DE1928872B - Verfahren zur Herstellung von Natrium cyanid Briketts - Google Patents

Description

1,59 g/cm" vorverpreßt, diese Platten sodann zu ein Verfahren zur Herstellung von Natriumcyanid-

einem körnigen Gut mit höchstens 25 Gewichts- Briketts zur Verfügung zu stellen, durch welches man

prozent an Feinstoffen unter 0,297 mm Korngröße Natriumcyanid-Briketts erhält, die eine außergewöhn-

zerkleinert werden, wobei der restliche Gutanteil Hch feste Form aufweisen, die eine geringe innere

eine Korngröße bis zu 4,76 mm aufweist, und wor- 20 Feuchtigkeilsaufnahme zeigen und die eine möglichst

auf das so erhaltene Gut auf einen Gehalt von große Auflösegeschwindigkeit haben,

höchstens 20 Gewichtsprozent an Feinstoffen unter Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur

0,297 mm Korngröße klassiert und das klassierte Hersteilung von Natriumcyanid-Briketts durch Trock-

Gut bei einer Temperatur von 125 bis 200⁰C und nen von feuchtem Natriumcyanid zu einem fein-

bei einem Druck von 340 bis 3062 atm brikettiert 25 kristallinen Pulver und Vorpressen des trockenen

wird. Pulvers bei erhöhter Temperatur und bei einem Druck

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- von 340 bis i020 atm. Das erfindungsgemäße Verfahzeichnet, daß die auf der Walzenpresse vorver- ren ist dadurch gekennzeichnet, daß das auf einen preßten Platten eine Dicke von 3,17 bis 4,76 mm Feuchtigkeitsgehalt von unter 0,05 Gewichtsprozent haben. 30 getrocknete Natriumcyanidpulver auf Walzenpressen

bei einer Temperatur von 125 bis 225⁰C zu Platten mit einer Dichte von 1,55 bis 1,59 g/cm³ vorverpreßt, diese Platten sodann zu einem körnigen Gut mit höchstens 25 Gewichtsprozent an Feinstoffen unter 35 0,297 mm Korngröße zerkleinert werden, wobei der restliche Gutanteil eine Korngröße bis zu 4,76 mm

aufweist, und worauf das so erhaltene Gut auf einen

Gehalt von höchstens 20 Gewichtsprozent an Feinstoffen unter 0,297 mm Korngröße klassiert und das 40 klassierte Gut bei einer Temperatur von 125 bis 200°C und bei einem Druck von 340 b 2 atm brikettiert wird.

Dabei entspricht 1 atm = 760 Torr.
Vorzugsweise haben die auf der Walzenpresse vor-

Natriumcyanid wird durch Eindampfen seiner wäß- 45 verpreßten Platten eine Dicke von 3,17 bis 4,76 mm.
rigen Lösungen gewonnen. Das so erhaltene, getrock- Zum Vergleich der nach dem erfindungsgemäßen

nete Produkt stellt aber ein feines, kristallines Material Verfahren erhaltenen Natriumcyanid-Briketts mit dar, dessen Handhabung wegen des sich ergebenden solchen, die nach dem Verfahren der USA.-Patent-Staubes schwierig ist. Zur Abstellung dieses Mangels schrift 1 923 570 bzw. der deutschen Patentschrift werden in der Technik verschiedene Agglomerier- 50 1 120 437 erhalten wurden, wurden die folgenden techniken angewandt, wie ein Tablettieren, Pelleti- Versuche durchgeführt:
sieren oder Brikettieren des kristallinen Materials.
Diese verdichteten Formen unterliegen in der bisher

erzeugten Form jedoch aus dem einen oder andeien Ausgangsmaterial

Grund im Verlaufe der kommerziellen Handhabung 55
Abbau und Bruch und führen somit zum Wiederentstehen des Staubproblems. Die Gründe hierfür stehen Es wurde ein trockenes, kristallines Natriumcyanidim allgemeinen im Zusammenhang mit einer ungleich- pulver von mehr als 99°/_oiger Reinheit und einer mäßigen, inneren Weichheit, geringer Dichte und Schüttdichte von 0,5126 bis 0,5449 g/cm³ hergestellt, schwachen Bindungen zwischen den einzelnen Teil- 60 indem man eine Natriumcyanidlösung verdampfte, chen. die erhaltenen Kristalle abfiltrierte und sie anschlie-Aus der USA.-Patentschrift 1 923 570 ist es bekannt, ßend in einem Heißluftofen trocknete. Das erhaltene Alkalicyanidpreßlinge mit guter Festigkeit herzustellen, Pulver wurde verwendet, um Briketts nach der Lehre bei denen kein Bindemittel verwendet werden muß. Die der USA.-Patentschrift 1 923 570 bzw. der deutschen dort beschriebenen Formstücke aus Alkalicyaniden 65 Patentschrift 1120 437 herzustellen,
zeigen zwar bereits eine verbesserte Festigkeit gegen Daneben wurde granuliertes Natriumcyanid hergegewaltsame Zertrümmerung, sie befriedigen jedoch stellt und klassiert nach der Lehre der vorliegenden noch nicht vollständig. Erfindung. Dieses Material hatte eine Schüttdichte

3 ^T 4

von 0,8811 g/cm» und wurde gleichfalls als Ausgangs« Preßverfahren

material zur Herstellung der verpreßten Briketts ver- _Kl , , „„„„„m

wendet. 14,2 ± 0,1 g des vorher genannten Natriumcyamd-

Ausgangsmaterials, welches auf die gewünsch,u» Twn-

Vorbehandlung des Ausgangsmateriiiis 5 peratur vorerhitzt worden war, wird in uwK"wn

zylindrischen Tableltenpreßformen eingebracht, der

Das vorstehend beschriebene Ausgangsmaterial Preßkolben aufgesetzt und die geschlossene J-orm in

wurde in einem geschlossenen Ofen 6 Stunden bei der eine Presse eingebracht, und dort wird im Lauie von

Temperatur der jeweils eingesetzten Verformungs- 20 Sekunden hydraulisch ein Druck von 7U3 κρ/cm

temperatur vorerhitzt. Ebenso wurden die Preßwerk- io einwirken gelassen. Der Druck wird dann abrupt ge-

zeuge auf die gloiche Temperatur voterhiu, um eine senkt, und die erhaltenen Tabletten werden aus der

Temperaturänderung während des Verpressens weit- Form entnommen und in einen Exsikkator bis zur

gehend auszuschließen. weiteren Prüfung gelagert,

Qualitätsprüfung

Die hergestellten Tabletten werden verschiedenen Standardtesten unterworfen. Im einzelnen handelt es sich hierbei um die folgenden Untersuchungen:

Versuch	Gemessene Qualität
Rißbildung und Bruch Abrieb Löslichkeit innere Feuchtigkeitsaufnahme Härte	mechanische Festigkeit Abriebfestigkeit Löslichkeitsvermögen Porosität Festigkeit und Bruchfestigkeit

Mechanische Festigkeit _{Innere Feuchtigkeitsaufnahme}

Diese Prüfung erfolgt in einer Carver-Laborato-

riumspresse. Der Preßling wird auf die Bodenplatte 33 Natriumcyanid ist sehr hygroskopisch. Die Ge-

der Presse gelegt. Ein Stahlzylinder mit einem Durch- sch windigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme ist abhängig

messer von 2,54 cm wird dann mit langsam steigendem, von der Oberfläche bzw. der Porosität, soweit alle

hydraulischem Druck darauf gedrückt. Der Druck anderen Bedingungen konstant gehalten werden. Man

wird aufgezeichnet (1) bis zum Auftreten der ersten prüft jeweils zwei Tabletten von jedem Typ, die alle

sichtbaren Risse und (2) bis zu dem Druck, bei dem 40 gleiches Gewicht und alle die gleiche äußere Form

die Tablette zerfällt. aufweisen, indem man sie 30 Minuten unter Umgebungstemperatur einer relativen Feuchtigkeit von

Abriebsfestigkeit 80% aussetzt. Danach werden die Tabletten wieder

gewogen. Die Gewichtszunahme wird berechnet und

Fünf Tabletten werden gewogen und in einen 41 45 als »°/₀ innere Feuchtigkeitsaufnahme« aufgezeichnet, fassenden Kanister zusammen mit zehn Porzellankugeln mit einem Durchmesser von 2,54 cm gegeben.

Dsr Behälter wird verschlossen und versiegelt und Härte dann 45 Minuten mit 97 U/min rotiert. Der Inhalt des

Kanisters wird auf ein Sieb der lichten Maschenweite 50 Die Härteprüfung wird bei Raumtemperatur bei

4,76 mm entleert. Das auf dem Sieb zurückbleibende einer relativen Feuchtigkeit unter 35 % gemessen. Die

Natriumcyanid wird gewogen und der Gewichtsver- äußere Härte wird gemessen an der Oberfläche der

lust, d. h. die Differenz zwischen dem ursprünglichen Tabletten in der Mitte und längs der vier Radien.

Gewicht und dem gefundenen Gewicht, aufgezeichnet Mittels eines Shore-Härtemessers ASTM D 2240,

und als prozentualer Abrieb gemessen. 55 Typ D, wird die Härte bestimmt.

Löslichkeitsvermögen „ . , .„ , _ . , ,.

Bestimmung des spezifischen Gewichtes

Das Löslichkeitsvermögen der Natriumcyanid-Ta-

bletten in Wasser wird bestimmt, indem man vier 60 Das Gewicht von vier Tabletten wird in Gramm bis

Tabletten mit einem Gewicht von 14,2 g in einen auf drei Dezimale bestimmt. Die Tabletten werden in

Drahtkorb gibt und diesen in einen 4-1-Behälter, der einen calibrierten Behälter gegeben, und eine bekannte

mit Wasser gefüllt ist, hängt. Die Wassertemperatur Menge trockenes, weißes Kerosin oder ein anderes

beträgt 60°C. Es wird weder gerührt noch geschüttelt. Nichtlösungsmittel wird zugegeben. Das Gesamt-

Die Zeit, die erforderlich ist, bis die letzte Spur jeder 65 volumen der Tabletten und der Flüssigkeit wird bis

Tablette verschwunden ist, wird aufgezeichnet. Der auf V10 mm abgelesen und das Tablettenvolumen durch

Durchschnitt dieser gemessenen Zeiten wird für alle die Differenz bestimmt. Das spezifische Gewicht der

T„w<»f*»,, ™_m«»n Tabletten wird dann wie folgt berechnet:

Spezifisches Gewicht = Gewicht der Tabletten/Volumen der Tabletten.

p /

Alle Tests werden bei Umgebungstemperatur durchgeführt. Die Bestimmung erfolgt auf ¹Zi₀ % genau.

Messung der relativen Dichte

Die relative Dichte wird berechnet aus dem Verhältnis des gemessenen spezifischen Gewichtes und der Kristalldichte von 1,596.
Die gemessenen Werte sind in der Tabelle angegeben:

	USA.-Patentschrift 1 923 570	Deutsche Patentschrift 1120 437	P 19 28 872
Brikettgröße Ausgangsprodukt Formdruck Formtemperatur Mechanische Stärke bis zur Rißbildung bis zum Bruch Shorehärte Bereich Durchschnitt Spezifisches Gewicht Relative Dichte Abrieb	H2g trockenes Pulver 703 kp/cm2 500C 81 kp/cm2 165 kp/cm2 50 bis 55 52 1,508 0,945 31% 1,37% 6,8 bis 7,1 Minuten 6,95	H2g trockenes Pulver 703 kp/cm2 1500C 137 kp/cm2 207 kp/cm2 55 bis 60 58 1,528 0,958 13,7 «/ο 1,19% 6,1 bis 6,4 Minuten 6,25	14,2 g vorverdichtetes klassiertes NaCN-K orngut 703 kp/cm2 1800C 214 kp/cm2 359 kp/cm2 62 bis 65 64 1,554 0,973 6,1% 0,18% 6,8 bis 7,2 Minuten 7,0
Innere Feuchtigkeitsaufnahme Auflösegeschwindigkeit Bereich Durchschnitt

Wie die Figur zeigt, wird kristallines Natriumcyanid, erhalten durch Eindampfkonzentrieren einer wäßrigen, durch chemische Umsetzung zwischen Cyanwasserstoff und wäßrigem Ätznatron erhaltenen Lösung, von der Mutterlauge durch Filtration auf dem Drehtrommel-Trocknerfilter 10 getrennt. Der Filterhaube wird durch den Lufterhitzer 15 und die Leitung 12 von dem auch eine Entfernung von Nebelstoffen bewirkenden Gebläse 11 Heißluft im Temperaturbereich von 250 bis 450, vorzugsweise 375 bis 400⁰C zugeführt. Die Heißluft bewirkt eine gewisse Vortrocknung des Filterkuchens und minimiert den weiteren Trocknungsbedarf im Verfahren. Die Vortrocknung setzt den Feuchtigkeitsgehalt genügend (unter 5 Gewichtsprozent) herab, daß eine kontinuierliche Gutzuführung zu dem Venturiteil 14 des Lufttrockners ohne Hängenbleiben und Zusammenbacken aufrechterhalten werden kann.

Das teilgetrocknete Natriumcyanid durchläuft den Mischförderer 13, der den teilgetrockneten Kuchen so weit unterteilt, daß keine Stücke mit einer Maximalabmessung von über etwa 5 cm verbleiben und eine gleichmäßige Gutzuführung zu dem Venturiteil 14 des Trockners aufrechterhallen werden kann, in das in dem Erhitzer 15 erhitzte, im wesentlichen kohlendioxidfreie Heißluft durch die Leitung 16 mit einer Temperatur im Bereich von 275 bis 400, vorzugsweise 350 bis 375⁰C eingeführt wird. Die feuchten, 2 bis 5, im allgemeinen jedoch etwa 3% Wasser enthaltenden Natriumcyanidkristalle werden in der Leitung 17 pneumatisch gefördert und adiabatisch auf einen im wesentlichen knochentrockenen Zustand, d. h. einen Feuchtigkeitsgehalt von unter etwa 0,05 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,03 Gewichtsprozent, getrocknet. Die Temperatur und der Anteil der Heißluft in bezug auf die Feststoffe bei der Zuführung zum Venturiteil 14 werden so eingestellt, daß das von dem Trocknerförderer 17 abgegebene, getrocknete Produkt eine Temperatur im Bereich von 175 bis 250, vorzugsweise 180 bis 225⁰C aufweist. Das getrocknete Produkt wird in das Zyklon 18 ausgetragen, um die Feststoffe in dem Zuführbehälter 19 des Verdichters abzuscheiden, während die Trocknungsluft durch die Leitung 21 dem Gebläse 20 zugeführt wird.

Die getrockneten Natriumcyanid-Feinstoffe werden auf der Walzenpresse 22 unter Wärme und Druck zu einem durchscheinenden, nichtkristallinen Plattenoder Band körper mit einer Dichte im Bereich von 1,550 bis 1,590 und vorzugsweise einer Dicke von etwa 3,17 bis 4,76 mm verdichtet. Die Feinstoff-Verdichtung erfolgt in einem breiten Temperatur- und Druckbereich. Die Temperatur liegt im Bereich von 125 bis 225⁰C und der Preßdruck im Bereich von 340 bis 1021 atm, wenngleich man auch vorzugsweise bei einer Temperatur von 180 bis 225 "C unc bei einem Druck von etwa 400 bis 667 atm arbeitet Die Feinstoffe werden bei diesen Bedingungen ir einen kontinuierlichen, halbplastischen (biegbaren Platten- oder Bandkörper gleichmäßiger Textur über geführt, der keine Anzeichen für Kristallinität zeig und die durchscheinende Natur von milchigem Quar; besitzt und eine Dichte von 1,550 bis 1,590 hat. Fü: Banddicken, die 4,76 mm wesentlich überschreiten z. B. von 6,35 mm oder mehr, ist im allgemeinen eini Ungleichmäßigkeit der Verdichtung charakteristisch die vielleicht auf Schwierigkeiten beruht, welche siel bei der Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen gleichmäßigen Beschickung ergeben. Durch die natür liehe Brückenbildungswirkung der Feststoffe, die siel während deren engerer Auseinanderpackung un<

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während der Tendenz von Preßkräften zur Verteilung Heißluftsystem so klassiert, daß es nicht mehr als

und Verzerrung ergibt, wird diese Schwierigkeit korn- 20 Gewichtsprozent an Feinstoffen unter 0,297 mm

pliziert. Hieraus und in Verbindung mit dem Um- und vorzugsweise 10 bis 15 Gewichtsprozent an sol-

stand, daß ein dickeres Band zur Zerkleinerung auf chem Material enthält und eine erhöhte Temperatur

eine einem Sieb von 4,76 mm Maschen weite ent- 5 aufweist. Ein Teil des klassierten Gutes wird durch

sprechende Größe häufiger »zerschnitten« werden muß, die Leitung 29 zu dem Abfüllbehälter 30 abgezweigt,

ergibt sich in der Mahlstufe eine überhöhte Feinstoff- Der Rest des klassierten Gutes passiert die Leitung 31

bildung. zu dem Zuführbehälter 32 und gelangt dann zu der

Das halbplastische, verdichtete Platten- oder Band- Brikettierdrehpresse 33.

material wird dann einem Vorbrecher 23 zugeführt io Zur Erzielung der gewünschten Kombination von und auf diesem einer Teilbrechung in unregelmäßige Eigenschaften, nämlich gleichmäßiger Dichte, Abrieb-Stücke von etwa 2,5 bis 5,1 cm Größe unterworfen festigkeit und Lösegeschwindigkeit der NaCN-Briketts, und hierauf der Zerkleinerungsvorrichtung 24 züge- liegt die Temperatur des vorverdichteten, klassierten führt, die in der Art einer modifizierten, speziell auf Gutes im Bereich von 125 bis 200°C, und die Brikettieeine gelenkte Zerkleinerung ausgelegten Hammer- 15 rung des klassierten Gutes erfolgt bei einem Druck mühle ausgebildet ist. Durch die Verdichtung der im Bereich von 340 bis 3062 atm. Temperaturen von Natriumcyanidkristalle zur Plattenform mit den oben 150 bis 175°C und Drücke von 533 bis 1000 atm, beschriebenen Eigenschaften erfolgt die Zerkleinerung insbesondere 666 bis 867 atm, sind beim Brikettieren im Vorbrecher 23 und in der Hammermühle 24 ohne bevorzugt.

Anfall großer Mengen an unerwünschten Feinstoffen, ao Nach dem Brikettieren werden die Briketts dem

Bei richtiger Wahl der Art und Zahl der Hämmer, Drehsieb 34 und darauf dem Brikett-Abfüllbehälter 35

der Rotorgeschwindigkeiten und des zur Innen- zugeführt.

Sichtung dienenden Siebes liefert die Hammermühle 24 Die in dem Klassierer 26 abgetrennten Feinstoffe,

ein körniges Gut, dessen Gehalt an Material mit einer d. h. das Gut mit einer Korngröße von weniger als

Feinheit von kleiner als 0,297 mm 25% nicht über- 35 0,297 mm, werden vom Gebläse37 durch die Leitung36

steigt, während der Rest im Koingrößenbereich zum Zuführbehälter 19 des Verdichters zurückgeführt,

4,76 bis 0,297 mm gebildet wird. Man kann hierbei indem sie durch das Zyklon 38 abgeschieden werden,

Hämmer verschiedener Arten einsetzen und bei während die Abluft aus der Leitung 39 vom Gebläse 40

Kopfgeschwindigkeiten von etwa 15,24 bis 30,48 m/Sek. durch die Leitung 42 einem Kreislauf wäscher und

arbeiten, betreibt aber zur Erzielung der gewünschten 30 -kondensator 41 zugeführt wird, in welchem sie auf

Mahlung die Hämmer vorzugsweise bei Kopfgeschwin- 50 bis 6O⁰C abgekühlt wird und jeglicher eventuell

digkeiten von etwa 18,29 bis 22,86 m/Sek. In ähnlicher vorliegende Cyanwasserstoff und Natriumcyanidfein-

Weise können zum Sichten Siebe verschiedener Arten staub entfernt werden. Die Luft gelangt dann durch

eingesetzt werden, arbeitet man vorzugsweise aber die Leitung 44 zu einem weiteren Wäscher 43, in dem

mit Sieben mit einer Öffnungsfläche von mindestens 35 in der Trocknungsstufe aufgenommenes Wasser und

60%. wobei die Öffnungen so eingestellt sind, daß jegliche restliche Cyanide entfernt werden. Die zum

die Teilchen der höchsten gewünschten Größe pas- Vortrocknen des Filterkuchens auf dem Filter 10

sieren können; bei zu geringer Bandtemperatur jedoch eingesetzte Heißluft wird ebenfalls im Turm 43 abge-

oder bei einer Bandbildung bei zu geringem Ver- kühlt und gewaschen, um mitgenommene Lauge zu

dichtungsdruck steigt die Menge der während des 40 entfernen, und tritt hierzu durch die Leitung 45 in die

Zerkleinerns erzeugten Feinstoffe stark an und über- Leitung 44 ein.

schreitet leicht 50% des Mahlrohgutes. Die Luft wird durch die Leitung 46 wieder zum

Das zerkleinerte, körnige Natriumcyanidprodukt Gebläse 11 zurück und dann durch die Leitung 4"!

wird in die Verengung des Venturiteils 25 eingeführt zum Erhitzer 15 geführt und durchläuft somit "da;

und von diesem pneumatisch durch die Leitung 27 zu 45 Verfahren im Kreislauf. Die totale Einschließung unc

dem Klassierer 26 gefördert. Die Luft zur Förderung Rezirkulation der Luft schaltet eine Einwirkung vor

des vorverdichteten körnigen Gutes wird dem Venturi- Kohlendioxid auf das Natriumcyanid aus. Man erhäli

teil 25 durch die Leitung 28 vom Gebläse 20 zugeführt, mit dieser geschlossenen Luftschleife in Verbinduns

d. h., es wird die gleiche, im wesentlichen kohlen- mit der adiabatischen Trocknung eine wesentlichs

dioxidfreie Luft verwendet, mit welcher die feuchten 50 Senkung des Natriumcarbonat- und Natriumformiat

Kristalle zum Verdichter gefördert werden. gehaltes des Produktes und erreicht einen analytischer

Das körnige Gut wird im Klassierer 26 in einem Natriumcyanid-Mindestgehalt von 99 %.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift 1120 437 bekannt, Natrlumcyanidformlinge zu ver- Patentansprllche: guten, indem man den mindestens 0,1 °/0 Natrium hydroxyd enthaltenden Formling, der aus kristallinem S Natriumcyanid bei Temperaturen unterhalb 2000C

1. Verfahren zur Herstellung von Natriumcyanid- verformt worden ist, mindestens 15 Minuten lang auf Briketts durch Trocknen von feuchtem Natrium- etwa 350 bis 45O⁰C erhitzt und anschließend abkühlt, cyanid zu einem feinkristallinen Pulver und Ver- Wie die Vergleichsversuche zeigen, sind die nach den pressen des trockenen Pulvers bei erhöhter Tem- beiden vorerwähnten Patentschriften erhaltenen Naperatur und bei einem Druck von 340 bis 1021 atm, io triumcyanidbriketts noch immer nicht im vollen Umdadurch gekennzeichnet, daß das fang befriedigend, weil sie noch eine zu große Neigung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von unter 0,05 Ge- zur Bildung von Rissen aufweisen, die durch Entwich tsprozent getrocknete Natriumcyanidpulver weichen von eingeschlossener Luft nach der Herausauf Walzenpressen bei einer Temperatur von 125 nähme aus der Presse verursacht wird.

bis 225⁰C zu Platten mit einer Dichte von 1,55 bis 15 Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit,