DE299001C - - Google Patents

Description

Bei den in der Technik üblichen Verfahren zur Gewinnung von handelsüblicher Salpetersäure mit 48⁰Be oder 36⁰Be entfällt gewöhnlich ein Teil des in oxydierter Form vorliegenden Stickstoffes in einem solchen Gemische mit Wasser, in welchem der oxydierte Stickstoff meist einen geringeren Wert hat als in den eigentlich für die Weiterverwendung der Salpetersäure meist erwünschten, genannten Konzentrationen. Wenn es auch in normalen Zeiten keine Schwierigkeiten bietet, diejenigen Mengen von dünner Salpetersäure, wie sie bei dem von altersher üblichen Verfahren der Darstellung von SaI-petersäure aus Chilisalpeter und Schwefelsäure entfallen, z. B. im Kammerbetriebe zur Herstellung der Schwefelsäure zu verwerten, so liegen die Verhältnisse doch wesentlich anders, sobald man die neueren Methoden der SaI-

ao petersäuregewinnung ins Auge faßt. Sowohl bsi den Verfahren zur Oxydation der Luft als zur Oxydation von Ammoniak fällt fast die gesamte Menge der erzeugten Salpetersäure in solchen Gemischen an, die mehr oder weniger viel Wasser enthalten. Aus diesen niedrigen Konzentrationsgraden den oxydierten Stickstoff in eine höhere Konzentration überzuführen ist mannigfach das Bestreben gewesen. Andererseits hat sich, gerade durch die zunehmende Verbreittrug der oben angedeuteten Verfahren zur Erzeugung von Salpetersäure die Problemstellung nahezu gegen die frühere Zeit umgekehrt, hinsichtlich Ausgangsstoffen und Endprodukten, indem es früher galt, aus Nitraten Salpetersäure zu machen, während heute es technisches Erfordernis sein kann, aus Salpetersäure oder Salpetersäure -Wasser-Gemischen Nitrate zu gewinnen.

Ein zu dem letzteren Zwecke viel geübtes Verfahren beruht z. B. darauf, daß die SaI-petersäure, mehr oder weniger mit Wasser vermischt, bis zur Neutralität mit Alkali- oder Erdalkalioxyden, -hydroxyden oder -karbonaten versetzt wird, worauf man durch Verdampfen des Wassers die Nitrate erhält. Ferner haben Prof. Guye bzw. Prof. Jurisch vorgeschlagen, die Alkalichloride direkt oder bei Anwesenheit von wohlfeilen Erdalkalikarbonaten auf Salpetersäure -Wasser - Gemische zur Anwendung zu bringen.

Den Gegenstand der vorliegendeu Erfindung bildet nun ein Verfahren, das darauf beruht, daß man Salpetersäure-Wasser - Gemische von geeigneten Konzentrationen unter Wärmezufuhr mit solchen oder nahezu solchen Mengen von Alkalisulfaten zusammenbringt, daß alles Alkalisulfat als in Alkalibisulfat übergeführt gedacht werden kann, und sodann dem System Wärme entzieht. Unter Einhaltung geeigneter Temperatur- und Konzentrationsgefalle gelingt es hierdurch, in einer einzigen Operation etwa 50 Prozent der gesamten Salpetersäure in Form von etwa 92- bis 95piozentigen Alkalinitraten in fester Form zur Abscheidung zu bringen. Die Trennung der festen von den flüssigen Teilen des Reaktionssystemes kann in irgendeiner üblichen Weise erfolgen. Die Reinigung der erhaltenen Al-

12. Auflage, ausgegeben am 2- Oktober

kalinitrate von unerwünschten Beimengungen erfolgt entweder in bekannter Weise durch Waschen oder Ausdecken oder Umkristallisieren mit Wasser, oder ganz im Sinne dieses Verfahrens

dadurch, daß man auf die zunächst erhaltenen noch verunreinigten Alkalinitrate weitere Mengen von Salpetersäure-Wasser-Gemischen in irgendeiner bekannten Weise zur Anwendung bringt. Sodann kann mit dem Alkalinitrat

ίο in irgend beliebiger Weise weiterverfahren werden. Die abgetrennten Mutter- und Wäschlösungen — im wesentlichen Gemische von Askalibisulfaten, Alkalinitraten, evtl. Alkalisulfaten, freier Schwefel- und Salpetersäure mit Wasser — können zu den verschiedensten Zwecken Verwendung finden oder auch ganz oder zum Teil wieder dem Verfahren unterzogen werden.

Das Verfahren spielt sich beispielsweise wie folgt ab: In einem mit Anwärmevorrichtung und Kühlung versehenen Behälter werden 250 1 55 prozentiger wäßriger Salpetersäure unter Erwärmen auf 8o° mit 200 kg Kaliumsulfat unter gutem Umrühren versetzt. Sobald sich das Süliat gelöst hat, wird die Erwärmung unterbrochen und die Kühlung angestellt, Wahrend nun umgerührt wird und der Inhalt des Behälters sich allmählich auf 20° abkühlt, scheidet sich das Kaliumnitrat aus. Man trennt nun die Mutterlösung vermittels einer Nutsche aus säurefestem Material von dem ausgeschiedenen Salze ab und verdrängt die noch anhaftende Mutterlösung mittels Wasser oder mittels wäßriger Salpetersäure. Der so gewonnene Kalisalpeter, noch etwas Feuchtigkeit oder Spuren von Salpetersäure enthaltend, kann in bekannter Weise umkristallisiert oder je nach dem Verwendungszwecke lediglich getrocknet und sodann weiter verarbeitet werden.

In letzteVem Falle wendet man zweckmäßigerweise als letztes Waschwasser ein solches an, das geringe Mengen Kaliumhydroxyd oder Kaliumkarbonat enthält, um die letzten noch anhaftenden Spuren freier Säure zu neutralisieren. Die anfallenden Mutter- und Waschlösungen gehen wieder zum Teile oder ganz in das Verfahren zurück oder werden sonstigen Zwecken zugeführt.

Mit dem beschriebenen Verfahren sind folgende technische Vorteile verbunden. Es gelingt damit, aus Salpetersäure von noch ziemlich niedriger Konzentration, lediglich unter Aufwendung der wohlfeileren Alkalisulfate und einer wenig großen Wärmezufuhr in einer einzigen Operation feste Alkalinitrate aus wäßrigen Lösungen abzuscheiden, ohne die teueren Alkalikarbonate oder Hydroxyde und weitgehende Verdampfung vornehmen zu müssen. Ferner ist es bei diesem Verfahren nicht nötig, die freie Energie des chemisch sehr wertvollen freien Wasserstoff-Ions in der wäßrigen, Lösung durch einfache Neutralisation fast ungenutzt zu zerstören, sondern das energiereiche freie Wasserstoff-Ion geht zu beliebiger Verwendung in die Mutter- und Waschlösungenüber. Derart ermöglicht dieses Verfahren es auch, die in den deutschen großen Salzlagerstätten vorhandenen, in Form von Alkali-und Erdalkalisulfaten gebundenen Mengen Schwefelsäure über die Alkalisulfate, welche daraus hergestellt werden, mittels Salpetersäure in eine aktive oder teilweise freie Form überzuführen.

Claims (4)

P ATENT-An SPRUCH E:

1. Verfahren zur Herstellung von Alkalinitraten aus Salpetersäure-Wasser-Gemischen und Alkalisulfat en, dadurch gekennzeichnet, daß die Reagentien erforderlichenfalls unter Zufuhr von Wärme in solchen Mengen zur Einwirkung gelangen, daß das Alkalisulfat in Bisulfat übergeführt gedacht werden kann, worauf dem Reaktionsgemisch erforderlichenfalls Wärme entzogen wird, und die festen Abscheidungen, im wesentlichen aus Alkalinitraten bestehend, von dem flüssigen Anteile, im wesentlichen aus Wasser, Alkalinitrat, -sulfat, -bisulfat und freier Säure, sei es als Salpetersäure oder Schwefelsäure, bestehend, in bekannter Weise getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Verfahren des Anspruchs 1 erhaltene feste Anteil nochmals mit neuen Mengen eines Salpetersäure-Wasser-Gemisches mit oder ohne Wärmezufuhr zusammengebracht wird worauf mit oder ohne Wärmeentziehung die Trennung von Festem und Flüssigem vollzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Salpetersäure-Wasser-Gemisches ein solches tritt, das neben Wasser bereits irgendeinen, zwei oder beliebig mehrere der folgenden Bestandteile: Alkalinitrat, -sulfat, -bisulfat, freie Salpetersäure oder Schwefelsäure enthält.

4. Verfaliren nach den Ansprüchen 1 bis 3,·. dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeentziehung ein oder mehrere Male unterbrochen wird unter Beseitigung der fest ausgeschiedenen Anteile.