DE1592009C - Verfahren zur Abtrennung von Natrium chlond aus Mischungen mit Kalisalzen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß in der Kalisalzindustrie eines der häufigsten Probleme darin besteht, die Kaliumkomponente aus Natriumchlorid (Halit) von den Ausgangsmaterialien oder den Zwischensalzen des Verfahrens abzutrennen, welche die üblichste und im allgemeinen reichlichste Verunreinigung darstellt.

Ein Verfahren, das in der Praxis häufig angewandt wird, besteht aus dem sogenannten selektiven Auslaugen, wobei die Abhängigkeit der Löslichkeit von der Temperatur ausgenutzt wird, die einige Kalisalze bezüglich Halit zeigen. Wenn eine kalte gesättigte Lösung von NaCl sowie dem Kaliumsalz abgetrennt werden soll, löst diese Lösung in Wärme mehr Kaliumsalz als Halit. Auf diese Weise wird ein zyklisches Verfahren zwischen zwei Wärmeebenen verwirklicht, bei welchem die feste Phase bei der höheren Temperatur im wesentlichen durch Halit und diejenige bei der niedrigeren Temperatur durch das Kaliumsalz (im allgemeinen Schoenit oder KCI oder Mischungen von beiden) dargestellt wird. ν

Ein anderes, mit dem genannten verbundenes ■ Verfahren besteht in der kontrollierten oder geregelten Verdampfung vollständiger (kongruenter) Lösungen der Aiisgangsmischung von Halit und Kalisalz, bei welchem diese Lösungen in der Wärme eingedampft werden, bis das Löslichkeitsprodukt von Natriumchlorid, jedoch nicht dasjenige vom Kaliumsalz beseitigt wird; auch in diesem Fall erfolgt eine Abtrennung von NaCl in der Wärme und eine darauffolgende Abtrennung des Kaliumsalzes durch Abkühlen der warmen Lösung der ersten Stufe. Die kalte Lösung der zweiten Stufe" wird im allgemeinen zu Beginn des Verfahrens wieder .in Umlauf gesetzt.

In beiden Fällen ist die Ausbeute der Arbeitsweise um so größer, je größer der angewandte Temperaturunterschied ist, und zwar ausgedrückt als die Menge Kaliumsalz, die je Volumeinheit der Lösung kristallisiert wird; diese Bedingung wird in der Praxis durch Erhöhung des oberen Wärmeniveaus erzielt, da das niedrigere eine wirtschaftlich unüberwindliche Grenze in der Temperatur des zur Verfugung stehenden Kühlwassers (15 bis 25°C) hat.

Die Durchführung der Auslaugung (oder der Lösung) bei hohen Temperaturen (80 bis 100⁰C) verursacht jedoch einige wesentliche Unannehmlichkeiten:

a) Auf Grund der Beschaffenheit des Ausgangssalzes und/oder auf Grund der Lösungsrück- -"« stände jeder Arbeitsweise wird das quinäre » System K — Na — Mg — Cl — SO₄ erhalten; je höher die Arbeitstemperatur ist, desto leichter werden dadurch Gleichgewichte von Na — Mg der nachstehenden Art gebildet:

1) 2NaCl + 2MgSO₄

2) 6 NaCl H- 4 MgSO₄

H₂O

H₉O

■ (Na₂SO, · MgSO₄ · 2,5 H₂O)_rest + (MgCl₂)_flüSs.

L ö w e i t

■ (3 Na₂SO₄ · MgSO₄W + (3 MgCl₂)_flüss
Va η thof f it

wodurch der Wiederumlauf der Lösnugen zerstört oder unmöglich gemacht wird, da sie durch MgCl₂ angereichert worden sind und nicht mehr die gleiche Lösungskraft oder das gleiche Lösungsvermögen auf die Au-sgangssalzmischung haben;

b) die Anwendung eines hohen Temperaturunterschieds beschränkt die Wirksamkeit der Arbeitsweise vom Standpunkt der Selektivität. Tatsächlieh hat Natriumchlorid bei den vorstehenden Systemen einen nicht geringfügigen oder nebensächlichen Löslichkeitskoeffizienten, so daß das in der Kühlstufe erhaltene Salz um so mehr _%mit Halit verunreinigt ist, je höher die in der Erhitzungsstufe angewandte Temperatur ist:

c) die Betriebskosten sind proportional zu der in der Erhitzungsstufe erreichten Wärmeebene.

Zur Vermeidung dieser Unannehmlichkeiten ist es erforderlich, die Erwärmungstemperatur zu verringern und/oder die jeweilige Berührungszeit auf sehr kleine Werte /11 begrenzen; in diesem Sinn sind bereits einige Vorschläge gemacht worden. Im ersten hall ist jedoch die Gleichgewichtskonzeatration von gelöstem K₂O offensichtlich proportional begrenzt, während im zweiten Fall das Lösiingsvcrmögen der Lösung gegenüber dem Kaliumsalz auf Grund der Geschwindigkeit der Arbeitsweise nicht vollständig ausgenutzt wird; außerdem ist es gemäß der üblichen industriellen Technik schwierig, eir-e vollkommene Trennung der beiden Gleichgewich tsphnscu innerhalb der erforderlichen sehr kur/en Zeiten zu erzielen.

Es ist nun gefunden worden, daß es möglich ist, bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen durch Zugabe kleiner Mengen eines löslichen Salzes eines dreiwertigen Metalls, das aus solchen ausgewählt ist, welche die sogenannten »Alaune« ergeben können, nämlich Al, Cr, Fe, einen Gleichgewichtszustand zu erzielen, wobei eine Sättigung von Kalium derjenigen entspricht, die bei merklich höherer. Temperatur erzielt werden kann; als lösliche Salze werden vorzugsweise Sulfate, Chloride und Nitrate verwendet; die verwendeten Salzmengen schwanken von 1 bis 4 g/l, ausgedrückt als das Metalloxyd M₈O₃. Durch diese Zugabe wird die Bedingung oder der Zustand des Sättigungsgleichgewichts nur mit Bezug auf Kalium, jedoch nicht auf alle anderen Ionen modifiziert, so daß die erhaltene Lösung eine NaCl-Konzentration und eine Neigung zu den Reaktionen 1), 2) besitzt, welche denjenigen der tatsächlich angewendeten Temperatur entsprechen, während sie eine merklich höhere K₂O-Konzentration hat. Anders ausgedrückt sind die bei einer niedrigen Temperatur und in Gegenwart dieser zugesetzten Substanzen mit Bezug auf diejenigen, die unter normalen Bedingungen bei der gleichen Temperatur erhalten werden können, nur mit Kalium übersättigt. Es ist gefunden worden, daß dieser Zustand der Übersättigung, obgleich er nicht unbegrenzt andauert, eine viel längere Zeit unverändert bleibt, als sie für die normalen industriellen Erfordernisse notwendig ist, so daß er für praktische Zwecke als stabiler Gleichgewichtszustand angesehen werden kann.

In analoger Weise ist das gemäß der Erfindiinir

3 4

modifizierte System mit Bezug auf die Reaktionen Nachstehend werden einige Beispiele zur Ver-

1), 2) als praktisch stabiler Gleichgewichtszustand anschaulichung der Modalitäten des Verfahrens und anzusehen, da die Annahme oder Anwendung einer der erzielbaren Ergebnisse aufgeführt.'

niedrigen Temperatur die jeweiligen Mengen oder . · . -'·.-'

Geschwindigkeiten in solcher Weise verlangsamt, daß 5 B e ι s ρ ι e 1, 1

es nur nach sehr langer Zeit möglich ist, die An- Dieses Beispiel zeigt die schlechten ' Ergebnisse,

Wesenheit doppelter Natrium-Magnesiumsulfate zu die durch ein normales Auslaugen erhalten werden.

beobachten. Es ist schließlich gefunden worden, daß . Eine Lösung mit einem Gehalt an 1.48,65 g/l MgCI₂,

die Übersättigung mit Kalium um so höher ist, je 135,38 g/l NaCl, 26,23 g/l MgSO₁ und 96,38 g/l K₂SO₁ größer die Konzentration des Salzes des dreiwertigen io wird auf 85'^JC erhitzt; hiermit wird eine Mischung

Elements ist. ausgelaugt, die aus 55% Schoenit, 35% NaCl und

Ein Weg zur praktischen Durchführung der Erfin- 10% Kainit in einer Menge besteht, die einer prakdung besteht darin, die Halit-Kaliumsalzmischung tisch vollständigen Lösung von K₂O entspricht,
bei einer niedrigen Temperatur (vorzugsweise bei Der bei 85°C tatsächlich ungelöste Rückstand hat

etwa 5O⁰C) auszulaugen, um praktisch die gesamte 15 die folgende Zusammensetzung: 1,2% MgCl₂, 90% Kaliummenge löslich zu machen; die feste Phase NaCl, 1% MgSO₁, 1,1% K₂SO₁ (wobei der restbei dieser Arbeitsweise besteht im wesentlichen aus liehe Teil aus Wasser besteht).
Haut und wird gemäß in der Technik bekannten Die bei 85°C praktisch gesättigte Lösung enthält:

Arbeitsweisen abgetrennt. Anschließend wird die 138,75 g/l MgCl₂, 160,52 g/l NaCl, 66,57 g/i MgSO₄ warme Lösung einem Kühlarbeitsgang unterworfen, so und 141,7 g/l K₂SO₄. Durch Abkühlen dieser Lösung wodurch das mit der Halitmenge verunreinigte auf 25°C 1 werden eine Mutterlauge mit praktisch Kaliumsalz entsprechend dem Sättigungsunterschied der gleichen Zusammensetzung wie die anfängliche zwischen 50⁰C und der Kühltemperatur (15 bis (146,48 g/l MgCl₂, 138,17 g/l NaCl, 25,49 g/l MgSO₁ 25 ⁰C) erhalten wird. ■ ' und 96,38 g/l K₂SO₄) und ein Salz aus 17,2% NaCl,

Die kalte Lösung wird abermals zur Ausgangsstufe 25 25,4% MgSO₁ und 33,4% K₂SO, (wobei der Rest zurückgeschickt; im allgemeinen ist ihr Gehalt an aus H₂O besteht) erhalten,
zugesetztem Salz eines dreiwertigen Elements niedriger . .

als die ursprüngliche Menge, und zwar nur um den B e 1 s ρ 1 e 1 2

kleinen Bruchteil, welcher dem Verlust an Flüssigkeit, Dieses Beispiel zeigt die durch das Verfahren

die durch Quellung der festen Produkte ausgeschieden 30 gemäß der Erfindung erhaltenen besseren Ergebnisse, wurde, entspricht. wobei mit den gleichen Substanzen begonnen wird.

Die Konzentration dieser Salze wird tatsächlich Zu einer Lösung mit einem Gehalt an 149,52 g/l

gewöhnlich kontrolliert, um eine Kristallisation des MgCl₂, 127,7 g/l NaCl, 37,13 g/l MgSO₄ und 98,12 g/l entsprechenden Kaliumalauns in der Kühlstufe zu K₂SO₄ werden 17,5 g/l Al₂(SOj)₃ · 18 H₂O (entsprevermeiden, jedoch vorzugsweise bis annähernd zu 35 chend 2,74 g/l Al₂O₃) gegeben und das Ganze auf dem jeweiligen Grenzwert durchgeführt, um eine 85°C erhitzt. Mit dieser Lösung wird eine Salzmaximale Kaliumübersättigung sicherzustellen. mischung aus 54% Schoenit, 34,5% NaCl und

Die gleiche Arbeitsweise wird angewendet, wenn 11,5% Kainit ausgelaugt, wodurch ein ungelöster auf Grund der Notwendigkeit, eine dritte kaum Rückstand erhalten wird, der abgetrennt wird (mit lösliche Komponente (kalihaltig oder nicht) aus der 40 einem Gehalt an 90% NaCl, 1,2% K₂SO₄ .und ursprünglichen Mischung abzutrennen, auch die Spuren von Al₂O₃) sowie eine Lösung bei 85'C von gesamte, in der gleichen Mischung enthaltene Halit- 138,06 g/l MgCl₂, 159,0 g/I NaCl, 70,78 g/l MgSO₄, menge zusätzlich zu dem löslichen Kaliumsalz gelöst 151,33 g/l K₂SO₄ und 2,65 g/l Al₂O₃.
werden muß. In diesem Fall muß die Abtrennung Diese Lösung wird auf 50⁰C gekühlt und hat

dieser beiden Substanzen durch Eindampfen der 45 dann die folgende Zusammensetzung: 141,13-g/l jeweiligen Lösung durchgeführt werden, und auch MgCl₂,135,38 g/l NaCl, 70,47 g/l MgSO₄ und 151,33g/l in diesem Fall muß versucht werden, flüssige Phasen K₂SO₄, entsprechend der Abtrennung von 26,5 g mit einem Verhältnis von K/Na zu erhalten, das so NaCl und 6,5 g Schoenit je Liter der Lösung bei 85''C. hoch wie möglich ist, um eine maximale Trennungs- Diese Zusammensetzung bleibt bei Anwesenheit

ausbeute zu erzielen. 50 der jeweiligen oder zweckmäßigen (relevant) festen

Ein anderer Weg zur praktischen Durchführung Phase und unter heftigem Rühren'5 Stunden lang der Erfindung besteht darin, das Auslaugen bei stabil. Die auf 25'C gekühlte Lösung bei 50 C einer höheren Temperatur (80 bis 10O⁰C) für kurze ergibt eine Mutterlauge mit einer Zusammensetzung, Zeit durchzuführen und anschließend den warmen die derjenigen, die am Beginn der Arbeitsweise verBrei auf 40 bis 60°C, vorzugsweise auf 50⁰C, abzu- 55 wendet wurde, sehr nahe ist (150,14g,l MgCl₂, kühlen. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil einer 127,0 g/l NaCl, 35,14 g/I MgSO₁, 96,38 g/l K₂SO₁ hohen Energieverschwendung, kann jedoch unter und 2,57 g/l ALO₃) und ein Salz aus 0,87% MgCl₂, gegebenen Bedingungen eine zweckmäßige Alter- 8,75% NaCl, 25,6% MgSO₁, 37% K₂SO, und' native darstellen: z.B. dann, wenn die Lösungs- 0,082% Al₂O₃ (Rest H₂O).
geschwindigkeit oder -menge des Kalisalzes bei den 60 _R . . .

niedrigen Temperaturen außerordentlich niedrig ist e 1 s ρ 1 e

und hierdurch eine höhere Belastung (auf Grund Eine Lösung mit einem Gehalt an 149,7 g/l MgCl₂,

höherer Apparaturkosten, Bewegungsenergie, Über- 127,5 g/l NaCl, 34,2 g/l MgSO₁, 96,1 g/l K₂SO₁ und wachung. Handhabung usw.) oder eine Belastung 2,44 g/l Al₂O₃ (als Sulfat) wird auf 85""C erhitzt; der gleichen Größenordnung, wie diejenige, die durch 65 hiermit wird eine Salzmischung wie in dem vorherdas höhere Wärmeniveau, bei welchem der gewünschte gehenden Beispiel 30 Minuten lang ausgelaugt.
Sättigungswert in viel kürzerer Zeit erreicht wird, Der ungelöste Rückstand (der 2.4% K₂O enthält

erforderlich wird, gegeben ist. und im wesentlichen aus Natriumchlorid besteht)

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wird nicht. abgetrennt und der Brei nach Zugabe Selbst nachdem 20 Stunden lang bei 50⁰C. mit der

einer kleinen Menge Lösung analog der anfänglichen jeweiligen festen Phase gerührt wurde, bleibt das

auf 50⁰C gekühlt, um die Volumenkontraktion der Gleichgewicht dieser Lösung unverändert, und es

flüssigen Phase zu kompensieren, welche sich aus · findet insbesondere keine Umwaridlung zu den

dem Kühlen auf 5Ö^UC ergibt. " 5 doppelten Natrium-Magnesiumsulfaten statt.

Vor dieser .Verdünnung hat die flüssige Phase, bei Zur Erzielung des gleichen Sättigungsgrades, jedoch

85°C die folgende Zusammensetzung:. .138,54g/l ohne Verwendung des Aluminiumsalzes bei den

MgCl₂. 158.94.g/l NaCl, 71,62 g/l MgSO₄, 148.0 g/l gleichen Ausgangssubstanzen, ist es erforderlich, das

K₂SO₄. 2.35 g/l Al₂O₃ und vor der Verdünnung: Erwärmen auf etwa 75°C zu erhöhen. Bei dieser

139.7 g/l MgCI₂,. 157,3 g/l NaCl, 69,6 g/l MgSO₄, io Temperatur bewirkt diese Lösung jedoch auf Grund 145,2 g/l K₂SO₄ und 2,44 g/1 Al₂O₃. Durch Abkühlen des hohen SO₄-Gehalts die Reaktionen 1), 2).

der letzteren auf 50⁰C wird eine flüssige Phase mit Das durch Kühlen der Lösung bei 50⁰C mit einem

einem Gehalt an 143,05 g/l MgCI₂, 135,38 g/l NaCI, Gehalt an Aluminium auf 25°C erhaltene Salz hat

72,02 g/I MgSO₄. und 148,0 g/l K₂SO₄ erhalten, wo- einen Gehalt an Al₂O₃ von 0,08%.

durch gezeigt wird, daß zwischen. 85 und 50⁰C eine 15 .

starke Ausfällung an NaCl und praktisch keine . B e 1 s ρ 1 e 1 6

Ausfällung von K₂SO₄ stattgefunden hat. , . Eine Lösung mit einem Gehalt an 149,3 g/l MgCl₂,

Diese Zusammensetzung der flüssigen Phase bleibt 122,3 g/l NaCI, 59,6 g/l MgSO₄, 85,5 g/l K₂SO₄ und

bei 50¹C 6 Stunden konstant. Nach dem Abkühlen 3,7 g/I Al₂O₃ (als Nitrat) wird zum Auslaugen bei 50⁰C

auf 25 "C werden eine Mutterlauge, die der anfäng- ao einer.Salzmischung aus.23,4% K₂SO₄, 21,6% MgSO₄,

liehen fast gleich ist (147,16 g/l MgCI₂. 127.1 g/l 27,8% NaCl, 2,75% KCL(ReSt H₂O) verwendet.

NaCl, 37.58 g/l MgSO₄, 94.35 g/l K₂SO₄ und 2,35 g/l Die Gleichgewichtslösung, bei 50"C hat die Zu- „.

A1,O₃) und ein Salz, mit-1,13% MgCl₂, 9,2% NaCI₂, sammensetzung:, 135,6 g/l MgCl₂, 134,7 g/l NaCl, '

24,'7% MgSO₄, 35,8% K₂SO₄, 0,11% Al₂O₃ (Rest 90,8 g/1 MgSO₄, 127,65 g/l K₂SO₄ und 3,35 g/l AI₂O₃,

I I₂O) erhalten. 25 wobei die K₂SO₄-Konzentration etwas höher ist als

B e i s ' e 1 4 in dem vorhergehenden Beispiel 5, auf Grund der

höheren Al₂O₃-Konzentration. Dies stellt jedoch hin-

Eine Lösung aus 166.6 g MgCl₂, 125,7 g/l NaCl, sichtlich der Erzielung eines im wesentlichen nicht

25,34 g/l MgSO₄. 106,7 g K₂SO₄ wird zum Aus- verunreinigten Salzes in der darauffolgenden Kühlstufe

laugen bei 85^CC einer Salzmischung aus 42,5% 3° einen überschüssigen Wert dar.

Schoenit, 34% NaCI. 3% KCl, 8.5% MgSO₄ (Rest Bei diesem Beispiel enthält das durch Kühlen der

H₂O) verwendet. . Lösung auf 25^CC erhaltene Salz 0,3% AI₂O₃, d.h.

Die Sättigungsbedingungen bei 85°C entsprechen eine merkliche Verunreinigung, die auch vom Stand-

der Erzielung einer festen Phase/die im wesentlichen punkt des Verlustes an Aluminiumsalz aus dem Ver-

aus NaCl besteht, und einer flüssigen Phase mit 35 fahren negativ wirkt. Hinsichtlich der Stabilität verhält

156,4g_; I MgCl₂, 149,3 g/l NaCI, 67,4 g/l MgSO₄, sich die Lösung wie die vorhergehende (Beispiel 5).

144,67 g/I. K₂SO₄.. Dieses Gleichgewicht ist jedoch Zur Erzielung der gleichen K₂SO_rKonzentration,

nicht stabil, da nach 3stündiger Berührung die Um- jedoch in Abwesenheit des Aluminiumsalzes, ist es ·

Wandlung gemäß 1) stattfindet. erforderlich, auf etwa 8O⁰C zu erhitzen, einer Tempe-

Wcnn zu der gleichen Ausgangslösung Aluminium- 40 ratur. bei welcher dagegen die Reaktionen 1), 2)

sulfat in einer Menge, von etwa 3 g/I Al₂O₃ zugegeben rasch stattfinden,

wird, ergibt das Auslaugen der gleichen Saizmischung, Beispiel 7

das diesmal direkt bei 50^JC durchgeführt wird, einen . .

Gleichgewichtszustand, in welchem die flüssige Phase Eine Lösung mit einem Gehalt an 147,2 g/I MgCI₂, f\

154.0 g/l MgCl₂. 127.1 g/I NaCL. 64,9g/I MgSO₄, 45 125,07 g/I NaCl, 59,2 g/l MgSO₄ und 74 g/l K₂SO₄ '.

141.8 g/I K₂SO₄ und 2,86 g/l Al₂O₃ aufweist, was im ' wird nach Zugabe von Eisen-III-sulfat in einer Menge Vergleich mit der vorhergehenden zeigt, daß die von 1,6 g/l F₂O₃ zum Auslaugen einer ähnlichen Salz-Durchführung des Auslaugens unter den neuen Be- mischung wie derjenigen des vorhergehenden Beispiels dingungen nicht nur eine Einsparung an Wärme- bei 50^cC verwendet. \ energie, sondern auch eine deutlich niedrigere NaCl- 50 Die Gleichgewichtslösung bei 50⁰C enthält: 136,2 g/I Konzentration und eine nur etwas geringere K₂SO₄- MgCl₂,135 g/l NaCI, 97,5 g/l MgSO₄,124,7 g/l K₂SO₄. j Konzentration ergibt, was offensichtlich zu einer (7.1)

größeren Reinheit des Salzes führt, das in der darauf- Sie ist während einer Zeit von nicht weniger als

folgenden Kühlstufc bei 25°C erhalten werden kann. 6 Stunden stabil, und durch Abkühlen auf 25°C ergibt

_D . 55 sie ein Salz einer Zusammensetzung von 1,25% MgCI₂,

^{B e} ' ^{s p} ' ^{e l 5} 11,6% NaCl, 23,9% MgSO₄, 33,9% K₂SO₄, 0,056%

Eine Lösung mit einem Gehalt an 146,8 g/l MgCl₂, F₂O₃. (7.2)

124,6 g/l NaCl, 61.6 g/I MgSO₄, 81,1 g/l K₂SO₄ und Zur Erzielung der gleichen warmen Sättigung von

1,94 g/l AI₂O₃ (als Nitrat) wird zum Auslaugen bei 50°C K₂SO₄ in Abwesenheit des Eisensalzes und aus den

einer Salzmischung aus 47% Schoenit, 35% NaCl, 60 gleichen Altsgangssubstanzen ist es erforderlich, eine J

9"/o Kainit, 5% MgSO₄ · 7 H₂O und 4% Feuchtigkeit Temperatur von etwa 85.°C zu erreichen, bei welcher

verwendet. Die Gleichgewichtslösung bei 50°C hat eine Lösung aus 137,9 g/l MgCI₂, 146,3 g/I NaCl,

die Zusammensetzung: 136,1 g/l MgCI₂,136,7 g/l NaCI, 105,0 g/I MgSO₄ und 124,5 g/l K₂SO₄ erhalten wird.

90,0 g/I MgSO₄, 124,9 g/l K₂SO₄ und 1,8 g/l Al₂O.,, (7.3) *

wobei die Sättigungskonzentration an K₂SO₄ auf 65 Dieser Gleichgewichtszustand ist nur für einen Zeit-Grund der erhöhten Gleichgewichtskonzentration an abschnitt von nicht mehr als 1 Stunde stabiler, worauf MgSO₄ viel geringer ist. bezogen auf die vorher- die Umwandlung 1) stattfindet, die rasch vorangehenden Beispiele. schreitet. Die auf 25"C abgekühlte Lösung (7.3) ergibt .

I 592

ein Salz der Zusammensetzung: 1,05°/p MgCl₂, 18,4% NaCI, 22,3% MgSO₄, 30,5% K₂SO₄.

Es werden im wesentlichen analoge Ergebnisse erzielt, wenn an Stelle von Eisensulfat Chromsulfat in einer äquivalenten Konzentration zugegeben wird.

Die Lösungen der Art (7.3) stellen nicht nur eine wirtschaftliche Belastung hinsichtlich der Wärme dar, sondern auch halbbeständige Gleichgewichtszustände, weiche in der industriellen Praxis kaum kontrolliert werden können und im günstigsten Fall ein Salz mit einem K₂SO₄/NaCl-Verhältnis ergeben, das in bezug auf das aus der Lösung der Art (7.2) erhaltene weniger weit von dem analogen Verhältnis des rohen Ausgangssalzes entfernt ist.

B e i s ρ i e I 8 *⁵

Eine aus einem rohen Kaliumsalz mit einem Gehalt an NaCl erhaltene nichtgesättigte Lösung hat die nachstehende Zusammensetzung: 138,3 g/l MgCl₂, 135,1 g/l NaCl. 81,2 g/l MgSO₄, 100,2 g/l K₂SO₄. (8.1)

Sie wird bei irgendeiner beliebigen Temperatur bis nahe an die Sättigungsgrenze mit K₂SO₄ eingedampft. Bei 90⁰C hat sie beispielsweise die folgende Zusammensetzung: 160,05 g/I MgCI₂, 135,48 g/l NaCl, 93,8 g/l MgSO₄, 115,44 g/l K₂SO₄. (8.2)

Diese Lösung wird bei einer gegebenen Bezugstemperatur (z.B. 15°C) mit K₂SO₄ und MgSO₄ (Schoenit. welches das brauchbare Salz darstellt), jedoch auch mit NaCl übersättigt, und daher würde das Abkühlen auf diese Temperatur eine geringe Reinigungsausbeute ergeben.

Nach Zugabe eines Aluminiumsalzes entspricht die Lösung (8.2) einer Konzentration von etwa 3 g/l Al₂O₃, wird auf 50⁰C gebracht, und bei dieser Temperatur liegt ein Gleichgewicht vor, das für viele Stunden stabil ist, wobei die flüssige Phase die folgende Zusammensetzung hat: 164,98 MgCl₂,103,71 NaCI, 97,21 MgSO₄, 118,4K₂SO₄. (8.3)

Die feste Phase besteht praktisch nur aus NaCl mit einer Verunreinigung von K₂SO₄ (1,5%), was im wesentlichen einer Quellung zuzuschreiben ist.

Die Lösung (8.3) wird nun mit K₂SO₄ und MgSO₄ (Schoenit), jedoch nichtmit NaCl übersättigt, bezogen auf die gleiche Bezugstemperatur, und daher ist das bei 15°C erhaltene Salz im wesentlichen frei von NaCl.

Auf diese Weise wird eine Reinigungsarbeitswejse des rohen Ausgangssalzes verwirklicht, bei welchem der Abtrennungsgrad aus Natriumchlorid praktisch vollständig ist.

Wenn dagegen die Lösung (8.2) ohne Zugabe des Aluminiumsalzes auf 50⁰C gekühlt wird, stellt sich sofort ein Gleichgewicht ein, bei welchem die flüssige Phasedie f olgendeZusammensetzunghat: 175,34MgCl₂J 108,54 NaCI, 68,4 MgSO₄, 94,35 K₂SO₄. (8.4)

Bei einem Vergleich mit der Zusammensetzung (8.2) ist es ersichtlich, daß in diesem Fall reichliche Mengen K₂SO₄ und MgSO₄, jedoch auch NaCl abgetrennt worden sind, so daß die Wirksamkeit der Abtrennung sehr mäßig zu sein scheint.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abtrennung von Natriumchlorid aus Mischungen mit Kalisalzen, dadurch gekennzeic h'n e t, daß man die Ausgangsmischung bei 40 bis 6O⁰C mit einer mit Natriumchlorid und Kaliumsalz gesättigten und mit einem löslichen Salz von Al⁺++, Cr⁺⁺⁺, Fe⁺⁺⁺ in einer Menge von 1 bis 4 g/l als Metalloxyd versetzten Salzlösung auslaugt und die aus der festen NaCI-Phase abgetrennte, erhaltene Lösung zur Abtrennung des Kaliumsalzes auf 15 bis 25°C abkühlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Auslaugen bei etwa 50⁰C durchführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Auslaugungsgleichgewicht bei 50⁰C, gegebenenfalls nach einer vorhergehenden Anfangsstufe bei 80 bis 100⁰C, erreicht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmischung Schoenit und/oder Kainit und Natriumchlorid verwendet und daß das bei 15 bis 25°C abgetrennte Salz zu mehr als 80% aus Schoenit besteht.

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