DE3207884A1

DE3207884A1 - Verfahren zur herstellung von kristallinem calciumjodat

Info

Publication number: DE3207884A1
Application number: DE19823207884
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. Hirschberg; Bernd Dr. 3052 Bad Nenndorf Schönfeld
Original assignee: Riedel de Haen AG
Current assignee: Honeywell Riedel de Haen AG
Priority date: 1982-03-05
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1983-09-15

Description

Verfahren zur Herstellung von kristallinem Calciumjodat
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von kristallinem Calciumjodat aus einer Alkalijodid enthaltenden Lösung.
Calciumjodat findet sich bekanntlich in der Natur in Form des Minerals Lautarit. Kristallwasserhaltiges Calciumjodat Ca(J03)2 6 H20 erhält man durch Oxidation von Calciumjodid mit Chlorkalk, ferner durch Auflösen von Jod in heißer Kalkmilch, durch Einwirkung von Jod auf wäßriges Calciumchlorat und aus einem Gemisch von Jodsäure und Calciumchlorid oder Calciumnitrat (s. Brockhaus ABC Chemie, 1971, Seite 632).
Aufgabe der Erfindung ist die rationelle Herstellung von kristallinem Calciumjodat unter Verwendung einer Alkalijodid enthaltenden Abfallösunq die insbesondere bei der Synthese von organischen Fluorverbindungen anfällt, als Ausgangsmaterial.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kristallinem Calciumjodat und ist dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst ein Alkalijodid, das sich in einer organische Verunreinigungen enthaltenden, wäßrigen Lösung befindet, zu Alkalijodat oxidiert, dann das Alkalijodat mit einem wasserlöslichen Calciumsalz umsetzt und das dadurch ausgefällte Calciumjodat vom Reaktionsgemisch abtrennt.
Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren dient eine wäßrige Alkalijodid-Lösung, die organische Verunreinigungen enthält. Der Alkalijodid-Gehalt der Lösung beträgt 10 bis 40 Gewichtsprozent, und der Gehalt an organischen Verunreinigungen kann bis zu 10 Gewichtsprozent betragen. Die Verunreinigung besteht hauptsächlich aus N-Methylpyrrolidon.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im wesentlichen in zwei Stufen durchgeführt: Zunächst wird das Alkalijodid mit Hilfe eines Oxidationsmittels zu Alkalijodat oxidiert, und dann wird das Alkalijodat mit einem wasserlöslichen Calciumsalz umgesetzt. Abschließend wird das ausgefällte Calciumjodat-Hydrat durch Abtrennen vom Reaktionsgemisch isoliert und gegebenenfalls getrocknet.
Die Ausgangslösung enthält als Alkalijodid vorzugsweise Natriumjodid. Es ist vorteilha-ft, die Ausgangslösung vor Beginn der Oxidation durch Zugabe von Wasser auf einen Jodid-Gehalt von 5 bis 15 Gewichtsprozent einzustellen.
Als Oxidationsmittel dient eine stark oxidierend wirkende anorganische Verbindung, z.B. ein Peroxid, Nitrat oder Chlorat; besonders bevorzugt ist jedoch Chlor. Das Chlor wird gasförmig in einer Menge von vorzugsweise 3,1 bis 7,5 Mol pro Mol Alkalijodid eingesetzt. Bei der Oxidation mit Chlor empfiehlt es sich, den Fortschritt der Reaktion durch Messung des Redoxpotentials des Reaktionsgemisches zu überwachen; die Chlorzufuhr wird beendet, sobald das Reaktionsgemisch bei einem pH-Wert von 6 bis 8 ein stabiles Redoxpotential von 700 bis 900 mV aufweist. Die bei der Oxidation mit Chlor entstehende Salzsäure wird mitv einer anorganischen Base neutralisiert, die dem Reaktionsgemisch vor Beginn der Reaktion oder während der Reaktion, qecebenerfalls in Form einer wäßrigen Lösung, zugesetzt wird. Als Neutralisationsmittel wird zweckinäßigerweise ein Alkalihydroxid oder Alkalicarbonat verwendet, z.B.
Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat. Die Oxidation des Alkalijodids wird zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von 20 bis 800C, vorzugsweise 40 bis 600C, durchgeführt.
In der zweiten Verfahrensstufe wird das in Lösung befind- liche Alkalijodat mit einem wasserlöslichen Calciumsalz umgesetzt, vorzugsweise mit einem anorganischen Calciumsalz wie Calciumnitrat und insbesondere Calciumchlorid.
Das Calciumsalz wird zweckmäßigerweise in einer Menge von 0,55 bis 0,65 Mol pro Mol Alkalijodat eingesetzt.
Das wasserlösliche Calciumsalz wird vorzugsweise in Form einer wäßrigen Lösung verwendet, deren Gehalt an Calciumsalz 20 bis 40 Gewichtsprozent beträgt. Die Umsetzung wird tunlichst unter ständigem Bewegen des Reaktionsgemischs vorgenommen, vorzugsweise unter Rühren.
Die Umsetzung wird mit Vorteil bei einer Temperatur unterhalb 250C, vorzugsweise bei einer Temperatur von 5 bis 200C, durchgeführt.
Das durch die Umsetzung entstehende schwerlösliche Calciumjodat fällt in kristalliner Form an. Es wird in bekannter Weise, 2. B. durch Abschleudern oder Filtrieren, vom Reaktionsgemisch abgetrennt. Das so isolierte Calciumjodat wird gegebenenfalls mit kaltem Wasser gewaschen und bei einer Temperatur von 110 bis 1200C getrocknet, z.B. in einem Taumeltrockner oder Stromtrockner. Man erhält ein kristallines weißes Produkt mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99 %.
Das erfindungsgemäß erhaltene kristalline Calciumjodat-1-hydrat findet insbesondere als Futtermittelzusatz Verwendung.
Das folgende Beispiel dient zur näheren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel Sn einem Emaillekessel (3 m³ Inhalt) wurden 375 kg einer gelb-braunen wäßrigen Lösung vorgelegt, die 41,5 Gewichts--prozent 11038mol) Natriumjodid und 5 Gewichtsprozent organische Bestandteile, überwiegend N-Methylpyrrolidon, enthielt. Die Vorlage wurde durch Zugabe von 1100 1 Wasser unter Rühren auf einen Natriumjodid-Gehalt von 10,55Gewichtsprozent verdünnt. Nach Zugabe von 400 kg Natriumcarbonat (wasserfrei) wurden 280 kg (3949 mol) Chlorgas in das Reaktionsgemisch eingeleitet, das dabei auf einer Temperatur von 500C gehalten wurde. Nach Beendigung der Chlorzufuhr hatte das Reaktionsgemisch einen pH-Wert von 6,5 und ein Redoxpotential von 850 mV. In die erhaltene ßweiße Suspension wurden innerhalb 1 h 200 kg einer 34gewichtsprozentigen wäßrigen Calciumchlorid-Lösung eindosiert, und danach wurde das Reaktionsgemisch 1 h lang bei einer Temperatur von 200C nachgerührt. Das ausgefällte Calciumjodat wurde abfiltriert, mit kaltem Wasser gewaschen und bei einer Temperatur von 1200C in einem Taumeltrockner getrocknet. Man erhielt 201 kg (= 95 % der Theorie) Calcium-1-hydrat in feinkristalliner, weißer Form mit einem Reinheitsgrad von 99,6%.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung vcJrl kristallinen Calciumjodat, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst ein Alkalìjodid, das sich in einer organische Verunreinigungen enthaltenden, wäßrigen Lösung befindet, zu Alkalijodat oxidiert, dann das Alkalijodat mit einem wasserlöslichen Calciumsalz umsetzt und das dadurch ausgefällte Calciumjodat von dem Reaktionsgemisch abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial eine wäßrige Alkalijodid-Lösung mit einem Alkalijodid-Gehalt von 5 bis 15 Gewichtsprozent verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation des Alkalijodids bei einer Temperatur von 20 bis 80°C durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkalijodid mit Hilfe von Chlor als Oxidationsmittel oxidiert und die dabei entstehende Salzsäure mit einem Alkalihydroxyd oder Alkalicarbonat neutralisiert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Chlor einer Menge von 3,1 bis 7,5 Mol pro Mol Alkalijodid einsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Calciumsalz in einer Menge vonO,55bisO,65 Mol pro Mol Alkalijodat einsetzt.