DE266786C

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Publication number: DE266786C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 266786 -KLASSE 12/. GRUPPE. - JVl 266786 - CLASS 12 /. GROUP.

in HILDESHEIM.in HILDESHEIM.

mit Natriumcarbonat.with sodium carbonate.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Januar 1913 ab.Patented in the German Empire on January 11, 1913.

Die ältesten bekannten Verfahren zur Herstellung von Pottasche beruhen auf der Auslösung des kohlensauren Kalis aus verschiedenen Pflanzenaschen, wobei auch alle übrigen löslichen Salze ausgezogen werden, die dann durch Eindampfen und darauf folgende fraktionierte Kristallisation von der Pottaschelösung möglichst getrennt werden. Man erhält zum Schluß eine Pottasche von 8p bis 95 Prozent. Eine weitere Quelle für die Pottascheherstellung ist die Wollschweißasche und die Schlempekohle, welche auf ähnliche Weise, wie oben beschrieben, verarbeitet werden. Mehrere Jahrzente hindurch wurden auch große Mengen von Pottasche nach dem Leblanc-Verfahren aus Chlorkalium bzw. Kalisulfat hergestellt. Nachdem aber die Elektrolyse von Chlorkalium ihren Siegeszug in die Industrie gehalten hat, stellt man den Haüptteil des Gesamtpottasche bedarf s aus dem dabei gewonnenen Ätzkali durch Einleiten von Kohlensäure in die Lösung derselben her. Das Verfahren der Herstellung von Pottasche auf dem Wege der Doppelverbindung von kohlensaurer Magnesia mit kohlensaurem Kali wird allein vom Salzbergwerk Neustaßfurt ausgeübt. Andere Verfahren sind nie zur praktischen Ausführung gekommen; dies hängt wohl damit zusammen, daß die Kalisalze an und für sich teuer sind und keine großen Fabrikationsverluste ertragen können, und daß infolgedessen für Pottasche keine komplizierten Verfahren am Platze .sind.The oldest known processes for producing potash are based on tripping of carbonate of potash from various plant ashes, including all the rest soluble salts are extracted, which are then fractionated by evaporation and subsequent Crystallization should be separated from the potash solution if possible. In the end, a potash of 8p to 95 percent is obtained. Another source for the potash production is the wool sweat ash and the Stillage charcoal, which is processed in a similar way as described above. For several decades they were too Large quantities of potash using the Leblanc process from potassium chloride or potassium sulphate manufactured. But after the electrolysis of potassium chlorine its triumphant advance in the industry has held, the main part of the total potash requirement is made from the caustic potash obtained by introducing Carbonic acid in the solution of the same. The process of making potash by way of the double combination of carbonate magnesia with carbonate potash is exercised solely by the Neustaßfurt salt mine. Other procedures are never used come practical execution; this is probably due to the fact that the potash salts and are in themselves expensive and cannot endure great manufacturing losses, and that consequently no complicated procedures are appropriate for potash.

Es ist nun gelungen, ein Verfahren zur Herstellung von Pottasche zu finden, welches 45 It has now been possible to find a process for the production of potash, which 45

auf der einfachen Umsetzung zwischen Kalisulfat, K₂SO₄, und kohlensaurem Natron, 2Va₂CO₃, beruht, und bei dem keinerlei Abfallprodukte entstehen, so daß Verluste an Kali vermieden werden, wodurch eine gute Rentabilität gesichert wird.based on the simple conversion between potassium sulfate, K ₂ SO ₄ , and carbonate of soda, 2Va ₂ CO ₃ , and in which no waste products arise, so that losses of potash are avoided, whereby a good profitability is ensured.

Die Umsetzung zwischen K₂ SO₄ und Na₂ CO₃ liegt zwar schon den Patenten 47037, 52163 und 58826 der Klasse 75 zugrunde, aber diese Patente haben mehr wissenschaftliches Interesse, .auch haften ihnen mehrfach Mängel an.The conversion between K ₂ SO ₄ and Na ₂ CO ₃ is based on patents 47037, 52163 and 58826 of class 75, but these patents have more scientific interest, and they also have several defects.

Die Patentschrift 47037 mit der Zusatzpatentschrift 52163 behandelt die Bildpng von K₂CO₃ durch Umsetzung zwischen K₂SO₄ und Na₂ CO₃ in wäßriger Lösung und in der Kälte, d.h. bei Temperaturen unter —2°. Da nun die Löslichkeit des K₂SO₄ in Wasser eine relativ geringe ist, und außerdem äquivalente Mengen von 2Va₂ CO₃ und K_z SO_t zur gegenseitigen Einwirkung kommen sollen, kann man nur mit einer verhältnisinäßig schwachen Lösung arbeiten. Diese beiden Umstände, die künstliche Kühlung der Lösung und ,die Anwendung von nur schwachen Lösungen, verteuern das Verfahren außerordentlich und machen es unrentabel. Es ist dies um so mehr der Fall, wenn man die Umsetzung, wie vorgeschrieben, noch durch Bildung von 2Va HCO₃ unter Zuhilfenahme von CO₂ unterstützen soll. Das Zusatzpatent 52163 kompliziert das Verfahren des Hauptpatents 47037 außerdem noch durch Einführung einer Doppelverbindung von K₂SO₄ und Na₂SO₄, die erst durch Umsetzung zwischen KCl und Na₂SO₄ gebildet werden soll.The patent specification 47037 with the additional patent specification 52163 deals with the formation of K ₂ CO ₃ by reaction between K ₂ SO ₄ and Na ₂ CO ₃ in aqueous solution and in the cold, ie at temperatures below -2 °. Since the solubility of K ₂ SO ₄ in water is relatively low, and, moreover, equivalent amounts of 2Va ₂ CO ₃ and K _z SO _{t should} interact, one can only work with a relatively weak solution. These two circumstances, the artificial cooling of the solution and the use of only weak solutions, make the process extremely expensive and unprofitable. This is all the more the case if the implementation, as prescribed, is to be supported by the formation of 2Va HCO ₃ with the aid of CO ₂ . The additional patent 52163 complicates the process of the main patent 47037 by introducing a double compound of K ₂ SO ₄ and Na ₂ SO ₄ , which is only to be formed by reaction between KCl and Na ₂ SO ₄ .

Das Patent 58826 will K₂ CO₃ dadurch herstellen, daß eine Na₂ CO₃ - Lösung mit einem Überschuß von K₂SO₄ behandelt wird, ζ Β. in der Weise, daß auf 1MoLiVa₂CO₃ 3 Mol.The patent 58826 wants to produce K ₂ CO ₃ by treating a Na ₂ CO ₃ solution with an excess of K ₂ SO ₄ , ζ Β. in such a way that on 1MoLiVa ₂ CO ₃ 3 mol.

/C₂SO₄ kommen. Nach unseren Feststellungen ist unter diesen Verhältnissen die Umsetzung eine sehr mangelhafte./ C ₂ SO ₄ come. According to our findings, the implementation is very poor under these circumstances.

Anders verhält es sich, wenn man nach dem neuen Verfahren arbeitet. Es wurde gefunden, daß man die an und für sich sehr . träge Reaktion zwischen K₂SO₄ und Na₂CO₃ dadurch zu einer technisch rationellen Umsetzung zwingen kann, wenn man mit einem großen Überschuß von Na₂ CO₃ arbeitet, so daß z. B. mindestens 2 Mol. Na₂CO₃ auf 3 Mol. K₂ SO₄ kommen, dann genügt sogar eine Temperatur von 40 ° C. Im Gegensatz zu der Angabe des Patents 58826, daß es bei Anwendung eines großen Überschusses vonIt is different when you work according to the new process. It has been found that one is very much in and of itself. sluggish reaction between K ₂ SO ₄ and Na ₂ CO _{3 can} thereby force to a technically rational implementation if you work with a large excess of Na ₂ CO ₃ , so that z. B. come at least 2 mol. Na ₂ CO ₃ to 3 mol. K ₂ SO ₄ , then even a temperature of 40 ° C. In contrast to the specification of patent 58826, that when using a large excess of

20Ne₂CO₃ ein an Na₂SO₄ sehr reiches Doppelsalz von K₂SO₄ und Na₂SO₄ (Glaserit) geben soll, erhält man nach dem neuen Verfahren immer ein Doppelsalz, welches etwa 70 Prozent K₂SO₄, also ungefähr entsprechend der20Ne ₂ CO ₃ a is intended to give Na ₂ SO ₄ very rich double salt of K ₂ SO ₄ and Na ₂ SO ₄ (glaserite), is always obtained a double salt by the new process, which contains about 70 percent K ₂ SO _4, or about according to the

as Formel Na₂SO₄- 2K₂SC₄, enthält, welches ohne weiteres als marktfähiges Kah^msulfat durch Zumischen zu hochprozentigem Sulfat oder Heruntermischen mit MgSO₄ zu 48prozentiger schwefelsaurer Kalimägnesia verwertet werden kann.The formula contains Na ₂ SO ₄ - 2 K ₂ SC ₄ , which can easily be used as marketable potassium sulphate by adding it to high-percentage sulphate or mixing it down with MgSO ₄ to produce 48% sulfuric-acid potassium mangnesia.

Der Grund der Anwendung einer verhältnismäßig größeren Menge von Soda bei der Umsetzung zwischen Na₂ CO₃ und K₂ SO₄ ist darin zu suchen, daß sich in der Lösung gewissermaßen die Doppelverbindung Na₂ CO₃ · K₂ CO₃ bildet, und daß die Umsetzung zwischen Na₂ CQ₃ und K₂ SO₄ so weit geht, daß ein Gleichgewichtszustand zwischen dem gebildeten K₂ CO₃ und der noch übrigbleibenden Na₂ CO₃ entsteht'.The reason for using a relatively larger amount of soda in the reaction between Na ₂ CO ₃ and K ₂ SO ₄ is to be found in the fact that the double compound Na ₂ CO ₃ · K ₂ CO ₃ is formed in the solution, and that the Conversion between Na ₂ CQ ₃ and K ₂ SO ₄ goes so far that a state of equilibrium between the K ₂ CO _{3 formed} and the remaining Na ₂ CO ₃ arises'.

Die Unterschiede zwischen dem vorstehend beschriebenen Verfahren nach Patentschrift 58826 und dem neuen Verfahren sind also folgende:The differences between the above-described method according to patent specification 58826 and the new procedure are as follows:

ι. Während das Patent 58826 mit einem großen Überschuß von K₂SO₄ arbeitet, nämlich auf ι Mol. Na₂CO₃ 3 MoL K₂SO₄ | nimmt, ist bei unserem Verfahren das Gegenteil der Fall, indem wir mit einem bedeutenden Überschuß von Na₂ CO₃ arbeiten und auf 1 Mol. Na₂CO₃ höchstens nur 1,5 Mol. K₂SO₄ nehmen. ι. While the patent 58826 works with a large excess of K ₂ SO ₄ , namely to ι mol. Na ₂ CO ₃ 3 MoL K ₂ SO ₄ | the opposite is the case with our process, in that we work with a significant excess of Na ₂ CO ₃ and take at most 1.5 mol of K ₂ SO ₄ for 1 mol of Na ₂ CO ₃ .

2. Die Folge der verschiedenen Mengenverhältnisse der beiden Umsetzungskomponenten ist, daß das Patent 58826 nur mit verhältnismäßig schwachen Lösungen arbeiten kann, während wir von vornherein nicht nur mit konzentrierten Lösungen, sondern sogar mit zum Teil noch ungelösten Salzen arbeiten können und deshalb auch konzentrierte Pottaschelaugen erhalten.2. The consequence of the different proportions of the two conversion components is that the patent 58826 only work with relatively weak solutions can, while we not only come up with concentrated solutions, but even Can work with partially still undissolved salts and therefore also concentrated potash eyes obtain.

3. Des weiteren sei angeführt, daß infolge der tragen Reaktion zwischen K₂SO₄ und NaCO₃ das Patent 58826 gegebenenfalls mit hohen Temperaturen und sogar unter Druck arbeiten will, während bei unserem Verfahren eine Temperatur von 35 bis 40 ° genügt.3. Furthermore, it should be mentioned that, due to the reaction between K ₂ SO ₄ and NaCO _3, patent 58826 may want to work with high temperatures and even under pressure, while in our process a temperature of 35 to 40 ° is sufficient.

4. Eine Folge dieser relativ niedrigen, aber gleichmäßigen Temperatur ist, daß bei unserem Verfahren immer eine Doppelverbindung von K₂SO₄ und Na₂SO₄ (Glaserit) mit ungefähr gleicher Zusammensetzung erhalten wird, während die Zusammensetzung der entsprechenden Doppelverbindung des Patents 58826 in weiten Grenzen schwankt.4. A consequence of this relatively low but uniform temperature is that with our process a double compound of K ₂ SO ₄ and Na ₂ SO ₄ (glaserite) is always obtained with approximately the same composition, while the composition of the corresponding double compound of the patent 58826 in wide limits fluctuates.

5. Die fernere Folge der weiteren Zusammensetzung der Glaseritverbindung bei unserem Verfahren ist, daß sie direkt, als solche verwertbar ist, während das Patent 58826 das Doppelsalz auf mühselige Weise in Kaliumsulfat, das Ausgangsmaterial, zurückverwandelt. 5. The further consequence of the further composition of the glaserite compound our process is that it is directly usable as such while the patent 58826, the double salt is laboriously converted back into potassium sulfate, the starting material.

Man verfährt gemäß der Erfindung derartig, daß man in einem Rührwerk in eine bei -35 bis 40 ° gesättigte Sodalösung ein Gemisch von technisch reinem Sulfat und Soda so weit einträgt, daß auf 2 Mol. Na₂CO₃ höchstens 3 Mol. K₂ SO₄ kommt. Die Umsestzung hat nach 3 Stunden langem Rühren bei einer Temperatur von 35 bis 40 ° C. genügend stattgefunden; der ganze Inhalt des Rührwerkes wird in eine Nutsche gebracht, wo die Pottaschelauge von dem gebildeten, als feinkörniges Salz abgeschiedenen Glaserit getrennt wird. Der Glaserit wird mit wenig Wasser von der anhängenden Pottaschelauge befreit und dann in einem Ofen getrocknet, um als Kaliumsulfat verwertet zu werden, während die konzentrierte Pottaschelösung nach bekannten Verfahren auf hochprozentige Pottasche verarbeitet wird.The procedure according to the invention is such that a mixture of technically pure sulfate and soda is introduced into a soda solution saturated at -35 to 40 ° in a stirrer to such an extent that 2 mol. Na ₂ CO ₃ at most 3 mol. K ₂ SO ₄ is coming. The reaction has taken place sufficiently after stirring for 3 hours at a temperature of 35 to 40 ° C .; the entire contents of the agitator are placed in a suction filter, where the potash eye is separated from the glaserite which has formed and which is deposited as fine-grained salt. The glaserite is freed from the attached potash eye with a little water and then dried in an oven to be used as potassium sulfate, while the concentrated potash solution is processed into high-percentage potash using known methods.

Claims

Patent-An saying:

A process for the production of potash by reaction of potassium sulfate with sodium carbonate, characterized in that the potassium sulfate is contacted with a large excess of soda ash in the wet way at a temperature of 35 to 40 ⁰ C. for reaction, whereby the one hand a readily processable on reüie commodity Potash solution and, on the other hand, a double salt of potassium sulfate and sodium sulfate, which can be used directly as seiches.