DE1567996A1 - Process for the production of potassium nitrate - Google Patents

Process for the production of potassium nitrate

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Description

Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat. Es ist bekannt, daß eich Kaliumnitrat in fester form gewinnen läßt,-wenn man Kaliunchlorid in verdünnter Salpetersäure bei erhöhter Temperatur beispielsweise bis zu 75C:: löst und das Ksliumnitrat durch Abkühlen auskristallisieren läßt, Um bei diesem Verfahren gute Ausbeizten an Kaliumnitrat zu erzielen; wurde empfohlen, die Waeserstoffionenkonzeneration in einem bestimmten Verhältnis zu den Kalium- und Chlorionen zu halten und zwar soll die hraeser$toffionenkonzentratiun mindestens gleich der Summe an Kalium- und Chlorionen sein Da andererseito_ be- kannt ist, daß Kaliumchlorid durch Salpetersäure höherer Kon- zentration unter Bildung von Nitroeylehlorid und Chlor oxydiert wird, ist der Konzentration der Säure nach oben eine Grenze gesetzt, wenn die Oxrdetioüereaktion vermieden' ,erden soll. Die Ausbeute an - Kaliumnitrat ist ferner von der Kristalliaationstemperätur ab- hängig, wobei eine solche zwischen r70 und -.10°0 als optimal ange- sehen wurde. _ Bei dieser Reaktion fällt nach der Abtrennung des Kaliumnitrate eine geoö,ttigte Kaliumnitratlöanng an. die außerdem noch Chlor- innen, zur Hauptsache aus der bei der Uneetzung gebildeten Salz- säure, und Salpei;sreäure enthält. Dm diene Lösung wieder in den Prozeß zurückführen zu körnen, muß die Salzsäure abgetrennt werden. Es wurde vcrgesc:i.agen, <fiese ^alzsääre du-r cn Destillation aua der Lösung zu sntfarnerz, doch ist dazu vsrhältniemäßig viel Energie notwendig und es tritt dabei als Nebenreaktion eine Oxydation der Salzsäure durch Salpetersäure auf, bei der Nitroeylchlorid und Chlor entstehen, wodurch einerseits Salpetersäure verbraucht und andererseits die abdeetillierte Salzsäure verunreinigt wird. Be ist auch bekannt, daß sowohl Kaliumchlorid als auch Salzsäure mit A204 zu Kaliumnitrat bzw. Salpetersäure und Nitrosylchlorid umgesetzt werden können. Pedingt durch die Grenze, die der als Auegangematerial verwendeten Salpetersäure hinsichtlich ihrer Konzentration gegeben ist, fallen die Lösungen noch der Kriatalli- eation des Kaliumnitrats i_n einer Verdünnung an, daB neben der er- wUnschten Umsetzung der Chlorzonen mit N20,4 eire unerwünschte Nebenreaktion zwi3ehen N2C4 und Wasser unter Bildung von Salpeter- säure und NO Platz greift; die zu einem starken Mehrverbrauch an N204 und -einer unerwünschten Erhöhung der Konzentration der Sal- petersäure bzw o z u einem unerwünschten Mehranfall an verdünnter Salpetersäure führt, ®odaP Salpetersäure ausgeschleust Werden mUBte, was das Verfahren wirtschaftlich stark belasten wUrdea Überraschendsrweiee konnte nun gefunden weiden, daß die Konkurrens- reaktion zwischen N204 und Wasser unterdrückt und die AufarbeituM ' der nach dƒr Kristallisation anfallenden Mutterlaugen durch Uasats-, der darin enthaltenen paleeäurs mit Nitroeylohlorid doch möslioh: 19t, wenn in der Mischung Kaliumnitrat in einer beatimäten Kindeät- konzentra%ion zugegen ist. Diese Mindestkonzentration wird nicht erreicht, wenn, wie bisher Ublich, die Kaliu»nitratkrietallieation bei 40 bis .-100Q durchgeführt wird, sie reicht aber aua, wenn bei der Kristallisation eine Temperatur von 25°C nicht unter- schritten wird, d:h. die Lösung bei mindestens 250C an Kalium- nitrat gesättigt ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat durch Lösen von galiumchlorid in verdünnter Salpetersäure bei erhöhter Temperatur, Abkühlen der Lösung, Isolieren des festen Kaliumnitrate und Kreislauf- führung der Mutterlauge nach Entfernen der gebildeten Salzsäure: das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mischung nach Auflösen des Kaliumnitrats mauf Temperaturen nicht unter 250C abgekühlt und das fest ausgefallene Kaliumnitrat isoliert wird, während in der neben Salzsäure und Salpetersäure gelöstes Kaliumnitrat ent- haltenden Mutterlauge die Salzsäure durch Umsetzung mit flU®eigem oder gaoffwigem N204 unter Nitroeylchloridbildung umgesetzt und die dabei anfallende, praktisch chlorionenfreie, kaliumnitrathäl- D tage Salpetersäure in den Auflösungeprozeß zurückgeführt wird Das ausgeschiedene feste Kaliumnitrat kann dabei nach üblichen Methoden, beispielsweise durch Zentrifugieren oder Filtrieren ab- getrennt werden. Das als Ltieunp. darüberetehende Salpetersäure und Salzsäure enthaltende Gemisch ist allerdings sehr korrosiv, eoda8 die hiezu nötigen Apparate aus Spezialmaterial, z.D. aus Titan ge- fertigt sein müssen: Es ist daher zweckmäßig, vor der Trennoparation die ohlorionenhältige Mutterlauge au entfernen; wga zweckmäßig durch Waschen mit chlorionenfreier Salpetersäure in Gegenstrom ge-- ®chehen kann. Die resultierende, festes Kaliumnitrat enthaltende Mibchung kann dann auf der. üblichen Apparaten aus rostfreiem Steht getrennt worden. Zur praktischen Durchführung des VerfCrens wird fentea Kalium- chlor id bei Temperaturen von 35 .-- 9dcC in Salpetersäure, die eins Konzentration von 50 O:' nicht überschreiten darf, bis zur Sättigung gelöst. Dabei wird die Roaktionetemperatur durch die Konzentration der Salpetersäure bestimmt. Verwendet man Salpeter- säure einer Koiiz3ntration von 50 %, so darf die Temperatur, die bei der Lösung angewendat wird< 4000 nicht wesentlich übereehreiten, da sonst die unerwUneohte Oxydation von KaiiiAmehlorid durch 8a1#. pstereäure zu NOCI und Ohlor,cinnetzt. Dagegen#geeehieht dien bei. ®erweadung einer 40 Agen Salpetersäure erbt be i : etwa 700109 bi 30 Eiger bei etwa 900C. Die-Löeetemperatur kann also u*no ,höher sein, je geringer die Säurekonzentration ist. Im allgemeinen ""lit,.ie Verwendung einer verdUnnteren Salpetersäurd;' etwa von 25 '35 @, wenn sie von einer früheren Reaktion her KNUD enthält bzw. etwa 30 - 40 %, wenn sie frisch eingenetzt wird und. eine entsprechend .höhere löoetemperatnr bevorzugt. Die so erhaltene warme Meung wird nun abgekühlte wobei die Tem- pe=etur von 253C nicht unterschritten Werden soll, dm die nötige Kaliumnitratkonzentration in der Mutterlauge zu erhalten. Palla das Kaliumnitrat in Zentrifugen oder Filtern üblichen Hateriale'abge- schieden werden soll, schließt sieh die Geger_etromwägehe mit chlori- on6nfreier Balpetereäure an, die beispielsweise in einem Spttebehäl- ter vergenomen werden kann, um Verluste an festem Naliumnitrat au vermeiden. Ui.e ('regenstroiawäeohe kann aber auch, in einer aufeteigm:.* den Schnecke durchgeführt Werden, wobei die feetetoffhältige und chlorionenhältige Mischung durch aiooe Schnecke aus dem Behälter ausgetragen und die zum Waschen verwendete chlorionenfreie Sal-- peterieäure etwa im oberen Drittel der Schnecke aufgegeben wird. ;n der Schnecke findet dann der Austausch zwischen der oalzaäure- hältigen Mutterlauge 'und der reir:en Salpetersäure @ ata-tt.. A.m oberen Ende der Schnecke läuft dann praktisch eine von Chlorionen .freie Miac hung ab, die der Zentrifuge oder dem Filter zugeführi: wird. Die chlorinnenhältige Mutterlauge wird gemeinsam mit den öaungen der Gsgenstromwdsche zur Beseitigung des GehaltES 2r. Chlorionen mit N204 umgesetzt. Die Reaktionstemperatur soll. dabei unter 7000 gehalten werden, eine Umsetzunggtempiratur unter -1OoC ist natürlich möglich, jedooh nicht Voraussetzung für das Ge- langen des Verfahrens. las N204 kann dabei in flüssiger oder gas- förmiger Form eingesetzt werden. Weiche der beiden. Formen gewählt wird richtet eich nach der gewüneohten Reaktionstemperatur. Ver- wender man f:iüssigee R204 eo bedingt die Verdampf,mg desselben im Reaktionsbehälter eine Temperaturerniedrigung. Das gebildete Nitro- sylchlorxd entweicht gasförmig. Da die Raktionmischung jedoch ge- wisse Mengen an Nitrosy'1 chlorid zurückhält. muß zur Erzielung der erforderlichen Preyheit der recultiorenden ka'iiumnitrathältigen Salpetersäure an Chlorionen das restliche liitrosy? dhlorid durch einen :i.ir e c tgaeetrom ausgeblasen ;erden. Als solches i.n.ertgaa .kann. Stickstoff.' vorzugcsweiee aber Sauerstoff verwendet werden, da ja das Nitrosylehlorid in der Regel anschließend oxydiert wird und dazu mit Sauerstoff gemischt werden muS.. . Ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des Vasfahreng ". kann der Figur I entnommen werden. In dieser bedeutet ' den Bunker. .für Kaliumehloriü; 2 den Behälter zur Auflösung desselben in Sal-- -. petereäure und 3 der dazugehörende Wärmetaueeher. 4 ist der Krietallisator, versehen mit dem Wärmetauscher 6,@ und 5 die zur Aufrechterhaltung des Kretalaufes nötige Pumpe. 7-ist der Abeitsbehälter, versehen mit der Auetrage®ohnecke 8 und den Ablauf 11, 10 die Zentrifuge zur Abtrennung des Kaliumnitrate. 13 bedeutet die Reaktionskolonne für die Umsetzung mit 1i204 samt Wärmetauscher 14: wobei die Pumpen 12 und 15 für Zu- und Ablauf sorgen. Mit 16 und 17 sind die Stellen bezeichnet, an denen Sal- petersäure für die Wäsche und die Umsetzung abgenommen werden. Hei 18 wird festee' üt03 entnommen, während an 19 ein Gemisch von OZ und ä001 als weiteres Verfahkensprodukt absieht, Bei 20 wird 3204 in die Kolonne 13 eingeführt. Der Verfahrensablauf in dieser Vorriebtung gestaltet sich dann beispielsweise wie folgt s Aue dem Kaliumchloridbunker (1) wird dsn feste Kaliumchlorid @ in den Lösebehälter 2 eingetragen, Wo an durch Kreislaufsalpetersäure die von 1? her über den Wärmetauscher 3 1n vorgewärmten Zustand in das Lösegefäß 2 gelangt, aufgelöst wird. Die klare Lösung wird dann in den Krintallieator 4 eingetragen, wo nie mit der Pumpe 5 über den Wärmetaueoher 6 im Kreislauf geführt und dabei abge- kühlt wird, bis die gewünschte Krietallieationatemperatur, nicht unter 2500,serreicht ist. Sie wird dann in den Abeitzbehälter 7 übergeführt., aus dem das Kristallieat samt Mutterlauge durch die Schnecke 8 ausgetragen wird, die zur Gegenstromwäsche bei 9 mit ohlorionenlreier, von 16 her bezogener Kreielauf®nlpetersäure be.- aufschlagt wird .'Die überlaufende, chlorionenhältige, mit Wa®oh- ealpetereäure vermischte Mutterlauge wird aus dem Abeitsbehälter über 11 abgezogen. Das gewe -1 -@:) zeno, chlorionenfreie Gemisch kommt in die Zentrifuge 10, wo das zeiltrifugenfeuchi;e Kaliumnitrat bei 18 gewonnen wird, während die in der Zentrifuge-anfallende Mutter- lauge mit der Mutterlauge, die bei 11 den Abditzbehglter verläßt, -vereinigt wird, Die yeeeinigton Mutterlaugen werden durch die ,>umpe 12 zu Kolonne '+3 gebracht. wo sie am,Kopf dieser Kolonne aufgegeben werden. Diese Kolonne wird etwa in der Mitte von 20 her mit N204 beaufrchlag3, das im Wärmetaucher 14 ganz oder teil- weise verdampft wurde. In diene Kolonne 13 wird sm Sumpf te:. Z' Sauer etoff zugesetzt. um das dich bei der Reaktion zwischen 11C1 bzw. KCl und N204 eich bildende Nitrody:.chlorid vollständig auszu- treiben: Das Gemisch von Nitroeylchlorid und Iiiertgae zieht Uber I 19 ab und wird der Oxydation zu N02 und Chlor zugefUhrt. Ion Sumpf der Kolonne wird die dort. anfallende von Chlorjonen befreite kaliumnitra.,hältigƒ Salpetersäure Ufer die pumpe 15 t@`;sez c@ge:, cri telle als Säure zum Ideen, teile als Waschsäure in den i't-oze2 zu.- rückgeführt. D:e nachfolgenden Beispiele sollen das erfiri;iunwogexäL4e Verfahren noch näher erläutern-. Beispiel j: TEihniechee Kaliumchlorid mit einem Gehalt a.n K"-Ionen ;ich 49 ?. uni einem solchen an C1`-Ionen von 45,6 'i werden in einer, aus einer .vorhergehenden Umsatzung stamendert, kaliurraiitrathältil;en Salpetersäure beotehend aus 28 üI10m, 0,1 @ IiCl: 5,45 @: h' (entsprechend einem Gehalt an gN03 von 14,1 !e) und 56,9 9# H20 bei 750C gelöst, wobei pro Stunde 260 kg Kal.iumchlorid und '000 kg kaliuanitrathältige Bßlpetereäure zum Einsatz gelangen. Die klare ,höaung wirft vom Lösebehälter 2 in den Kristalligator 4 übergeführt und auf 2500 abgekühlt. Hach Überführen der dabei entstandenen Mischung in den Spitzbehälter 7, wird äse am Boden abgesetzte Krietallieat durch die aufsteigende Schnecke 8 ausgetragen. lach zwei. Drittel der Schnaokenlänge worden pro Stunde 500 kg einer auf einer Temperatur von 2500 befindlichen, praktisch ahlori.onen- freien Balpetereäure der gleichen Zucammensetzung wie die zum bösen verwendete Salpeternäure. als Waschlösung aufgegeben. Am oberen Ende der Schnecke 8 nimmt man pro Stunde 428;6 kg eines praktisch von Chlorionen befreiten Kriatallbreiec der Zusammenr- eetzung 79,8 4 Kaliumnitrat (rerunreinigt mit Inertstorfen), 0,1 HCl,, 7,05 % HXC3 und 13,09 %»H20 3b. Aua dieser Mischung wird In der Zentrifuge 10 pro Stunde 350 kg feuchtes Kßliumnitrat erhalten, das einen Kaliumnitrßtgehalt von 94;5 g6 besitzt und daneben 0,01 yG KC1, 1,4 % H103, 2,6 % H20 und 1,5 % Iriertstoffe enthält. Die ohlorionenhältige Mutterlauge ergibt pro StÜnde gemeinsam mit der Waechläeung der Schnecke 8 und dem Zentrifugen-ablaui 'i406 kg einer chlorionWältigen und kaliumnitrathUltigen Salpetereäuree' die in der .hoeh@a@enlr"Olonn@ 13 bei 300C mit 312 kg -Dletiokatoff- . tetroxyd pro Stunde umgesetzt wird. Während der Reaktion wird durch diene Kolonne 13 ein Bauoretoffstrom von 34 N1 pro Stunde durchge- , blßeen, der dau gebildete Nitronylohlorid aus dem Reaktionegemiach restlos entfernt und mit diesem gueammen an Kopf der Kolonne ab- zieht. Dabei erholt man im Sumpf der Kolonne pro*8tunde 1490 kg praktisch ehlorionenfreier Salpetersäure der Zusammensetzung 29,1 H003, 56,6,C820, 5,48 % e (entsprechend einem Gehau von 14,2 % . EN03) und 0,1 % O1". Diese Säure wird wieder zum Auflösen von friechem Kalituachlorid verwendet. Jene Menge, die dadurch verloren- Seht, d08 dem Zentrifugenprodukt noch gewieee Mengen Flüssigkeit an- haften wirä duroh Zugabe von 35 %iger Salpetersäure ergänzt. Das am Kopf der Kolonne 1 3 In Gemisch mit Sauerstoff anfallende Ritroeylchlarid wird durch Oxydatiön in Chlör und Stiokatoftdioryd umgewandelt, das Gemisch durch Destillation getrennt und,lae da- bei anfallende Dietickstofftetroxrd zur Umsatzung in die Kolonne 13 zurückgeführt. Beispiel 2t Technisches.Kaliumehlorid mit einem Gehalt an KV-Ionen von 4922 % tuend einem Gehalt an Ohloriondn von 45,6 96 werden bei 7000 in einer kaliumnitrathaltigen Salpetersäure aua $änem vorhergehenden Umsatz mit folgender Zusammensetzung gelöst: 32,6 4 EN03, 6,68 % K-1' (ent- epreeend 17s3 % KN 03) 0,1 % HC1 und 49,8 % 8?G; wobei pro Stunde 261 kg K01 und 1213 kg sriure zum Einsatz kommen Nach Erzielung einer klaren Lösung wird diese vom Lösebehälter in den Krietallisator übergeführt und dort auf 2500 abgekühlt. Der dabei entstehende Kristallbrei läuft in den Spitzbehglter ab, der ioa unten her in der Btunda mit 558 kg. Wasehaäure der gleichen Zusammensetzung wie die zum Auflösen v4rwandete 'Säure beschickt wird. Die chlorionen- haltige Mutterlauge läuft dann oben aus dem Spitzbehälter äue.-Aus dem Spitz den Behälters werden stündlich 702 kg gewaschene und prakiisoh ohlorionontreie Maische über eine waagrecht angeordnete Schnecke anegetrageu und der Zentrifuge zugeführt. Nach Zentrifugieren erhält man pro Stunde 347 kg feuchtes Kaliumnitrat mit einem Kalium-. nitratgehalt von 94:5 i: neben 0,01 gt KCl, 1,4 % HN03, 2D6 % i20 und 1,5 % Inertstoffe. Der Überlauf' des gpitzbehälterd und des Zentrifugenablauf werden gemeinean einer lochbodenkolonne zuge- führtf-wo sie pro Stunde mit 315 kg verdampftem Dietickstofftmtrosyd bei. 600C umgesetzt werden. Während der Umsetzung wird ein -8auer- dtoffetron von 34 A1 pro Stunde durchgeleitet. Man erhält so im Sumpf der Kolonne pro #tunda 1750 kg einer kaliumnitrathältigen selpetereäure der Zueammenaetaung 32,8 % NI03, 49,7 % H20, 17,4 1303 und 0,1 % HCl, die nach Ergänzung den Abgangee durch das feuchte ICaliumaitrat durch (rieche, 40 %ige HR03 wieäe; in die Auflösung von Kaliumnitrat zurückgeführt wird, Das am Kopf der Kolonne abziehende Gemi®ch von Sauerstoff und Nitroeylehlorid wird wiederum der Oxydation zu Chlor und Stickstoffdioxyd zuge-- führt. Daa nach der deatillativen Auftrennung erhaltene Die,cioketoit- tetroxyd wird wieder zur Umsetzung der ehlorionenhältigen Mutter- lauge verwendet Process for the production of potassium nitrate. It is known that potassium nitrate calibration gain solid: leaves, -when you add potassium chloride in dilute nitric acid increased temperature, for example up to 75C :: and that Ksliumnitrat can crystallize out by cooling, To at to achieve good pickling of potassium nitrate with this method; it was recommended to use the hydrogen ion concentration in one to maintain a certain ratio to the potassium and chlorine ions namely the Hraeser $ toffionenkonzentratiun should be at least equal the sum of potassium and chlorine ions. is known that potassium chloride is caused by nitric acid of higher concentrations centration is oxidized to form nitroyl chloride and chlorine, there is an upper limit to the concentration of the acid, if the Oxrdetioüereaktion avoided ', should ground. The yield of - Potassium nitrate is also different from the crystallization temperature pending, with a value between r70 and -.10 ° 0 being optimal . would see. _ In this reaction, after the separation of the potassium nitrate, falls a geoö, made potassium nitrate solution. which also contain chlorine inside, mainly from the salt formed during the wetting acid, and nitric acid. Put the solution back into the To be able to return the process, the hydrochloric acid must be separated off. It was said that <nasty alzsääre du-r cn distillation also Solution to distraction, but there is comparatively little energy to do so necessary and it occurs as a side reaction of oxidation Hydrochloric acid by nitric acid, with the nitroeyl chloride and Chlorine is formed, which on the one hand consumes nitric acid and on the other hand, the distilled hydrochloric acid is contaminated. It is also known that both potassium chloride and hydrochloric acid with A204 to potassium nitrate or nitric acid and nitrosyl chloride can be implemented. Pedingt by the limit that the as Auegangematerial used nitric acid for their own purposes Concentration is given, the solutions still fall eating of the potassium nitrate in a dilution, that in addition to the Desired conversion of the chlorine zones with N20.4 eire undesirable Side reaction between N2C4 and water with formation of nitric acid and NO space takes hold; which lead to a strong increase in consumption N204 and an undesirable increase in the concentration of the saline pitric acid or an undesirable excess of dilute Nitric acid leads to ®odaP nitric acid being discharged What would have to be a major economic burden on the process Surprisingly, it could now be found that the competitive reaction between N204 and water suppressed and the work-up of the mother liquors obtained after crystallization by Uasats-, the paleeäurs contained therein with Nitroeylohlorid but möslioh: 19t, if in the mixture potassium nitrate in a ventilated child concentration is present . This minimum concentration will not achieved when , as usual, potassium nitrate crystallization is carried out at 40 to.-100Q, but it is sufficient if do not fall below 25 ° C during crystallization. is stepped, i.e. the solution at at least 250C of potassium is saturated with nitrate. The present invention accordingly relates to a method for the production of potassium nitrate by dissolving galium chloride in dilute nitric acid at elevated temperature, cooling the solution, isolation of the solid potassium nitrate and circulatory Execution of the mother liquor after removing the hydrochloric acid formed: which is characterized in that the mixture after dissolving of the potassium nitrate must be cooled to temperatures not below 250C and the precipitated potassium nitrate is isolated while in the potassium nitrate dissolved in addition to hydrochloric acid and nitric acid holding mother liquor, the hydrochloric acid by reaction with liquid or gaoffwigem N204 reacted with formation of nitroeyl chloride and the resulting, practically chlorine ion-free, potassium nitrate D. days nitric acid is returned to the dissolution process The excreted solid potassium nitrate can be used according to the usual Methods, for example by centrifugation or filtration, be separated. That as Ltieunp. overlying nitric acid and However, a mixture containing hydrochloric acid is very corrosive, eoda8 the necessary equipment made of special material, partly made of titanium must be completed: It is therefore advisable to prepare the separating oparation remove the mother liquor containing chlorine ions; wga functional by washing with chlorine ion-free nitric acid in countercurrent. ® can happen. The resulting solid potassium nitrate containing Mibchung can then be applied to the. usual equipment made of stainless stands been separated. For the practical implementation of the process, fentea potassium chlorine id at temperatures of 35 .-- 9dcC in nitric acid, the one concentration of 50 O: 'must not exceed, up to Saturation resolved. The roaction temperature is determined by the Concentration of nitric acid determined. If you use saltpeter acid with a concentration of 50%, the temperature applied in the solution, <4000 is not significantly exceeded, otherwise the unerwUneohte oxidation of KaiiiAmehlorid by 8a1 #. Psteric acid to NOCI and Ohlor, cinnetzt. On the other hand, serve at. ®erweadung a 40 Agen nitric acid inherits at i : about 700109 up to 30 Eiger at around 900C. The dissolving temperature can therefore u * no , the higher the lower the acid concentration . In general "" lit, .the use of a more dilute nitric acid; ' from around 25 '35 @, if it contains KNUD from an earlier reaction or about 30 - 40% if it is freshly wetted and. one accordingly . Higher soldering temperature preferred. The warm measurement obtained in this way is now cooled, the temperature pe = etur of 253C should not be fallen below, dm the necessary To obtain potassium nitrate concentration in the mother liquor. Palla that Potassium nitrate in centrifuges or filters from the usual materials should be divorced , see the Geger_etromwägehe close with chlorine on6n-free balpetereic acid, which, for example, in a Spttebehäl- This can be used to avoid losses of solid sodium nitrate avoid. Ui.e ('regenstroiawäeohe can also, in a Aufeteigm:. * the screw are carried out, the feetetoffhaltige and Mixture containing chlorine ions through aiooe screw out of the container discharged and the chlorine-free saline used for washing peteric acid is abandoned in about the upper third of the screw. ; in the snail the exchange between the oalzaic acid containing mother liquor 'and the reir: en nitric acid @ ata-tt .. Am At the top of the screw there is practically one of chlorine ions .Free microfilms that are fed to the centrifuge or filter: will. The mother liquor containing chlorine is used together with the Opening of the Gsgenstromwdsche to remove the content ES 2r. Chlorine ions reacted with N204. The reaction temperature should. included be kept below 7000 , a reaction temperature below -1OoC is of course possible, but not a prerequisite for the length of the procedure. las N204 can be used in liquid or gas shaped form can be used. Give way to the two. Shapes chosen it is adjusted according to the usual reaction temperature. Ver wender man f: iüssigee R204 eo caused the evaporation, mg of the same im Reaction vessel a temperature decrease. The formed nitro sylchlorxd escapes in gaseous form. However, since the reaction mix holds back certain amounts of nitrosyl chloride. must to achieve the required Preyheit of the recultiorende ka'iiumnitrathhalten Nitric acid in chlorine ions the remaining liitrosy? dhlorid through one: i.ir ec tgaeetrom blown out; ground. As such inertgaa .can. Nitrogen.' Preferably, however, oxygen is used, since yes the nitrosyl chloride is then usually oxidized and this has to be mixed with oxygen ... An example of a device for carrying out the Vasfahreng ". can be seen in FIG. In this means' the bunker. .for potassium auria; 2 the container for dissolving it in Sal-- -. petereic acid and 3 the associated heat exchanger. 4 is the Krietallisierungs, provided with the heat exchanger 6, @ and 5 die Pump necessary to maintain the crete run. 7-is that Work container, provided with the Auetrage®without corner 8 and the Drain 11, 10 the centrifuge to separate the potassium nitrate. 13 means the reaction column for the reaction with 1i204 including Heat exchanger 14: with pumps 12 and 15 for inflow and outflow care for. With 16 and 17 the places are designated where Sal- pitric acid can be removed for washing and implementation. Hey 18 is taken from Festee ' üt03, while at 19 a mixture of OZ and ä001 as a further procedural product refrains, at 20 becomes 3204 introduced into column 13. The process flow in this Vortriebtung then takes shape for example as follows s Aue the potassium chloride bunker (1) is the solid potassium chloride @ in entered the dissolving container 2, where on by circulatory nitric acid that of 1? forth over the heat exchanger 3 1n preheated state enters the dissolving vessel 2, is dissolved. The clear solution will then entered in the Krintallieator 4, where never with the pump 5 circulated via the heat exchanger 6 and thereby discharged is not cooled until the desired crystallization temperature is reached below 2500, is reached. It is then placed in the working container 7 transferred., from which the Kristallieat including mother liquor through the Screw 8 is discharged, which is used for countercurrent washing at 9 Chlorine-free, from 16 obtained Kreielauf® nitric acid be.- 'The overflowing, chlorine ion-containing, with Wa®oh- ealpetereic acid mixed mother liquor is removed from the working container deducted over 11. The turned - 1 - @:) Zeno, chlorine ion-free mixture comes into the centrifuge 10, where the zeiltrifugenfeuchi; e potassium nitrate 18 is obtained, while the mother- liquor with the mother liquor that leaves the Abditzbehglter at 11, - is combined, the yeeeinigton mother liquors are made by the ,> brought umpe 12 to column '+3. where they at, head of this column to be abandoned. This column is about in the middle of 20th applied with N204, which in the heat exchanger 14 is wholly or partially has been evaporated wisely. In column 13, sm sump te :. Z 'sour etoff added. to make you feel at the reaction between 11C1 resp. KCl and N204 calibrating nitrody: chloride to be completely drift: The mixture of nitroeyl chloride and Iiiertgae pulls over I. 19 and is fed to the oxidation to NO2 and chlorine. Ion swamp the column will be there. accumulating freed from chlorine ions potassium nitrate., containing nitric acid shore the pump 15 t @ `; sez c @ ge :, cri place as acid for ideas, share as washing acid in the i't-oze2. returned. The following examples are intended to demonstrate the most successful procedure explain in more detail-. Example j: Teihniechee potassium chloride with a content of K "ions; i 49?. uni one of C1` ions of 45.6 'i become in one, from a .previous conversion stamendert, kaliurraiitrathältil; en Nitric acid consisting of 28 üI10m, 0.1 @ IiCl: 5.45 @: h ' (corresponding to a gN03 content of 14.1! e) and 56.9 9 # H20 Dissolved at 750C, with 260 kg of potassium chloride and '000 kg Potassium nitrate-containing Bßlpetereäure come into use. The clear one , Höaung throws transferred from the dissolving container 2 into the crystallizer 4 and cooled to 2500. Hach transferring the resulting Mixture in the pointed container 7, is deposited on the floor Krietallieat discharged by the ascending screw 8. laugh two. One third of the length of the snake would be 500 kg per hour at a temperature of 2500, practically ahlori.onen- free balpetic acid of the same composition as that of the badly used nitric acid. abandoned as a washing solution. At the upper end of the screw 8 one takes 428; 6 kg of one per hour Crystals of the assemblages practically freed from chlorine ions replacement 79.8 4 potassium nitrate (contaminated with inert substances), 0.1 HCl ,, 7.05% HXC3 and 13.09% »H20 3b. Aua this mixture becomes In the centrifuge 10 received 350 kg of moist Kßliumnitrat per hour, which has a potassium nitrate content of 94.5 g6 and also 0.01 yG Contains KC1, 1.4 % H103, 2.6% H20 and 1.5% iridescent substances. The ohlorionenhaltige mother liquor results per hour together with the rotation of the screw 8 and the centrifuge discharge i 406 kg a chlorine ion and potassium nitrate the one in the .hoeh @ a @ enlr "Olonn @ 13 at 300C with 312 kg -D letiokatoff- . tetroxyd is implemented per hour. During the reaction is through column 13 serving a Bauoretoffstrom of 34 N1 per hour carried , pale, the permanently formed nitronyl chloride from the reaction mixture completely removed and with this gueammen at the head of the column pulls. In the sump of the column, 1490 kg are recovered per 8 hour practically ion-free nitric acid of the composition 29.1 H003, 56.6, C820, 5.48 % e (corresponding to a housing of 14.2 % . EN03) and 0.1 % O1 ". This acid is again used to dissolve Fresh potassium chloride is used. That amount that was lost See, d08 Toggle the centrifuge product yet gewieee amounts of liquid we adhere by adding 35% nitric acid. That obtained at the top of the column 1 3 in a mixture with oxygen Ritroeylchlarid is oxidized in chlorine and stiokatoftdioryd converted, the mixture separated by distillation and, let there- in the event of dietitric nitrogen tetroxrd being converted into column 13 returned. Example 2t Technical potassium chloride with a KV ion content of 4922% Doing an Ohloriondn content of 45.6 96 will be at 7000 in one Potassium nitrate-containing nitric acid from a previous conversion dissolved with the following composition: 32.6 4 EN 03, 6.68% K-1 '( epreeend 17s3 % KN 03) 0.1% HC1 and 49.8% 8? G; being per hour 261 kg K01 and 1213 kg sriure are used after achieving a clear solution is this from the dissolving tank in the crystallizer transferred and cooled there to 2500. The resulting Crystal pulp runs off into the pointed container, which ioa down into the Btunda with 558 kg. Wasehaäure of the same composition as the acid used for dissolving is charged. The chlorine ion containing mother liquor then runs out of the top of the pointed container äue.-Aus The tip of the container is washed every hour and 702 kg prakiisoh ohlorionont-free mash over a horizontally arranged Screw anegetrageu and fed to the centrifuge. After centrifugation you get 347 kg of moist potassium nitrate per hour with a potassium. nitrate content of 94: 5 i: in addition to 0.01 gt KCl, 1.4% HN03, 2D6 % i20 and 1.5% inerts. The overflow of the gpitz and the Centrifuge drains are commonly fed to a perforated tray column Leadsf-where it per hour with 315 kg evaporated dietitrogen at. 600C to be implemented. During the implementation a -8auer- dtoffetron of 34 A1 per hour passed through. So you get in Bottom of the column per #tunda 1750 kg of a potassium nitrate container Selpetereäure der Zueammenaetaung 32.8% NI03, 49.7% H2O, 17.4 1303 and 0.1% HCl, which after supplementation with the Moist potassium nitrate through (smell, 40% HR03 like; into the Dissolution of potassium nitrate is traced back to the head of the Column withdrawing mixture of oxygen and nitroey chloride is in turn added to the oxidation to chlorine and nitrogen dioxide leads. Daa obtained after the detailed separation the, cioketoit- Tetroxyd is again used to implement the parent compound containing ehlorion lye used

Claims (1)

P a t e n t a n e p r ü c h e 1.) Verfahren zur Herstellung von Kaliunnitrat durch Lösen von ädliumohlorid in verdünnter Salpetersäure bei erhöhter Tem- - peratur, Abkühlen der Lösung, Isolieren des festen Kalium- nitrate und Kreislaufführung der Mutterlauge nach Entfernung der gebildeten Salzsäure, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nach Auflösen des Kaliumnitrate auf Temperaturen " nicht unter 250C abgekühlt und das fest ausgefallene Kalium- nitrat isoliert wird, während in der neben Salzsäure und Sel- petersäure-gelöatee Kaliumnitrat enthaltenden Mut-prlauge die Salzsäure durch ümeetfung mit flüeeigem oder gaefö- -Üigem N204 unter-Ritroeylel"loridhildung umgesetzt.und die .dabei anfallende, praktisch chlorlonenfreie; kaliumnitratliäJ.i-ige Salpetersäure in den Auflöeungaproeeß surückgefithrt wird. 2.) Verfahren nach Anepruoh ',-dadurch gekennzeichnet, da`3 nach er- folgter Krietallieation des Kalzumnitrate die über dem Krietalli- eat stehende, ehlorionenhältige rhztterlauge vor der Abtrennung dös Kaliumnitrate mit la.Gegeoetrom gerührter, ahlorionenfreier Salpetersäure entfernt, und anschließend die Abtrennung des Kaliumnztrats- vorgenommen wi
P at e ntan e c utes 1.) Process for the production of potassium nitrate by dissolving adlium chloride in dilute nitric acid at elevated temperatures - temperature, cooling the solution, isolating the solid potassium nitrates and recycling of the mother liquor after removal of the hydrochloric acid formed, characterized in that the Mixture after dissolving the potassium nitrate to temperatures " not cooled below 250C and the solid precipitated potassium nitrate is isolated, while in addition to hydrochloric acid and sel- Mut-prlauge containing pitric acid-gelöatee potassium nitrate Hydrochloric acid by testing with liquid or gasified N204 under-Ritroeylel "loridhildung implemented. and the. practically free of chlorine ions; KaliumnitratliäJ.i-ige nitric acid is returned to the resolution process. 2.) Method according to Anepruoh ', characterized by the fact that after subsequent Krietallieation of the calcium nitrate, which over the Krietalli Eat standing, ehlorion-containing rhytherlauge before separation dös potassium nitrate with la.Gegeoetrom stirred, ahlorionenfree Nitric acid removed, and then the separation of the Kaliumnztrats- made wi
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