit und die Beschickung 20 Minuten auf dieser Te^perat.u@ gehalten. Las erhaltene Produkt besass eine Teilchendichte vor. 2,25 gfccm; die Zeitkonstante betrug bei diesem Versuch 1/2 Minute. Die Ergebnisse dieses Beispiels wurden in Fig. 6 graphisch dargestellt, äe:.närr@d@.@-@s:@ ei. ___:rierunEen der $W die Änderung der Erhitzungsgeschwindigkeiy -- ausz-edrückt durch die Zeitkonstante Z -- zu zeigen. In Fig. 6 zeigt die horizontale Achse die Zeitkonstante L , die die Geschwindigkeit wider- gibt, mit der die Probe in der Sinterkammer erhitzt wird. Die Teilchendichte der gesinterten Sodaasche ist auf der vertikalen Achse eingezeichnet. Wie aus dieser Figur ersichtlich, steigt die Dichte des gesinterten Produktes mit abnehmender Zeitkonstanten. Ein Sinken der Zeitkonstanten entspricht grösseren Erhitzungsgescnw indigkeiten. Es wird besonders darauf hingewiesen, dass, obgleich die Probe des Ansatzes A 30 Minuten bei 400o gesintert wurde, - also etwas länger als die anderen Proben, das Produkt A eine geringere Dichte aufweist, weil die Erhitzungsgeschwindigkeit, d.h. die Zeitkonstante , mit 8 Minuten über dem erfindungsgemässen maximalen Wert von 4 blinüten liegt. Beispiel 11s Verdichtung bei 400 0 Das Verfahren des Beispiels 10 wurde-unter Verwendung der gleichen,Vorrichtuni wiederholt. Die maximale Sintertemperatur betrug 4000, Bei diesem Beispiel wurde jedoch ein Natriumcarbonat verwendet, das stärker aktiviert worden war als die Proben des Beispiels 10. Dieses:-:Natriumcarbonat wurde erhalten, indem man monocline Kristalle von Natriümsesquicarbonat (hergestellt gemäss USA-Pateritschrift 2,954,282) in einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfdruck von weniger als 10 mm Hg solange auf 76o erhitzte, bis das gesamte Natriumsesquicarbonat in uaktives" Natriumcarbonat umgewandelt worden war. Unter diesen Calcinierungsbedingungen wird ein "aktiveres" Natriumcarbonat erhalten als in Beispiel 10. Die- Erhitzungsgeschwindigkeit, aasgedrückt durch die Zeitkonstante 't , und die Dichte des gesinterten Produktes sind in Fig. 8 graphisch dargestellt. Approach D: Very rapid heating according to the invention. The procedure of Approach C was repeated, but the sintering chamber J was not isolated in order to achieve maximum heat transfer The furnace was again set to 400 ° and the batch was held at this temperature for 20 minutes. The product obtained had a particle density of 2.25 gfccm; the time constant in this experiment was 1/2 Minute. The results of this example are shown graphically in Fig. 6, äe: .närr @ d @. @ - @ s: @ ei. ___: rierunEen der $ W the change in heating rate - expressed by the time constant Z - to show. In Fig. 6 shows the horizontal axis is the time constant L, which reflects the speed with which the sample is heated in the sintering chamber. The particle density of the sintered soda ash is shown on the vertical axis. As can be seen from this figure, the density of the sintered product increases as the time constant decreases. A decrease in the time constant corresponds to greater heating speeds. It is particularly pointed out that, although the sample of batch A was sintered for 30 minutes at 400o - i.e. slightly longer than the other samples, product A has a lower density because the heating rate, ie the time constant , is 8 minutes over the maximum value of 4 lines according to the invention. Example 11s compaction at 400 0 The procedure of Example 10 was repeated using the same apparatus. The maximum sintering temperature was 400 0. In this example, however, a sodium carbonate was used which had been activated more strongly than the samples of Example 10. This: -: Sodium carbonate was obtained by cutting monoclinic crystals of sodium sesquicarbonate (manufactured according to USA Pat. No. 2,954,282) heated to 76o in an atmosphere with a water vapor pressure of less than 10 mm Hg until all of the sodium sesquicarbonate had been converted to "active" sodium carbonate. Under these calcination conditions, a "more active" sodium carbonate was obtained than in Example 10. The heating rate, depressed by the time constant 't, and the density of the sintered product are shown graphically in Fig. 8.

Die Fig: 8 zeigt deutlich, dass bei kleineren @gerten @ (höheren Erhitzungsgeschwindigkeiten) Produkte mit grösserer Teilchendichte erhalten werden. Beispiel 12: Verdichtung bei 400o Es wurde das Verfahren des Beispiels 10 mit der gleichen Vorrichtung wie- derholt; die maximale Sintertemperatur betrug ebenfalls 400o. Es wurde jedoch ein Natriumcarbonat mit geringerer Aktivierung als in Beispiel 10-verwendet. Didses Natriumcarbonat wurde hergestellt, indem monocline Natriumsesquicarbonat-Kristalle (hergestellt gemäss USA-Patentschrift 2,954,282) in einer Atmosphäre mit einem #*9"asserdampfdruck von weniger als 10 mm Hg auf Temperaturen von 133o erhitzt wurden. Unter diesen Bedingungen wurde ein weniger aktives Natriumcarbonat erhalten als unter den Calcinierungsbedinejzngen des Beispiels 10. Die Erhitzungsgeschwindigkeit, ausgedrückt durch die die Zeitkonstante , und die Dichte des gesinterten Produktes können aus Fig. 8 entnommen werden.FIG. 8 clearly shows that with smaller devices (higher heating rates) products with a greater particle density are obtained. Example 12: Compaction at 400 ° The procedure of Example 10 was repeated with the same device; the maximum sintering temperature was also 400o. However, it was as 10 used in Example sodium carbonate with a lower activation. This sodium carbonate was made by heating monoclinic sodium sesquicarbonate crystals (made according to U.S. Patent 2,954,282) in an atmosphere with a # * 9 "water vapor pressure of less than 10 mm Hg to temperatures of 133 °. Under these conditions a less active sodium carbonate was obtained than under the calcination conditions of Example 10. The heating rate in terms of the time constant and the density of the sintered product can be seen from FIG.

Gemäss Fig. 8 führen niedrigere Werte C (höhere Erhitzungsgeschwindigkeiten) zu Produkten mit grösserer Teilchendichte. Beispiel 13: Verdichtung bei 4000 Das Verfahren des Beispiels 10 marde mit der gleichen Vorrichtung und der gleichen maximalen Sintertemperatur wiederholt. Das hier verwendete Natriumcarbonat wurde jedoch aus Natriumcarbonat-Monohydrat gewonnen, welches in Form von Kristallen aus einer gesättigten wässrigen Lösung von.gereinigtem Natriumcarbonat ausgefällt wurde. Die Monohydrat-Kristalle wurden bei 90o in einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfdruck von weniger als 10 :r@:. Hg in "aktives" Na.riumcarbonat umgewandelt. Die- ErhitzungsgesohwiW: digkeit während des Sinterns, ausgedrückt durch die Zeitkonstante'; , und die Dichte des gesinterten Produktes sind in Fig. 8 graphisch darge- stellt. Wie Pig. 8 teigt, werden höhere Teilchendichten bei niedrigeren irerten (höheren'Erhitzungsgeschwindgkeiten) erzielt. Beispiel .I4s Verd.ichtuniz bei 4500 Das Verfahren des Beispiels 10 wurde mit der gleichen Vorrichtung wieder- holt; die maximale Sintertemperatur betrug jedoch 450 und die Probe wurde insgesamt 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Das hier verwendete deicht "aktive" Natriumcarbönat wurde hergestellt, inder: gemäss USA- Patentschrift 2,954w282 gewonnene monoaline Natriumsesquicärbonat-Kristalle in ei=ner Atmosphäre mit einem Wasserdampfdruck von etwa 500 r= Hg solange auf" Temperaturen zwischen 90 udd 140o erhitzt wurden, volist;r_-:idig in "aktiveaR' Natriumcarbonat umewandelt waren. Unter diesen. Bedin@-ungen wird ein weniger "aktives" Natriumcarbonat erhalten als in den vorhergehen- den Beispielen. Der Temperaturanstieg der Probe bis zum Erreichen der gewünschte:: Sinter- temperatur wurde genau aufgezeichnet. Die Erhitzungsgeschxindigkeit, aus- gedrückt durch die dieitkonstante T , betrug 0,5 Minuten, und die 15ichte_ der Probe stieg von 1141 g/ccm-auf 1,88 g%ccm. Wie aus: den- Beispielen 10 bis 13 und der FiS, 8 ersichtlich, ist die .et- fnduagsgemäs'se Verdichtung' durch Sintern für Proben mit untp-r-scnieälicher Aktivierung und .aus verschiedenen Yorlä::fer-Kristallen anwendbarObgleich die vorliegenden Beispiele "aktive" Natriuwearbonate" anfühlen, die unter bes-timmten.Calcinierungsbedingu-ngen aus Natriumsesquicarbonat oder Natriumcarbonat-Monohydrat hergestellt wurden, ist das erfincungs-ez"-sse Sinterverfahren bei allen "aktiven" Natriumcarbonaten mö--lich, g?eieh@:@ltig,. aus welcher. Vorläufer-Kristallen sie ^erges:ellt wurden ::__d- ;;ie sYr:: =@re Aktivierung ist. According to FIG. 8, lower values C (higher heating rates) lead to products with a greater particle density. Example 13: Compaction at 4000 The process of Example 10 was repeated with the same device and the same maximum sintering temperature. However, the sodium carbonate used here was obtained from sodium carbonate monohydrate, which was precipitated in the form of crystals from a saturated aqueous solution of purified sodium carbonate. The monohydrate crystals were grown at 90o in an atmosphere with a water vapor pressure of less than 10: r @ :. Hg converted into "active" sodium carbonate. The heating rate during sintering expressed by the time constant '; , and the density of the sintered product are graphically shown in FIG. Like Pig. 8, higher particle densities are obtained with lower errors (higher'Erhitzungsgeschwindgkeiten) achieved. Example .I4s Verd.ichtuniz at 4500 The procedure of Example 10 was repeated with the same device. get; however, the maximum sintering temperature was 450 and the sample became held at this temperature for a total of 30 minutes. The one used here dicht "active" sodium carbonate was manufactured in the: according to USA Monoaline sodium sesquicarbonate crystals obtained from U.S. Patent 2,954w282 in an atmosphere with a water vapor pressure of about 500 r = Hg as long were heated to "temperatures between 90 udd 140o, volist; r _-: idig were converted into "active" sodium carbonate. Under these. conditions a less "active" sodium carbonate is obtained than in the previous the examples. The temperature rise of the sample until the desired :: sintering temperature was recorded accurately. The heating rate, from pressed by the constant T , was 0.5 minutes, and the density_ the sample increased from 1141 g / cc to 1.88 g% cc. As can be seen from: the examples 10 to 13 and FiS, 8, the .et- Compaction according to the principle by sintering for samples with less than one surface Activation and .from different Yorla :: fer crystals can be used the present examples feel "active" Natriuwearbonate "under certain.calcination conditions from sodium sesquicarbonate or Sodium carbonate monohydrate is the invention-ez "-sse Sintering process possible for all "active" sodium carbonates, from which. Precursor crystals they ^ erges: ellt were :: __ d- ;; ie sYr :: = @ re Activation is.

Claims

P atent claims: --------------------------------- 1. Process for the production of a dense, very pure soda ash by the precipitation of sodium sesquicarbonate or sodium carbonate monohydrate or solid base crystals, which can be converted into sodium carbonate by heating, and by converting these precursor crystals into active sodium carbonate, characterized in that the precursor crystals are placed in an atmosphere with a water vapor pressure about 350 mm Hg heated to temperatures of up to about 130 ° until they have been converted into active sodium carbonate with a small crystal size and predominantly small pores, whereupon this active sodium carbonate is treated in a second treatment stage in a non-reactive atmosphere heated to Te :: # per-itures of about 3000 to about 8000 until it has been compacted without melting to a less porous coherent mass which has a bulk density of more than about 0.9.6 g / ccm. 2. The method according to claim 13, characterized in that the second Heating stage at temperatures from about 3500 to about 6000 @ 'ä @ r ± and the heating rate at the beginning of this stage is large enough to have a time constant (, of less than 4 minutes to deliver, separate this -7r :: itzunassu-fe by the following formula- is pressed; # # T f - Te f - # '#) e-, it in which T f for the final temperature, To for the initial temperature, T0 for the temperature aW end of each time period @, e for the since the beginning of the Er-itzens elapsed time in: Üminutes and `@ for the time constant in -._ ste he ..

3. The method according to claim 2, characterized in that an active sodium carbonate with a small crystal size and predominantly small pores is used is that the active sodium carbonate is heated within about 12 minutes by at least 95% of the total heating range. 5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that sodium sesquicarbonate is used as the precursor crystal. characterized in that sodium carbonate monohydrate is used as the precursor crystal. 7: Method according to claims 1 to 6, that the heat treatment is carried out at a temperature of about 75 to 1100. B. `Method according to claims 1 to 7, characterized in that that the heat treatment is carried out at a pressure below about 80 mm Hg 9. The method according to claims 1 to 8, dad characterized in that sodium sesquicarbonate is used as the precursor crystal, which is precipitated from an aqueous solution of Trona, which was obtained from sodium carbonate and sodium bicarbonate. 10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that the precursor crystals in a maintained by a fluidizing gas vortex. introduces bed and heated in this fluidized bed until they have been converted into active sodium carbonate with small crystal size and predominantly small pores. 11. The method according to claim 1 to 9, characterized in that the active sodium carbonate in the second. Heating stage heated in a rotary kiln which is heated by hot gases introduced in the same direction with the active sodium carbonate. 12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that the active sodium carbonate is sintered for 30 minutes at 400o to a particle density of at least about 2.1 g ccm. 13. Mixture, characterized in that it consists essentially of an active sodium carbonate, which is obtained by adding precursor crystals of sodium sesquicarbonate or sodium carbonate monohydrate in an atmosphere with a water vapor pressure below about 350 mm Hg Heated to a temperature of from about 70o to about 1300 until they have been converted to active sodium carbonate, which when sintered at 4000 for 30 minutes yields a product having a particle density of at least about 2.19 / cc.