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Verfahren zur Herstellung von Alkalicyanidlösungen Die Erfindung
betrifft eln vereinfachtes und verbessertes Verfahren zur Herstellung von wäßrigen
Alkalicyanidlösungen. Diese Lösungen erhielt man bisher nach den Angaben von Ullmann
"Encyklopädie der technischen Chemie, Ergänzungsband 1970, s. 485, nach der unter
dem Namen 'tFormamld-Vakuum-Verfahrent' bekannten Arbeitsweise. Hierbei wird Formamiddampf
unter vermindertem Druck bei Temperaturen zwischen 300 und 5000C über Katalysatoren,
beispielsweise Eisensilikate oder Spinelle, geleitet, wodurch dieser in HCN und
Wasser gespalten wird. Anschließend wird dieses sogenannte "Spaltgas" (HCN und Wasser)
auf Atmospährendruck verdichtet, der im Spaltgas enthaltene Cyanwasserstoff verflüssigt
und letzterer anschließend mit wäßrigen Alkalihydroxidlösungen zu den gewUnsehten
Cyanidlösungen verarbeitet.
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Besonders gute Produkte erhielt man beispielsweise nach den Angaben
der deutschen Auslegeschrift 1 000 7960 Der Vorteil, der bei dieser und vor allem
der letztgenannten Arbeitsweise auftritt, besteht darin, daß durch die Verdichtung
und VerflUssigung des Cyanwasserstoffs die bei dem Verfahren auftretenden Nebenprodukte
und Verunreinigungen, wie Kohlensäure und Ameisensäure, weitgehend abgetrennt werden
können, so daß man dabei sehr reine Alkalicyanidlösungen erhält.
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Der Nachteil des Verfahrens besteht aber darin, daß das im wesentlichen
aus Cyanwasserstoff und Wasserdampf bestehende Spaltgas durch Vakuummaschinen befördert
und verdichtet werden muß.
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Diese Maschinen verbrauchen Energie, kosten Wartung und Amortisation.
Die zu fördernden Gasvolumina sind beträchtlich: Bei einem Druck von beispielsweise
0,1 Atmosphären absolut (ata) (DAS 1 000 796) müssen für die Gewinnung von 1 kg
Blausäure
50 Xig ca. 11 000 1 verdünntes Gas bei 600C verdichtet
werden.
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Diesen Nachteil hat man aber seither wegen der eingangs geschilderten
Vorteile in Kauf genommen.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß eine Reaktion des rohen
Blausäuregases vor der Verdichtung und Verflüssigung mit Alkalihydroxidlösungen
zu einer gleichwertigen Alkalicyanidlösung führt, wenn man nur einen geringen Teil
des rohen HCN-Gases nach dem bisherigen Verfahren verdichtet, verflüssigt und dann
verarbeitet.
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Das Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Alkalicyanidlösungen durch
Umsetzung von Alkalihydroxiden mit Cyanwasserstoff, der durch thermische, katalytisch
beschleunigte Spaltung von Formamid unter vermindertem Druck erhalten worden ist,
ist dadurch gekennzeichnet, daß man bis zu 95 Gewichtsprozent des rohen gebildeten
Cyanwasserstoffs ohne vorherige Verdichtung mit wäßriger Alkalihydroxidlösung in
Kontakt bringt und die restlichen Mengen in an sich bekannter Weise nach Verdichtung
auf Atmosphärendruck und Verflüssigung zu Alkalicyanid umsetzt.
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Das Uberraschende an dieser Verfahrensweise besteht darin, daß einmal
die Neutralisierung des rohen cyanwasserstoffhaltigen Spaltgases bereits zu reinen
Alkalicyanidlösungen führt, zum anderen, daß offenbar mit den verbliebenen 5 ß die
Verunreinigungen in genügender Weise abgezogen werden können.
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In einer bevorzugten Arbeitsweise setzt man 80 bis 90 des vorhandenen
Cyanwasserstoffs in der erfindungsgemäßen Weise zur Alkalicyanidlösung um und die
Restmengen nach der bisherigen Arbeitsweise, beispielsweise nach Ullmann (siehe
oben). Man verarbeitet also den größten Teil des Cyanwasserstoffs schon auf der
Vakuumseite der Pumpen, hat dann nur noch ein blausäurehaltiges Restgas zu verdichten,
wozu wesentlich kleinere Pumpen ausreichen, die entsprechend geringere Kosten verursachen.
Dieses Restgas wird in der seither gebräuchlichen Weise weiterverarbeitet, beispielsweise
in einer Destillationskolonne.
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Die Umsetzung des HCN-Gases mit der Alkalihydroxidlösung, vorzugsweise
Natriumhydroxidlösung,
kann sowohl durch chargenweise Absättigung vorgelegter Alkalilauge erfolgen als
auch kontinuierlich.
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Um die geforderten Prozente des Spaltgases in der erfindungsgemäßen
Weise umzusetzen, geht man zweckmäßigerweise so vor, daß man bestimmte Volumenteile
30 bis 50, vorzugsweise 40 zeiger Natronlauge in einer Menge vorlegt, daß das Gas
nur durch eine 0,5 bis 5 cm hohe Flüssigkeitssäule im Verhältnis zur Gasmenge perlt.
Die Reaktion wird bei einem noch verbleibenden Alkalihydroxid-Überschuß von 0,2
bis 1,0 % unterbrochen.
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In dem folgenden Beispiel wird die erfindungsgemäße Arbeitsweise erläutert.
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Beispiel 100 000 Volumenteile eines Gases von 60 Torr abs. Druck
aus der Formainidspaltung nach dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1 000
796 werden mit 10,6 Volumenteilen 40 zeiger wäßriger Natronlauge in einem Reaktor
so umgesetzt, daß ca. 10 % des im Gas enthaltenen Cyanwasserstoffs den Reaktor wieder
verlassen.
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Eine zu weitgehende Absorption des Cyanwasserstoffs wird dadurch vermieden,
daß das Gas durch eine nur 2 cm hohe Flüssigkeitssäule der Natronlauge perlt. Man
unterbricht die Reaktion bei einem noch verbleibenden Natronlauge-Überschuß von
0,5 % und erhält 14,6 Volumenteile einer Natriumcyanidlösung mit 42 Gewichtsprozent
Natriumcyanid. Der Natriumcarbonatgehalt dieser Lösung beträgt 0,48 %, der Natriumformiat-Gehalt
0,03 %.
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Das restliche Spaltgas wird in Ublicher Weise durch Verdichtung und
Destillation aufgearbeitet. Man erhält dann noch weitere 1,8 Volumenteile einer
38,5-gewichtsprozentigen NaCN-Lösung.