DE1667813C3

DE1667813C3 - Process for the division of a road salt on the basis of NaCl

Info

Publication number: DE1667813C3
Application number: DE19681667813
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Chem. 3102 Wathlingen; Singewald Arno Dr.-Ing. 3 500 Kassel Budan
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K+S AG
Priority date: 1968-02-10
Filing date: 1968-02-10
Publication date: 1977-05-18

Description

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Die DT-PS 12 20 838 betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Backtendenz von Natriumchlorid oder Natriumchlorid enthaltenden Stoffgemischen durch Zusetzen eines sich nicht mit dem Natriumchlorid umsetzenden organischen Stoffes zu den Ausgangsstoffen, wobei der zugesetzte Stoff als solcher oder aber in Lösung bzw. Suspension angewandt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Natriumchlorid oder Natriumchlorid enthaltende Stoffgemische mit NaCloberflächenselektiven. hydrophobierenden organischen Reaktionsprodukten der Umsetzung von 1 Mol Fettsäure mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen mit 1 Mol Ammoniak und mit Harnstoff bei Temperaturen zwischen 100 und 200°C, vorzugsweise in Mengen von etwa 25 bis 50 g/t behandelt, insbesondere vermischt oder besprüht werden.DT-PS 12 20 838 relates to a method for reducing the tendency of sodium chloride to bake or mixtures of substances containing sodium chloride by adding a substance that does not mix with the sodium chloride converting organic substance to the starting materials, the added substance as such or in Solution or suspension is used, which is characterized in that sodium chloride or Mixtures of substances containing sodium chloride with NaCl surface selective. Hydrophobic organic reaction products of the reaction of 1 mole of fatty acid having at least 6 carbon atoms with 1 Moles of ammonia and urea at temperatures between 100 and 200 ° C, preferably in amounts of about 25 to 50 g / t are treated, in particular mixed or sprayed.

Nach dem Beispiel 1 dieser Patentschrift wird Sichtersalz mit einer Lösung des Reaktionsproduktes aus Harnstoff, 1 Mol Ammoniak und 1 Mol Stearinsäure behandelt.According to example 1 of this patent specification, sifter salt is mixed with a solution of the reaction product treated from urea, 1 mol of ammonia and 1 mol of stearic acid.

Nach Beispiel 2 dieser Patentschrift wird vermahlenes Steinsalz mit 100 g eines Umsetzungsproduktes, welches aus 1 Mol eines Fettsäuregemisches mit dem mittleren Molekulargewicht von 214. Harnstoff und \ Mol Ammoniak gewonnen wurde, behandelt.According to Example 2 of this patent, ground rock salt is treated with 100 g of a reaction product obtained from 1 mol of a fatty acid mixture with an average molecular weight of 214 urea and 1 mol of ammonia.

Diese Vergleichsversuche zeigen eine überlegene Wirkung gegenüber dem alleinigen Zusatz von Magnesiumstcarat oder von Kaliumferrocyanid durch Messung des Zertrümmerungsdruckes in kg/cm² und durch Beurteilung der mehrtägigen Lagerung im Freien bei minus 20⁰C.These comparative tests show a superior effect compared to the sole addition of magnesium stcarate or of potassium ferrocyanide by measuring the shattering pressure in kg / cm ² and by assessing storage for several days in the open at minus 20 ^° C.

Es hat sich jedoch als schwierig gezeigt, die geringen Mengen des Reaktionsproduktes von 100 g gleichmäßig auf einer t NaCl zu verteilen, um mit einer so geringen Menge in der Praxis auszukommen. Diese Patentschrift weist zwar darauf hin, daß »die neuen Mittel als solche oder in wäßriger Lösung oder in organischen Lösungsmitteln gelöst oder emulgiert zu verwenden sind«. Das Aufsprühen nach den Beispielen erfordert eine Erhitzung zur Verflüssigung, wobei Verdampfungsverluste auftreten und eine gewisse Zersetzung eintritt Die Herstellung einer wäßrigen Lösung kommt wegen der Schwerlöslichkeit der Reaktionsprodukte und der Schwierigkeit, diese in wasserlösliche Salze überzuführen, praktisch nicht in Frage.However, it has been found difficult to evenly handle the small amounts of the reaction product of 100 g to distribute on one t NaCl in order to get by with such a small amount in practice. This patent specification points out that 'the new means as such or in aqueous solution or in organic solvents are to be used dissolved or emulsified «. Spraying according to the examples requires heating for liquefaction, with evaporation losses occurring and a certain amount of decomposition occurring Preparation of an aqueous solution comes because of the poor solubility of the reaction products and the Difficulty converting these into water-soluble salts is practically out of the question.

Nach der deutschen Patentschrift 12 44 748 sollen deshalb derartige Reaktionsprodukte in Mineralöl, vorzugsweise in Dieselöl, gelöst v/erden. Die Herstellung dieser Lösungen bietet zwar keine großen Schwierigkeiten, aber diese hat den Nachteil, daß die Lösungsmittel nach dem Aufsprühen praktisch nicht zurückgewonnen werden können oder eine solche Rückgewinnung zu aufwendig ist. Mineralöl, wie Dieselöl, hat auch den Nachteil eines intensiven Geruches, der bei der Lagerung von Streusalz vermieden werden muß. Dazu kommt, daß Streumittel, insbesondere Straßenstreusalz, möglichst kein Mineralöl enthalten sollen, weil ein Ölfilm auf der Straßt unerwünscht ist und zu Verkehrsschwierigkeiten führen kann. Andere Lösungsmittel haben außer den hohen Kosten den Nachteil der Brennbarkeit oder auch der Giftigkeit, so daß diese deshalb für ein solches Produkt ausscheiden müssen.According to German Patent 12 44 748, such reaction products should therefore be in mineral oil, preferably dissolved in diesel oil. The manufacture of these solutions does not offer any great ones Difficulty, but this has the disadvantage that the solvent practically does not work after spraying can be recovered or such recovery is too expensive. Mineral oil, like Diesel oil also has the disadvantage of an intense odor, which is caused by the storage of road salt must be avoided. In addition, grit, especially road salt, as far as possible no mineral oil should contain, because an oil film on the road is undesirable and lead to traffic difficulties can. In addition to the high costs, other solvents have the disadvantage of being flammable or also of Toxicity, so that this must therefore be ruled out for such a product.

Gemäß der DTPS 12 20 838 kann zwar auch eine Emulsion verwendet werden, aber in der Praxis hat sich gezeigt, daß der Emulsion keine Wirkung zur Verminderung der Backtendenz zukommt, da das NaCl-oberflächenaktive Reaktionsprodukt aus der Emulsion nicht im ausreichenden Maße adsorbiert wird. Es kommt somit praktisch das Reaktionsprodukt bei Anwendung in emulgierter Form nicht zur technischen Wirkung.According to DTPS 12 20 838, an emulsion can also be used, but in practice it has been found showed that the emulsion has no effect on reducing the baking tendency, since the NaCl surface-active Reaction product from the emulsion is not sufficiently adsorbed. So it comes practically the reaction product when used in emulsified form does not have a technical effect.

Die deutsche Auslegeschrift 12 51 725 lehrt ebenfalls. Steinsalz, wie Sichersalz O, in einem Schneckenmischer mit einer Lösung des Reaktionsproduktes aus Harnstoff, 1 Mol Ammoniak und Stearinsäure, welches bei Temperaturen zwischen 100 und 200°C erzeugt wurde, in Petroleum durch Besprühen zu behandeln und zusätzlich den Feuchtigkeitsgehalt des Salzes durch eine praktisch kaltgesättigte Lösung hygroskopischer Salze, wie CaC^ oder MgCh oder Gemische dieser Salze, auf einen Feuchtigkeitsgehalt bis etwa 2,5% einzustellen. Dieser Zusatz der anorganischen Salzlösung erfolgt also nicht zu einer Umsetzung des Reaktionsproduktes oder zu einer Ausfällung aus dem Lösungsmittel, sondern nur, damit »das so behandelte Salz nicht mehr staubt«. Es soll also neben der Antibackwirkung auch eine staubbindende Wirkung durch die Kombination dieser beiden Zusatzmittel erreicht werden.The German Auslegeschrift 12 51 725 also teaches. Rock salt, such as safety salt O, in a screw mixer with a solution of the reaction product of urea, 1 mol of ammonia and stearic acid, which in Temperatures between 100 and 200 ° C was generated, treat and spray in petroleum in addition, the moisture content of the salt through a practically cold saturated solution of hygroscopic salts, such as CaC ^ or MgCh or mixtures of these salts set a moisture content of up to about 2.5%. This addition of the inorganic salt solution takes place not to a conversion of the reaction product or to a precipitation from the solvent, but only, so that "the salt treated in this way no longer produces dust". In addition to the anti-caking effect, it should also have a Dust-binding effect can be achieved by combining these two additives.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung eines Streusalzes unter Zumischen von sich mit NaCl nicht umsetzenden, NaCl-oberflächenaktiven, hydrophobierenden organischen Reaktionsprodukten, die durch Umsetzung von 1 Mol Fettsäure mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen mit 1 Mol Ammoniak und mit Harnstoff bei Temperaturen zwischen 100 und 200⁰C erhalten werden und durch Behandlung mit einer MgCb-Lösung gefunden. Danach werden die vorbezeichneten Reaktionsprodukte zusammen mit Ammoniumstearat in heißem Wasser emulgiert und die Emulsion nach dem Abkühlen mit dem Streusalz vermischt, worauf die Emulsion durch das Zumischen der MgClj-Lösung zerlegt wird.A process has now been developed for the production of a road salt by admixing NaCl surface-active, hydrophobic organic reaction products that do not react with NaCl, which are obtained by reacting 1 mol of fatty acid with at least 6 carbon atoms with 1 mol of ammonia and with urea at temperatures between 100 and 200 ⁰ C can be obtained and found by treatment with a MgCb solution. Then the aforementioned reaction products are emulsified together with ammonium stearate in hot water and, after cooling, the emulsion is mixed with the road salt, whereupon the emulsion is broken down by adding the MgClj solution.

Das Verfahren ist weiter dadurch gekennzeichnet,The method is further characterized by

daß die Emulsion beispielsweise aus etwa einem Gewichtsteii Ammoniumstearat und aus etwa zwei Gewichtsteilen des Reaktionsproduktes in etwa 5 Gewichtsteilen Wasser erzeugt wird, und daß die Emulsion den NaCl oder den NaCl-enthaltenden Stoffgemischen in solchen Mengen zugesetzt wird, daß etwa 100 g Reaktionsprodukt und etwa 50 g Ammoniumstearat auf 1000 kg NaCl verwendet werden.that the emulsion, for example, from about one part by weight of ammonium stearate and about two Parts by weight of the reaction product is produced in about 5 parts by weight of water, and that the Emulsion the NaCl or the NaCl-containing Mixtures of substances are added in such amounts that about 100 g of reaction product and about 50 g of ammonium stearate can be used on 1000 kg NaCl.

Nach dem Verfahren der Erfindung wird die Vermischung der Emulsion mit NaCl oder dieses enthaltenden Stoffgemischen in bekannten Mischvorrichtungen, wie Schneckenmischern, durchgeführtAccording to the method of the invention, the mixing of the emulsion with NaCl or this containing mixtures of substances carried out in known mixing devices, such as screw mixers

Das Verfahren der Erfindung bietet somit die Möglichkeit, die Schwierigkeiten der Bedüsung des NaCl oder des NaCl enthaltenden Stoffgemisches mit geschmolzenem Reaktionsprodukt oder bei Vermischung mit in organischen Lösungsmitteln gelöstem Reaktionsprodukt zu vermeiden. Es wird damit endlich möglich, diese für die Herstellung von Streusalz wichtige Präparierung mit den NaCl-oberflächenaktiven organischen Reaktionsprodukten in wäßriger Phase unter Vermeidung kostspieliger Lösungsmittel durch Anwendung einer dünnflüssigen Emulsion durchzuführen. Das Verfahren der Erfindung hat nicht nahegelegen, da die Verwendung von Ammoniumstearat bereits eine Auswahl darstellt, welche die Lehre der Erfindung voraussetzt Für diesen Zweck ist Kalium- bzw. Natriumstearat nicht geeignet, da diese Verbindungen zu alkalisch sind und Magnesiumstearat scheidet aus, weil dieses nicht löslich ist. Erst durch die Kombination von Ammoniumstearat mit dem Reaktionsprodukt kann also eine brauchbare Emulsion zur Präparierung von NaCl oder solches enthaltenden Stoffgemischen hergestellt werden.The method of the invention thus offers the possibility of the difficulties of spraying the NaCl or the mixture of substances containing NaCl with molten reaction product or when mixed to avoid with reaction product dissolved in organic solvents. It will finally be possible, this preparation, which is important for the production of road salt, with the NaCl surface-active substances organic reaction products in the aqueous phase while avoiding expensive solvents Apply a thin emulsion. The method of the invention did not suggest since the use of ammonium stearate is already a selection which the teaching of the invention Requires Potassium or sodium stearate is not suitable for this purpose, as these compounds are too alkaline and magnesium stearate is eliminated because it is not soluble. Only through the combination of ammonium stearate with the reaction product can thus be a useful emulsion for the preparation of NaCl or mixtures of substances containing it are produced.

Die Anwendung der Emulsion gestattet aber noch nicht die Adsorption des NaCl-oberflächenaktiven Reaktionsproduktes durch NaCl, insbesondere durch Steinsalz. Diese ist erst durch Zerlegung der Emulsion möglich, die nicht nahegelegen hat. Als vorteilhafte Lösung zur raschen und vollständigen Zerlegung der Emulsion ist MgCli-Lösung besonders geeignet. Nach dieser Zerlegung findet die Adsorption des NaCt-oberflächenaktiven Reaktionsproduktes durch NaCl statt so daß eine vollständige Wirkung der gesamten Menge des. Reaktionsproduktes erreicht wird.However, the use of the emulsion does not yet allow adsorption of the NaCl surface-active agent Reaction product by NaCl, especially by rock salt. This is only possible when the emulsion is broken down possible that has not been nearby. As an advantageous solution for the rapid and complete dismantling of the Emulsion, MgCli solution is particularly suitable. To The adsorption of the NaCt surface-active takes place in this decomposition Reaction product instead of NaCl so that a full effect of the total amount of the. Reaction product is achieved.

Nacn dem Verfahren der Erfindung werden beispielsweise 20 000 kg Straßenstreusalz für den Winterdienst aus Steinsalz dadurch erzeugt daß aus 1 kg Ammoniumstearat und aus 2 kg des Reaktionsproduktes der Umsetzung von 1 Mol Fettsäure mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen mit 1 Mol Ammoniak und mit Harnstoff bei Temperaturen zwischen 100 und 200⁰C in 101 Wasser von 80 bis 90° C durch Verrühren eine Emulsion hergestellt wird, die nach dem Erkalten mit dem Steinsalz in einem Schneckenmischer vermischt wird. Es wird dann anschließend eine Lösung von 350 bis 400 g/l MgCh in Wasser in einer Menge von 5 1 Lösung zur Zerlegung der bereits gleichmäßig verteilten Emulsion hinzugegeben, so daß sich Magnesiumstearat bildet und das NaCl-oberflächenaktive Reaktionsprodukt auf der Oberfläche des Steinsalzes adsorbiert wird. Da der geringe Feuchtigkeitsgehalt des erzeugten Straßenstrüusalzes das Ausstreuen nicht behindert und auch bei tiefen Temperaturen und bei Lagerung im Freien kein Verbacken stattfindet wegen der hydrophobierenden Wirkung des Reaktionsproduktes, ist eine Trocknung des Straßenstreusalzes nicht erforderlich.According to the method of the invention, for example, 20,000 kg of road salt for winter road maintenance are produced from rock salt by converting 1 mole of fatty acid with at least 6 carbon atoms with 1 mole of ammonia and urea at temperatures between 100% from 1 kg of ammonium stearate and from 2 kg of the reaction product and 200 ^{° C. in 10 1} water at 80 to 90 ° C., an emulsion is produced by stirring which, after cooling, is mixed with the rock salt in a screw mixer. A solution of 350 to 400 g / l MgCh in water in an amount of 5 l of solution is then added to break down the already evenly distributed emulsion, so that magnesium stearate is formed and the NaCl surface-active reaction product is adsorbed on the surface of the rock salt . Since the low moisture content of the road salt produced does not hinder the spreading and no caking takes place even at low temperatures or when stored outdoors because of the hydrophobizing effect of the reaction product, drying of the road salt is not necessary.

Das räch dem Verfahren der Erfindung hergestellte Streusalz besitzt die gleiche Wirkung wie das Streusalz gemäß der DT-PS 12 20 838. Es besteht jedoch der Vorteil, daß die benötigte Menge des Reaktionsproduktes wegen der gleichmäßigen Verteilung geringer ist. Der technische Fortschritt des nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Straßenstreusalzes liegt aber auch in der Vermeidung der Notwendigkeit der Verwendung organischer Lösungsmittel. Der an sich bekannte Zusatz der vorzugsweise zur Zerlegung der Emulsion verwendeten MgCh-Lösung dient also nicht zur Staubbindung, sondern zur Zerlegung der Emulsion unter Bildung von Mg-Stearat Wenn daneben durch einen geringen Überschuß an Salzlösung auch noch eine staubbindende Wirkung besteht, so ist dies jedenfalls nur eine zusätzliche.The manufactured according to the method of the invention Road salt has the same effect as road salt according to DT-PS 12 20 838. However, there is The advantage that the required amount of the reaction product is lower because of the uniform distribution. However, the technical progress of the road salt produced by the method of the invention lies also in avoiding the need to use organic solvents. The in itself The known addition of the MgCh solution, which is preferably used to break down the emulsion, is therefore not used to bind dust, but to break down the emulsion with the formation of Mg stearate a small excess of saline solution also has a dust-binding effect, this is at least the case just an additional.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of a road salt based on NaCl with the addition of NaCl surface-active, hydrophobizing organic reaction products which do not react with NaCl, which are obtained by reacting 1 mol of fatty acid with at least 6 carbon atoms with 1 mol of ammonia and urea at temperatures of 100 to 200 ⁰ C are obtained and by treatment with a MgCl ₂ -LoSMIg, characterized in that the aforementioned reaction products are emulsified together with ammonium stearate in hot water and the emulsion is mixed with the road salt after cooling, whereupon the emulsion is mixed by adding the MgCb solution is dismantled.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the emulsion consists of about one part by weight of ammonium stearate and about two

• Parts by weight of the reaction product is generated in about 5 parts by weight of water.

3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the emulsion contains the NaCl or the mixture of substances containing NaCl is added in such amounts that about 100 g Reaction product and about 50 g of ammonium stearate per 1000 kg of NaCl are used.

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