DE270620C

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Publication number: DE270620C
Application number: DENDAT270620D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die immer größer werdende Nachfrage der Landwirtschaft nach chlorfreien Düngesalzen zwingt die Kaliindustrie, ihre Produktion an schwefelsauren Salzen so hoch als irgend möglieh zu gestalten und die der Sulfatfabrikation zugeführten Ausgangsmaterialien — Chlorkalium und Kieserit —- möglichst vollständig auszunutzen. Es muß deshalb auf Mittel und Wege gesonnen werden, die für diese Fabrikation im Überschuß benötigte Schwefelsäuremenge möglichst herabzudrücken oder dieselbe womöglich ganz wieder auszuscheiden. Außerdem wird aber der Sulfatproduktion ein Ziel gesetzt, wenn der Schwefelsäuregehalt in den Betriebslaugen der Chlorkaliumfabrik, welcher die aufgearbeiteten Sulfatlaugen wieder zugeführt werden müssen, so hoch wird, daß sich hier Nachteile bemerkbar machen.

Nach dem bis jetzt bekannten Verfahren

so zur Aufarbeitung der Sulfatlaugen ohne di-. rekte Verdampfung gelingt es nun zwar, den Gehalt an Chlorkalium bis auf 45 g im Liter herunterzudrücken, die Schwefelsäure der Laugen läßt sich jedoch nicht wiedergewinnen; der Verlust der letzteren verteuert jedoch die Herstellung von Kalimagnesia und Sulfat nicht unwesentlich, da hierdurch ein Teil des einen Ausgangsmaterials, des Kieserites, verloren geht.

Durch vorliegende Erfindung sollen diese Verluste an Kieserit völlig vermieden werden. Es soll die Schwefelsäure in den kaliumsulfat- und magnesiumsulfathaltigen Laugen unter Bildung von Doppelsalzen des Calcium- und Kaliumsulfats mittels Chlorcalciumlösung ausgefällt werden, nämlich nach der Reaktionsgleichung: .

₂f

(Syngenit)

CaCl₂ +H₂O H₂O + MgCl₂.

40

Durch diesen Prozeß gelingt es, die Schwefelsäure in den Laugen fast vollständig nutzbar zu machen, und das entstandene Produkt läßt sich nach dem Calcinieren zum Heruntermischen hochprozentigen Kaliumsulfats oder an Stelle von Kaliummagnesiumsulfat verwenden, in welcher Form es als Düngemittel mindestens ebenso brauchbar als die magnesiumsulfathaltigen Fabrikate ist, da das Calciumsulfat gleichfalls eine tatsächliche Düngewirkung ausübt.

Wollte man das vorbeschriebene Verfahren mit Ätzkalk [CaO oder Ca (OH)₂) durchführen, so würde dies zu keinen Erfolgen führen. Es bildet

sich dann wohl indirekt Ca (O H)₂ ->- Ca Cl₂

durch Umsetzung mit MgCl₂, welches stets in

den Laugen vorhanden ist, aber das hierbei entstehende Mg(OH)₂ gibt zu den verschiedensten Nebenreaktionen Veranlassung, wie Bildung von hydroxylhaltigen Chloriden und Sulfaten des Magnesiums und Calciums, so daß die Lauge nach kurzer Zeit gallertartig erstarrt und sich schließlich ein dicker Brei bildet, aus welchem kein brauchbares Produkt mehr zu gewinnen ist.

ίο Um also das Kaliumsulfat und Magnesiumsulfat der Laugen in Form eines gleichmäßig zusammengesetzten, brauchbaren Produktes abzuscheiden, muß Chlorcalcium oder ein anderes lösliches Calciumsalz verwendet werden, und zwar nur in einer dem vorhandenen Magnesiumsulfat entsprechenden Menge. Es setzt sich dann Ca Cl₂ mit dem Mg SO₄ zu CaSO₄ um. Das CaSO₄ fällt aber nicht als solches direkt aus, sondern verbindet sich mit K₂SO₄ zu einem Doppelsalz

CaSO₄-K₂SO₄-H₂O

(»Künstlichem Syngenit«), welches in seiner - reinsten Form folgende Zusammensetzung hat:

28,79 Prozent K₂O,

17,11 - CaO,

48,91 - SO₃,

5,19 - . H₂O

100,00 Prozent.

Das Doppelsalz fällt aus den Laugen als schwerlöslicher, aus feinen Kristallnädelchen bestehender Niederschlag aus, welcher dann auf geeignete Art von der Lauge getrennt wird.

Das Verfahren gestaltet sich in der Praxis folgendermaßen:

Die zu verarbeitenden Laugen werden ihrem Gehalt an Magnesiumsulfat entsprechend mit Chlorcalciumlauge versetzt. Die Bildung des Calciumkaliumdoppelsalzes setzt sofort ein und ist nach ¹Z₄ stündigem Rühren beendet. Das ausgefällte Produkt wird abgepreßt oder abgenutscht und dann durch Aussüßen oder Decken mit Wasser chlorfrei gemacht und schließlich calciniert. Die von SO₃ befreiten Lösungen sind wertvolle Betriebslaugen, welche, wie sonst üblich, im Deck- und Rührsalzbetrieb Verwendung finden können; dieselben bringen aber hier natürlich erheblich größere Vorteile gegenüber den schwefelsäurehaltigen Laugen. Die Carnallitwerke erreichen ferner durch die Abscheidung der SO₃, daß diese Laugen, welche nach ihrer Verwendung als Decklauge usw. den ganzen Rohsalzverarbeitungsprozeß durchlaufen und zur Verdampfung kommen, eine Endlauge von sehr geringem Schwefelsäuregehalt erzeugen, was für

deren Verwendungsmöglichkeit sehr wichtig ist.

Die Hartsalzwerke, die fast immer ihre Kalimagnesiumsulfat- und Kaliumsulfatmutterlaugen zum größten Teil direkt verdampfen müssen, erhalten durch dieses Verfahren eine Lauge, welche sich ohne Schwierigkeiten verdampfen läßt, wobei aber nicht wie sonst die Abscheidung von langbeinithaltigen Bühnensalzen als Verluste zu befürchten ist.

Die Verwendung von Chlorcalcium oder anderen löslichen Calciumsalzen ist bis jetzt zur Aufarbeitung von Betriebslaugen der Kaliindustrie noch nicht bekannt gewesen, nämlich mit dem Zweckverfolg, die Schwefelsäure aus diesen Laugen wiederzugewinnen und auf diese Weise die Fabrikation von Kaliumsulfat und Kaliummagnesiumsulfat durch vollständige Nutzbarmachung des zur Verwendung gekommenen Kiesentes rentabler zu gestalten.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, Kalk zur Aufbereitung von Betriebslaugen der Kaliindustrie zu benutzen. Dieses bekannte Verfahren bezweckt das Festmachen der auf den Camallitwerken bei der Chlorkaliumgewinnung oder bei der Sulfatfabrikation entstehenden Chlormagnesiumlaugen durch Zusatz großer Mengen gebrannten Kalkes (CaO). Das entstehende Produkt enthält bei Verwendung von Endlauge indessen nur Spuren von K₂O.

Durch das vorliegende Verfahren werden dagegen K₂SO₄ neben MgSO₄ enthaltende Laugen, also hauptsächlich Laugen der Sulfatfabrikation, mit verhältnismäßig geringen Mengen Chlorcalcium behandelt, um die Schwefelsäure und dadurch das als K₂ S O₄ enthaltene K₂O aus diesen Laugen zu gewinnen, durch Ausfällen derselben in Form eines sehr wertvollen und gut verwertbaren chlorfreien Kaliumcalciumdoppelsalzes. Die Laugen aber werden hierdurch nur insofern verändert, als dieselben nach der Behandlung mit Chlorcalcium kein Kaliumsulfat und nur ganz geringe Mengen SO₃ (etwa 0,4 Prozent) enthalten. Die Menge der Laugen wird nicht verringert und das Mg Cl₂ derselben nimmt an der Reaktion keinen Anteil.

Das vorliegende Verfahren bietet demnach folgende technische Vorteile:

1. Es wird ein schwefelsaures Kaliumcalciumdoppelsalz erhalten, welches als chlorfreies Düngemittel Verwendung findet.

2. Es werden schwefelsäurefreie Betriebslaugen gewonnen, für welche sich in den Chlorkaliumbetrieben größere und bessere Verwendungsmöglichkeiten finden.

3. Es wird eine Endlauge der Chlorkaliumfabriken erhalten, welche erheblich ärmer an Schwefelsäure und dadurch brauchbarer ist

für die solche verarbeitenden Industrien, z. B. für die Erzbrikettierung, Herstellung von Steinholz usw.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Aufarbeitung von kaliumsulfat- und magnesiumsulfathaltigen Laugen, welche bei der Verarbeitung von Kalirohsalzen oder kalihaltigen Produkten entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Laugen mit Chlorcalcium oder anderen löslichen Calciumsalzen, entsprechend ihrem Gehalt an Magnesiumsulfat, versetzt. _v ■