DE29153C - Neuerung in dem Verfahren zur Herstellung von Baryt und Strontian in Gestalt von Monohydraten und den dazu dienenden Apparat - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Im Haupt-Patent ist ein Verfahren und ein Apparat beschrieben zur Darstellung von geschmolzenem Hydroxyd (Monohydrat) des Bariums oder Strontiums durch die combinirte Wirkung der Hitze und des Wasserdampfes.

Der Erfinder hat erkannt, dafs das zu verarbeitende Carbonat in Blöcke, Kugeln oder hohle Cylinder geformt werden mufs, damit zwischen den über einander geschichteten Stücken Zwischenräume bleiben, zwischen welchen der überhitzte Dampf frei circuliren kann.

Der Erfüllung dieser Vorbedingung für einen guten Betrieb haben sich aber in der Praxis Schwierigkeiten in den Weg gestellt, deren Beseitigung dem Erfinder nunmehr gelungen ist.

Wenn man nämlich das Barium- oder Strontiumcarbonat in trockenem Zustande zusammenballt, so haben die gebildeten Stücke gar keinen Zusammenhang; bei der geringsten Berührung zerfallen sie wieder zu Staub.

Wenn man dagegen diese Carbonate mit einer gewissen Menge 'Wasser anfeuchtet, so werden die so gebildeten Stücke zwar widerstandsfähig, und zwar bei einem Zusatz von 30 bis 40 pCt. Wasser so stark, dafs sie ihre Form behalten, selbst wenn man dieselben 1 m hoch oder noch höher auf einander setzt. Der Luft ausgesetzt, trocknen diese Formstücke aber nach und nach, verlieren ihre Consistenz und zerfallen, wenn sie trocken geworden, bei der geringsten Berührung wieder zu Staub. Das Gleiche ist der Fall, wenn man sie in einen auf 100 bis 11 o° erhitzten Trockenofen setzt oder wenn man sie auf eine rothglühende Metallplatte bringt. Wenn man sie dagegen in einem geschlossenen Gefäfs plötzlich der Rothgluthitze aussetzt, so dafs die Hitze auf ihre ganze Oberfläche wirken kann, so bemerkt man eine Abnahme des Volumens derselben, es findet auf der Oberfläche derselben eine Art Brennen, eine unvollkommene Schmelzung statt, und es haben dieselben alsdann eine Festigkeit erlangt, welche gestattet, sie allen Temperaturen auszusetzen, ohne dafs sie ihre Form und Consistenz verlieren. Allein wenn man sie einem Dampfstrom von unter 11 o° C. aussetzt, so zerfallen sie ebenfalls. Hieraus .ergiebt sich, dafs die geformten Stücke von Barium- oder Strontiumcarbonate bevor sie in den Zersetzungsofen gebracht werden, vorher in einem geschlossenen Apparat auf schwache Rothglut erhitzt werden müssen und von dem Augenblick an, in welchem sie in den Apparat gebracht wurden, nie unter 110⁰C. gehalten werden dürfen.

Ein anderer Mifsstand ergiebt sich, wenn die einzelnen Formstücke des Carbonate einen zu grofsen Umfang haben. Wenn sie alsdann in den Apparat eingesetzt werden, so kann wohl die Aufsenfläche derselben eine Temperatur annehmen, welche für die Einwirkung des überhitzten Wasserdampfes ausreicht, die inneren Partien erlangen dagegen eine niedrigere Tempe-

ratur, die für die Reaction des Wasserdampfes nicht ausreicht; sie kühlen infolge dessen das geschmolzene Hydroxyd ab und lassen es an der Oberfläche der Formstücke erstarren. In diesem Falle findet die Schmelzung nicht statt, und der geschmolzene Theil bildet auf den Stücken eine Art Firnifs, welcher die Wirkung des Wasserdampfes auf die darunter liegenden Theile verhindert. Infolge dessen findet eine nur sehr unvollständige Zersetzung statt.

Um diesem Mifsstande vorzubeugen, ist es daher nöthig, dafs der überhitzte Wasserdampf nicht eher in den Zersetzungsapparat eingeführt werde, als bis die Formstücke derart erhitzt worden sind, dafs selbst das Innere der Stücke eine für die Zersetzung des Carbonats durch den Wasserdampf hinreichende Temperatur hat, anderenfalls fliefst das sich bildende Hydroxyd nicht aus dem Apparat.

Aufserdem hat Erfinder erkannt, dafs das geschmolzene Hydroxyd eine gewisse Menge unzersetztes Carbonat, etwa 25 pCt. seines Gewichtes, auflösen kann, ohne dafs das Ausfliefsen desselben aus dem Apparat dadurch gehemmt würde. AVenn das geschmolzene Hydroxyd mit einer gröfseren Menge nicht zersetzten Carbonats vermischt werden würde, so würde es breiig werden und nur schwer aus dem Apparat fliefsen. Weiter hat Erfinder beobachtet, dafs die Umwandlung dieser Carbonate in Hydroxyde bei einer Temperatur vor sich geht, welche der Schmelztemperatur des Guiseisens nahe liegt, so dafs es schwer, wenn nicht gar unmöglich erscheint, Apparate zu benutzen, die aus Gufseisen her« gestellt sind, besonders in dem Theil des Apparates, in welchem die Einwirkung des überhitzten Dampfes auf das Carbonat vor sich ge,ht, da die Temperatur dort stets höher sein mufs, als für die Schmelzung des Hydroxyds nothwendig ist.

Die Trennung des in geschmolzenem Zustande befindlichen Barium- oder Strontiumhydroxyds von dem nicht zersetzten Carbonat kann dadurch erleichtert werden, dafs man dem Carbonat eine gewissse Menge kaustischen Kalis oder Natrons beifügt. Zu diesem Zweck setzt man dem Wasser, welches zur Herstellung der Formstücke dient, Aetzkali oder Aetznatron zu. Die beizufügende Menge richtet sich nach dem Schmelzungsgrad, welchen man erzielen will. Die zugesetzten Alkalien sind nicht verloren, sie finden sich vielmehr in dem geschmolzenen Hydroxyd wieder und stören durchaus nicht die spätere Verwendung desselben in der Zuckerfabrikation.

Im Uebrigen kann man dieselben auch durch Aussüfsen mit kaltem Wasser aus dem geschmolzenen und ' erkalteten Hydroxyd ausscheiden, da sich dieselben in kaltem Wasser in jedem Verhältnifs leicht lösen, während die Hydroxyde in kaltem Wasser nur sehr schwer löslich sind. Die auf diese Weise gewonnene Kali- oder Natronlösung kann alsdann zur Bildung neuer Formstücke benutzt werden u. s. f., so dafs dieselbe Menge Kali oder Natron, abgesehen von den unvermeidlichen Verlusten bei den verschiedenen Manipulationen, immer wieder von neuem benutzt werden kann.

Anstatt des Aetzkalis oder Aetznatrons kann man auch die Carbonate dieser Basen anwenden.¹ Diese erleiden alsdann unter dem Einflüsse des überhitzten Dampfes dieselbe Umwandlung wie die Barium- bezw. Strontiumcarbonate, d. h. sie gehen in Hydroxyde über.

Dieses Verfahren kann gleichzeitig zur Darstellung von Kalium- ' und Natriumhydroxyd dienen, indem man das Gemenge der geschmolzenen Hydroxyde mit Wasser auslaugt und dabei hinlänglich concentrirte Aetzkali- oder Aetznatronlaugen erhält, in welchen Aetzbaryt oder Aetzstrontian fast unlöslich sind.

Der zur Ausführung dieses Verfahrens dienende Apparat ist in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung im senkrechten Längenschnitt und in Fig. 2 im Horizontalschnitt dargestellt.

Derselbe besteht aus der senkrecht stehenden Retorte A, auf deren durchlöchertem Rost B die Formstücke aus kohlensaurem Baryt oder Strontian aufgeschichtet sind. Unterhalb des Rostes befindet sich das zur Aufnahme des geschmolzenen Hydroxyds dienende Reservoir C. Der überhitzte Dampf wird von den senkrechten Röhren D D durch die Retorte A hindurch nach dem Reservoir C geführt.

An Stelle dieser Röhren kann man auch in der Retorten wand Kanäle E E anbringen. Diese Röhren bezw. Kanäle sind derart angeordnet, dafs ein Theil derselben unterhalb und ein Theil oberhalb des Niveaus des geschmolzenen Hydroxyds in das Reservoir C einmündet. Hierdurch wird ein Theil des überhitzten Dampfes gezwungen, durch das geschmolzene Hydroxyd hindurchzugehen und etwa unzersetzt mit hinuntergegangenes Carbonat zu zersetzen und zu schmelzen.

Die Formstücke des Carbonats werden durch den Beschickungskasten F in die Retorte A eingeführt. Dieselben werden aber vorher in den von der abziehenden Hitze der Feuerung / geheizten Behältern J auf schwache Rothglut vorgewärmt. Die Feuerung / dient dazu, um in Verbindung mit dem aus den Röhren D D bezw. den Kanälen EE austretenden überhitzten Dampf die Retorte A zu heizen. Versetzte Querwände K zwingen die Feuergase, einen weiten Weg rings um die Retorte A herum zurückzulegen, um alsdann endlich durch die Oeffnung G' zu den Behältern J zu gelangen. Die Feuerung O dient zur Ueberhitzung des Dampfes in dem Rohr Q. Ein Hahn P leitet den überhitzten Dampf entweder nach den Kanälen E oder aber den Röhren D. Die Retorte ruht

unten und oben auf dem Mauerwerk M und N. Die sich entwickelnde Kohlensäure entweicht durch das Rohr H und wird später zur Zersetzung des Saccharats und zur Neubildung der Carbonate des Bariums bezw. des Strontiums verwendet. Das geschmolzene Hydroxyd wird nach Bedürfhifs durch die Oeffnung G abgelassen.

Sollte die abziehende Wärme der Feuerung / für die Erhitzung der Behälter J auf die gewünschte Temperatur nicht hinreichen, so mufs man in der Nähe der Oeffnung G' eine besondere Feuerung zu diesem Zwecke anbringen. Keinesfalls darf man die Formstücke mit einer niedrigeren Temperatur wie über ioo° C. in die Retorte bringen, damit sich der überhitzte Dampf nicht in denselben condensire.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Die Einführung des in Hydroxyd (Monohydrat) umzuwandelnden Barium- oder Strontiumcarbonate in die Retorte in Form von Hohlcylindern oder ähnlichen geeigneten Formstücken, welche auf eine Temperatur von über iio° C. vorgewärmt worden sind.

   Die Retorte A in Verbindung mit den Röhren D bezw. den Kanälen E, welche derart angeordnet sind, dafs der zur Zersetzung des Carbonate und zur Schmelzung des Hydroxyds dienende überhitzte Dampf zum Theil oberhalb, zum Theil unterhalb des Niveaus des geschmolzenen Hydroxyds geleitet werde und auf diese Weise das in letzterem etwa noch enthaltene Carbönat zersetze und schmelze.

   Bei dem Verfahren zur Ueberführung des Carbonate des Bariums oder Strontiums in geschmolzenes Hydroxyd die Beifügung von Aetzkali oder Aetznatron zu den erwähnten Carbonaten, um die Scheidung des Hydroxyds von dem nicht zersetzten Carbönat zu erleichtern.

   Bei demselben Verfahren die Umwandlung des dem Carbönat des Bariums oder Strontiums beigemengten Kalium- oder Natriumcarbonats in Aetzkali bezw. Aetznatron und die Scheidung dieser Aetzalkalien von dem geschmolzenen und erkalteten Hydroxyd des Bariums bezw. Strontiums durch Auslaugen mit kaltem Wasser.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.