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Verfahren zur Gewinnung von reinem Calciumnitrat aus Calciumchlorid
und Natriumnitrat. Die Erfindung betrifft die Herstellung von Calciumnitrat, wobei
man technisches Catciumnitrat durch die Reaktion zwischen äquivalenten Mengen von
Calciumchlorid und Natriumnitrat gewinnt.
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Verfahren, bei welchen man einen beträchtlichen Überschuß der einen
oder anderen Komponente anwendet, ergeben ein Calciumnitrat, welches mit Natriumnitrat
oder Chloriden verunreinigt ist und sich daher zur Herstellung von Ammoniumnitrat
nicht eignet. Gemäß vorliegender Erfindung kann technisches Calciumnitrat als Tetrahydrat
unmittelbar durch die Reaktion zwischen äquivalenten Mengen von Calciumchlorid und
?"Tatriumnitrat gewonnen werden, wobei die von der Kristallisation des Calciumnitrats
herrührende Mutterlauge zur Umwandlung neuer äquivalenter Mengen von Calciumchlorid
und Natriumnitrat in Calciumnitrat-Tetrahydrat und Natriumchlorid dient usw.
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Man läßt äquivalente Mengen von Natriumnitrat und Calciumchlorid in
Gegenwart einer solchen Menge einer Lösung einwirken, die hier mit »Stammlösung«
bezeichnet werden soll (ihre Zusammensetzung wird weiter unten erläutert und hängt
von der Temperatur ab, auf welche die Lösung später abgekühlt wird, um Calciumnitrat
Tetrahydrat abzuscheiden) und bei einer solchen Temperatur, daß nach beendigter
Reaktion eine Lösung erhalten wird, die mit Calciumnitrat und Natriumchlorid bei
einer möglichst hohen Temperatur, beispielsweise bei 8o° C gesättigt ist.
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Der bei der Umsetzung erhaltene Niederschlag von Natriumchlorid wird
bei dieser Temperatur oder etwas darüber entfernt und ist nach dem Waschen praktisch
rein.
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Zu der nach der Abtrennung des ausgefällten Natriumchlorids verbleibenden
Flüssigkeit wird eine solche Menge Wasser hinzugefügt, die hinreicht, sowohl -das
Verhältnis von Natriumchlorid zum Wasser auf dasjenige zu bringen, was in der ursprünglichen
Stammlösung vorhanden war, als auch vier Moleküle Kristallwasser für die Menge Calciumnitrat
vorzusehen, welche im Überschuß zu der Menge ist, die vorhanden wäre, wenn das Verhältnis
von Calciumnitrat zum Natriumchlorid das gleiche wie in der Stammlösung wäre, unter
Berücksichtigung eines etwa erforderlichen Abzuges, um für die Menge Mutterlauge
einen Ausgleich zu schaffen, die von dem ausgefällten Natriumchlorid zurückgehalten
oder sonstwie verloren wird.-Die Lösung, zu der man, wie oben ausgeführt, Wasser
zugesetzt hat, wird auf eine solche Temperatur abgekühlt, für die die Zusammensetzung
der Stammlösung geeignet ist, und das Calciumnitrat-Tetrahydrat, welches auskristallisiert,
wird aus der Mutterlauge bei dieser Temperatur entfernt, abtropfen
gelassen
und mit Wasser oder mit Calciumnitratlösung gewaschen. Es ist dann praktisch oder
ganz rein.
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Die vom Calciumnitrat-Tetrahydrat abge-:rennte Mutterlauge hat praktisch
:die gleiche Zusamrriensetzürig . wie die ursprüngliche Stammlösung und kann für
eine neue Reihe von Operationen verwendet werden, indem man zu ihr solche äquivalenten
Mengen Natriumnitrat und Calciumchlori-d hinzufügt, daß man .eine mit Calciumnitrat
und Natriumchlorid unter den oben angegebenen Bedingungen gesättigte Lösung erhält,
worauf man ,diese Lösung der angegebenen Behandlung unterwirft.
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Die Zusammensetzung der Stammlösung, zu welcher die äquivalenten Mengen
von Calciumchlorid und Natriumnitrat hinzugesetzt werden, hängt von der Temperatur
ab, bis zu welcher die aus der Reaktion erhaltene Flüssigkeit zur Abscheidung des
Calciumnitrat-Tetrahydrats abgekühlt werden soll. Ist diese Temperatur unter 25°
C, so ist die Stammlösung eine Lösung, welche bei der für die Kristallisation des
Calciumnitrat-Tetrahydrats gewählten Temperatur mit Calciumnitrat-Tetrahydrat, Natriumnitrat
und Natriumchlorid gesättigt ist. Liegt andrerseits die Temperatur für .die Abscheidung
und Kristallisation des Calciumnitrat-Tetrahydrats aus der Lösung über 25° C, so
ist die Stammlösung eine solche, welche bei der für die KristallisationundAbscheidung
des Calciumnitrat-Tetrahydrats gewählten Temperatur mit Calciumnitrat und Chlornatrium
gesättigt ist. Bei Temperaturen über 30° C scheidet sich das Calciumnitrat-Tetrahydrat
in fester Form aus solchen Lösungen nicht in reichlicher tlenge aus.
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Das Calciumchlorid kann wasserfrei oder als festes Hydrat oder in
Lösung verwendet werden. Man kann daher die Abwässer des Ammoniaksodaverfahrens,
welche aus einer Lösung von Calciumchlorid -und Natriumchlorid bestehen oder ein
Gemisch von festem C hlorcalciumhydrat und Natriumchlorid benutzen, welches man
aus diesen Abwässern gewinnt, oder auch andere Calciumchlorid enthaltende Abwässer,
die man nötigenfalls von Verunreinigungen.befreit, ehe man sie für die Reaktion
mit Natriumnitrat verwendet.
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Das mit diesen Flüssigkeiten im Überschuß in den Prozeß eingeführte
Wasser, ebenso die Waschwässer können durch Verdampfung wieder entfernt werden.
Man verwendet entweder käufliches oder reines Natriumnitrat. Ausführungsbeispiel.
Zu 176,5 Gewichtsteilen .einer Lösung, welche 53,2 Gewichtsteile Calciumnitrat,
1,5 Teile Calciumchlorid, 7,2 Teile Natriumchlorid auf ioo Gewichtsteile der Lösung
enthält, gibt man 73,2 Gewichtsteile Natriumnitrat und .a.7,8 Gewichtsteile Calciumchlorid.
Darauf werden 9,1 Teile Wasser durch Verdampfung entfernt, wodurch ein Niederschlag
von Natriumchlorid entsteht. Durch Entfernung bei 90° von 50,3 Teilen des
entstandenen Natriumchlorids bleiben 238 Teile d.--r starken Lösung zurück, deren
Zusammensetzung 69,1 Teile Calciumnitrat, 1,i Teile Calciumchlorid, 5,4 Teile Natriumchlorid
und 2q.,4 Teile Wasser ist.
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Zu dieser Menge der starken Lösung setzt man 40,1 Teile Wasser und
kühlt .die Lösung nach der Verdünnung auf 2o° C ab, wodurch ein Niederschlag von
1o1,6 Teilen Calciumnitrat-Tetrahydrat'gebildet wird, welcher von der Lösung abgetrennt
wird. Es 'bleiben 176,5 Teile einer Flüssigkeit zurück, welche in ihrer Zusammensetzung
derjenigen gleicht, mit welcher die Operation eingeleitet wurde, und die also wiederum
zu einer weiteren Behandlung mit Calciumchlorid und Natriumnitrat fertig ist. .