DE1957063B2 - Verfahren zur herstellung von feinteiligem maddrellschem salz - Google Patents

Description

H₂O — Na₂O ■ P₂O₅ Die obengenannte Umwandlung beginnt zwar theore

tisch oberhalb 250"C, die Reaktionsgeschwindigkeit

(Van Wa ζ er, »Phosphorus and Its Compounds« 55 ist aber erst bei Temperaturen um 400⁰C und darüber VoI I, S. 615) zeigt, liegt in dem genannten abge- für technische Zwecke hinreichend groß. Andererseits schlossenen System der Existenzbereich des Maddrell- beginnt schon bei 450° C die Umwandlung von sehen Salzes im Temperaturbereich von 343 bis 443° C Maddrellschem Salz zu Natriumtrimetaphosphat.
bei einem Wasserdampfdruck zwischen 12,5 und Diese Schwierigkeit wird durch das erfindungs-

15 Atmosphären. 60 gemäße Nachtempern des Maddrellschen Salzes um-

Wie die Praxis erwiesen hat, treffen diese Bedin- gangen, da hierbei auch noch Pyrophosphatgehalte gungen für nicht abgeschlossene Systeme nicht zu. bis zu 5 %> bezogen auf das Gewicht des zum Einsatz

So haben z. B. T h i 1 ο und R. R ä t z, »Zeitschrift kommenden Maddrellschen Salzes, restlos in schwerfür anorganische und allgemeine Chemie« 258 (1949), lösliches Maddrellsalz umgewandelt werden, und S. 53, selbst bei tagelangem Erhitzen von NaH₈PO₄ 65 zwar wiederum ohne daß es dabei zu irgendwelchen auf 35O⁰C nur Gemische aus Maddrellschem Salz Anbackungen im Drehrohr kommt und ohne daß und löslichen Phosphaten erhalten, die aus dem Reak- eine Kornvergröberung des Endproduktes auftritt, tionsprodukt ausgewaschen werden mußten. Auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist

man also nicht mehr gezwungen, die Entwässerung von NaHgPO₄ zu Maddrellschem Salz nach den älteren Verfahren restlos in einer einzigen Verfahrensstufe durchzuführen. Auf diese Weise wird der Spielraum für die maximale Entwässerungstemperatur wesentlich größer und das Verfahren technisch einfacher.

Bei&piel 1

Eine Probe von 5 g NaH₈PO₄ wurde nach dem in der deutschen Offenlegungsschrift 1667 569 angegebenen Verfahren zu Maddrellsalz entwässert und im PorzeHanmörser zerstoßen. Die Löslichkeit dieser Probe betrug 0,71%· Danach wurde die Probe in einer Achatreibschale mehrere Stunden lang gemahlen, bis auf einem 40^-Sieb kein Rückstand mehr zurQckblieb. Die Löslichkeit betrug danach 11,1%. Dies. Probe wurde nun V₂ Stunde bei 380⁰C getempert. Die Löslichkeit betrug dann nur noch 1,5%.

Beispiel 2

Durch ein elektrisch beheiztes Drehrohr von 2,50 m Länge und einem Durchmesser von 250 mm wurden in der Stunde 20 kg eines feingemahlenen Maddrellsalzes (99% < 40 μ) hindurchgeschickt. Das Produkt erreichte dabei eine Temperatur von 380° C.

Anteil an löslicher Substanz des Maddrellschen Salzes:

Vor dem Nachtempern

5,46 Gewichtsprozent
4,16 Gewichtsprozent
3,99 Gewichtsprozent
2,56 Gewichtsprozent

Nach dem Nachtempern

2,38 Gewichtsprozent
2,43 Gewichtsprozent
2,60 Gewichtsprozent
2,04 Gewichtsprozent

Vor und nach dem Tempern zeigten 99 Gewichtsprozent der Produkte eine Korngröße < 40 μ.

Beispiel 3

Eine Probe von Maddrellschem Salz, die gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 1667 569 hergestellt worden war, besaß noch eine Löslichkeit von 5,35 g P₂O₅, bezogen auf 100 g Substanz. Der Gehalt dieser Probe an saurem Pyropbosphat betrug, auf P₂O₅ umgerechnet, 3,0 g/100 g. Die Probe wurde bei 380 bis 400⁰C 30 Minuten getempert. Danach betrug die Löslichkeit nur noch 1,69 g P₂O₅ pro 100 g Substanz. Der Pyrophosphatanteil der Ausgangs-

ao probe war also durch das Tempern ebenfalls in Maddrellsches Salz übergegangen. Stellt man eine Bilanz des löslichen P₂O₅-Anteiles vor und nach dem Tempern auf, so ergibt sich auch hier die schon oben gemachte Feststellung, daß die Löslichkeitsverminde-

»5 rung beim Tempern keineswegs allein auf die Entfernung von noch vorhandenem Konstitutionswasser zurückzufühien ist.

löslichkeit vor dem Tempern g P8OJlOOg	Pyrophosphatanteil gr OJlOOg	Löslichkeit theoretisch g P1OJlOOg	Löslichkeit tatsächlich gP.OJlOOg	Pyrophosphat
5,35 Gewichtsprozent	3,0 Gewichtsprozent	2,35 Gewichtsprozent	1,69 Gewichtsprozent	0 Gewichtsprozent

Claims (1)

1. Auch D. E. C Corbridge und F. R.

   Patentanspruch: Tr oma ns, »Analytical Chemistry« 30 (1958),

   S. ilOl bis 1110, konnten Maddrellsches Salz nur Verfahren zur Herstellung von feinteiligem erhalten, indem sie NaH₈PO₄ bei 38O°C tagelang

   Maddrellschem Salz mit geringer Wasserlöslichkeit 5 temperten und dann das Reaktionsprodukt mit

   durch Mahlen von grobkörnigem Maddrellschem Wasser auswuschen.

   Salz, dadurch gekennzeichnet, daß Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, aus

   das Maddrellsche Salz nach dem Mahlen während bereits vorhandenem schwerlöslichem Maddrellschem einer Zeitdauer von 0,5 bis 4 Stunden bei einer Saiz, das in grobkörniger Form vorliegt, ein fein-Temperatur zwischen 360 und 420⁰C getempert io körniges Produkt herzustellen, das etwa die gleiche

   wird. Schwerlöslichkeit wie das Ausgangsprodukt aufweist.

   Wie nun überraschenderweise gefunden wurde, läßt

   sich der durch die Feinmahlung des Maddrellschen

   Salzes verursachte Anstieg der Wasserlöslichkeit in 15 einfacher Weise wieder rückgängig machen und in

   Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gezieltei Weise feinteiliges Maddrellsches Salz mit Herstellung von feinteiligem Maddrellschem Salz mit einem geringen Anteil an wasserlöslicher Substanz geringer Wasserlöslichkeit durch Mahlen von grob- gewinnen, wenn man das Maddrellsche Salz nach körnigem Maddrellschem Salz. dem Mahlen während einer Zeitdauer von 0.5 bis

   Feinteiliges Maddrellsches Salz wird insbesondere 20 4 Stunden, vorzugsweise von 1 bis 2 Stunden, bei in der Zahnpflegemittelindustrie als Put. körper in einer Temperatur zwischen 360 und 420°C, vorzugs-Zahnpasten eingesetzt. Für diesen Zweck werden weise zwischen 380 und 400° C, tempvrt.
   Produkte gewünscht, die weniger als 3 Gewichts- Zweckmäßigerweise führt man die Temperung in

   prozent an wasserlöslichen Substanzen enthalten und einem beheizten Drehrohr durch,
   eine geringe Korngröße aufweisen. 25 Das nach an sich bekannten Verfahren hergestellte,

   in der deutschen Patentschrift 1667 561 und in grobkörnige Maddrellsche Salz wird auf Korngrößen der deutschen Offenlegungsschrift 1667 569 sind 99 °/₀ < 40 μ gemahlen, bevor man es tempert.
   Verfahren beschrieben, gemäß denen Maddrellsches Es läßt sich nach dem erfindungsgemäßen Ver-

   SaIz mit geringem Anteil an wasserlöslicher Substanz fahren sogar ein Maddrellsches Salz ν rwenden, das erhalten werden kann. Werden diese Produkte jedoch 30 bis zu 5 Gewichtsprozent mit saurem Pyrophosphat fein gemahlen, so zeigt sich, daß durch den Mahl- verunreinigt ist, ohne das der lösliche Anteil des Endvorgang die ursprünglich geringe Wasserlöslichkeit produktes steigt,
   des Salzes stark ansteigt. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen

   Nach einem Verfahren der USA.-Patentschrift war nicht vorhersehbar, da das gemahlene Salz wäh-2 356 799 soll zwar Maddrellsches Salz mit einem 35 rend der Nachtemperung weder sintert noch zuwasserlöslichen Anteil unter 4 Gewichtsprozent er- sammenbackt oder sonstige Kornvergröberungen erhalten werden können, wie aber aus Journal of Ameri- leidet.

   can Society 81, (1959), S. 79, hervorgeht, liegt der Diese Nachtemperung stellt auch nicht einfach eine

   wasserlösliche Anteil von nach diesem Verfahren restlose Entwässerung des Produktes dar, sondern hergestellten Produkten praktisch immer bei 5 Ge- 40 bewirkt eine Desaktivierung der Oberfläche. Demwichtsprozent. entsprechend tritt bei der Nachtemperung aus dem

   Allgemein ist bekannt, daß Maddrellsches Salz bei gemahlenen Salz kein Wasser mehr aus. Die erfin-Temperaturen oberhalb 250'C aus NaH₂PO₄ bzw. dungsgemäß behandelten Produkte weisen einen Na₂H₂P₂O, gebildet wird. wasserlöslichen Anteil auf, der kleiner als 3 Ge-

   Ebenso bekannt ist es aber auch, daß bei diesen 45 wichtsprozent ist.

   Temperaturen kein reines, wasserunlösliches Maddrell- Eine besondere Schwierigkeit bei der Herstellung

   sches Salz entsteht, sondern letzteres immer im Ge- des Maddreüschen Salzes u. neben der Einhaltung misch mit wasserlöslichem Trimetaphosphat gebildet eines bestimmten Wasserdampfpartialdruckes nach wird (H. Rom pp, »Chemie-Lexikon*, 6. Auflage der deutschen Offenlegungsschrift 1667 569 auch [1966], Bd. III, Spalte 3812). 50 der enge Temperaturbereich, in dem sich die Um-

   Wie das Zustandsdiagramm des Systems Wandlung von saurem Natriumphosphat zu Maddrell

   schem Salz in technisch brauchbaren Zeiten vollzieht.