DE368520C

DE368520C - Process for the production of alkali cyanate by electrolysis of alkali cyanide

Info

Publication number: DE368520C
Application number: DED35326D
Authority: DE
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1919-01-16
Filing date: 1919-01-16
Publication date: 1923-02-05

Description

Verfahren zur Herstellung von Alkalicyanat durch Elektrolyse. von Alkalicyanid. Die elektrolytische Herstellung von Alkalicvanaten aus Alkalicvaniden ist von P a -te r n o und P a n n a i n (Gazetta chimica' italiana Vol, 34; 1904, Teil 2, Seite 152 bis i@ ) l:eschriehen worden- Nach diesen Angal:en soll bei einer: Konzentration von 4. bis (g Mol. Cvankali auf i 1 Lösung; der i g Mol. Ätzkali zugesetzt ist, bei einer Stromstärke von i bis: 4, Ampere auf i qdm Ausbeuten: an reinem Cvanat von über 8o Prozent erzielt werden. Ein Teil des C_vanats scheidet sich sofort krystallinisch ab; während ein anderer Teil in Lösung bleibt und aus der Lösung durch Konzentration ausgeschieden wird. NTach einem genau angegebenen Versuch werden aus 72 g Cyankali 32 g Cyanat unmittelbar gewonnen, während weitere 42 g ich beim Eindampfen der Lösung gewinnen ließen. Es scheidet sich also der kleinere Teil des Cyanats ohne weiteres fest aus, während der größere Teil durch-Eindampfen gewonnen «erden muß. Hierbei finden nicht unbeträchtliche Verluste statt,-da von 49 g in Lösung befindlichem Cyanat nur 42 -g gewonnen «-erden.Process for the production of alkali cyanate by electrolysis. of alkali cyanide. The electrolytic production of alkali cvanates from alkali cvanides has been described by P a -te rno and P annain (Gazetta chimica 'italiana Vol, 34; 1904, part 2, page 152 to i @) : Concentration from 4 to (g mol. Cvankali to i 1 solution; to which ig mol. Caustic potash is added, at a current strength of 1 to: 4, amperes to i qdm Yields: of pure cvanate of over 80 percent. A Part of the cyanate is immediately deposited in a crystalline manner, while another part remains in solution and is eliminated from the solution by concentration. After a precisely specified experiment, 32 g of cyanate are obtained immediately from 72 g of cyanide, while a further 42 g are obtained when the solution is evaporated The smaller part of the cyanate separates out in solid form, while the larger part has to be obtained by evaporation. Not inconsiderable losses occur here, since 49 g of the cyan in solution at only 42 -g won «-erden.

Die mit dem Eindampfen verbundenen achteile, durch die das Verfahren auch zu einem diskontinuierlichen wird, lassen sich nun, wie in überraschender Weise gefunden wurde, dadurch- vermeiden, daß man die Elektrolyse der Alkalicyanide bei Gegen-wart erheblich größerer Mengen freien Alkalis, besonders von Alkali gleicher Kationen wie die Alkalicyanide, vornimmt. Die freien Alkalien kann man vollständig oder zum Teil durch leicht lösliche Carbonate, als besonders Potasche ersetzen. Die Anwesenheit von freiem Alkali ist auf alle Fälle auch neben den Caxbonaten vorteilhaft. 11Ian erreicht dadurch nicht nur, daB.man nahezu alles Cyanat ohne weiteres in fester Form erhält, da z. B. in einer \Tatronlauge von 30 Prozent Natriumcyanat nur »zu etwa 1/_ Prozent löslich ist, sondern man kann durch weitere Zugabe von Cyanid den Elektrolyten nahezu beliebig an festem Cvanat anreichern, und schließlich kann man den Prozeß zu einem kontinuierlichen dadurch gestalten; daß man während der Elektrolyse das ausgeschiedene feste Salz vom Elektrolyten trennt. Ein weiterer sehr wesentlicher @Törteil liegt aber auch darin, daß man mit der anodischen Stromdichte auf jede fast ausschließlich durch das Stromfassungsvermögen der Elektrode begrenzte Stromdichte gehen kann. Nach den bisherigen Angaben war man auf die dort angegebene Stromdichte von z bis 4 Ampere auf qdm = ioo bis` 4oo Ampere auf -i qm angewiesen. Geht man mit der Stromdichte in die Höhe; so werden die Ausbeuten, an Cyanat geringer, das erhaltene Cyanat durch dunkel gefärbte Beimengen unansehnlich und geringwertig, so daß das Zierfähren technisch unbrauchbar wird. Bei dem neuen Verfahren kann man hingegen mit der Stromdichte auf 5 ooo bis G ooo Ampere und darüber hinausgehen, auch dann, wenn man an Stelle von Anodenblechen zweckmäßigerweise Drahtnetze verwendet, wobei die Stromdichte,nicht auf -die wirkliche Oberfläche, sondern auf die Größe des Drahtnetzes berechnet ist. Trotz dieser starken Belastung tritt keinerlei Verminderung der Ausbeute ein, ebenso, bleibt das erhaltene Cvanat -völlig rein und weiß. Die hohe Stromdichte ist auch insofern @-on großem Vorteil, als sie die -Menge des in einer Anlage festzulegenden Platins stark zu vermindern gestattet, und zwar ist die Verminderung proportional der Stromdichte.The eighth parts associated with the evaporation, which also make the process discontinuous, can now, as has surprisingly been found, be avoided by electrolysis of the alkali metal cyanides in the presence of considerably larger amounts of free alkali, especially of Alkali of the same cations as the alkali metal cyanides. The free alkalis can be completely or partly replaced by easily soluble carbonates, especially potashes. The presence of free alkali is in any case advantageous in addition to the carbonates. This not only ensures that almost all cyanate is readily obtained in solid form, since e.g. B. in a sodium cyanate solution of 30 percent sodium cyanate is only »about 1 / _ percent soluble, but you can add more cyanide to the electrolyte in almost any amount of solid cvanate, and finally you can make the process a continuous one; that one separates the precipitated solid salt from the electrolyte during the electrolysis. Another very important part of the problem is that the anodic current density can be used for any current density that is almost exclusively limited by the current capacity of the electrode. According to the information given so far, one was dependent on the current density of z to 4 amps on qdm = 100 to 400 amps on -i qm. If one goes up with the current density; Thus the yields of cyanate are lower, the cyanate obtained is unsightly and of poor quality due to darkly colored additions, so that the decorative transport is technically unusable. With the new method, on the other hand, the current density can be increased to 5,000 to 10,000 amperes and beyond, even if wire meshes are used instead of anode sheets, whereby the current density depends not on the actual surface, but on the size of the Wire network is calculated. Despite these heavy load no reduction in yield occurs as well, the obtained remains Cvanat - purely completely and white. The high current density is also a great advantage insofar as it allows the amount of platinum to be fixed in a system to be greatly reduced, the reduction being proportional to the current density.

Den größten Teil des für eine Anlage nötigen Platins beansprucht die Zuführung zu den Anoden. -`ersuche, das Platin durch andere Metalle zu ersetzen, schlugen zunächst fehl. Aluminium und Zink scheiden wegen ihrer raschen Zerstörbarkeitin den stark alkalischen Laugen aus. Nickel und Eisen zeigten zwar eine gute Haltbarkeit. Erstaunlicherweise aber waren die Produkte, welche an den mit Nickel oder Eisen als Zuführungsschienen versehenen Anoden erhalten wurden, mißfarbig und von geringem Gehalt, während die Stromausbeute stark herunterging. Es wurde nun die merkwürdige Beobachtung gemacht, daß sich Kupfer als Stromzuleitungs- und Stromverteilungsmetall vorzüglich gewährt.Most of the platinum required for a system is used by the Feed to the anodes. -`Try to replace the platinum with other metals, initially failed. Aluminum and zinc separate because of their rapid destruction the strongly alkaline lyes. Nickel and iron showed good durability. Amazingly, however, were the products similar to those with nickel or iron anodes provided as feed rails were discolored and of little quality Salary, while the current yield fell sharply. It was now the strange one Observation made that copper is used as a power supply and power distribution metal excellently granted.

ficht nur wird ein weißes Cyanat erhalten, sondern man erreicht auch die mit nur aus Platin bestehenden Anoden erhaltene Stromausbeute. Den Apparat kann man: im übrigen in der in der Literatur beschriebenen Weise konstruieren.Not only is a white cyanate obtained, but one also achieves the current yield obtained with anodes consisting only of platinum. The apparatus can man: otherwise construct in the manner described in the literature.

Den Elektrolyten hält man zweckmäßig während der Elektrolyse an Cyanid nahezu oder völlig gesättigt. Um aber zu verhindern, daß das nach Unterbrechung der Elektrolyse erhaltene Nutschgut durch die von ihm zurückgehaltene Mutterlauge unter Umständen störende Mengen von Cyanid enthält, kann man den Gehalt des Elektrolyten an. Cyanid dadurch verringern, daß man eine gewisse Zeitlang vor Abbruch der Elektrolyse kein frisches Cyanid mehr zusetzt, so daß der Gehalt des Elektrolyten auf einige Prozente Cvanid zurückgeht. Die Mutterlauge läBt sich ohne weiteres zu neuen Ansätzen verwenden.The electrolyte is expediently kept on cyanide during the electrolysis almost or completely saturated. But to prevent that after an interruption the filter material obtained from electrolysis by the mother liquor retained by it possibly contains interfering amounts of cyanide, one can reduce the content of the electrolyte at. Reduce cyanide by waiting a certain time before stopping the electrolysis no more fresh cyanide adds, so that the content of the electrolyte falls to a few Percentage of Cvanid is decreasing. The mother liquor can easily be used for new approaches use.

Das nachstehende Beispiel möge das Verfahren erläutern: 3 1 Natronlauge von 27 Prozent werden mit Cvannatrium versetzt und unter Verwendung von Platindralitnetzanoden und Eisenkathoden elektrolvsiert. Die Größe der Platinnetze ist ioo qcni. Die Stromstärke 65 Ampere. Die Temperatur beträgt während der Elektrolyse etwa 5o°. Das Cyannatrium, das zu Cyanat oxydiert werden soll, kann man auf einmal oder in verschiedenen Teilen, je nach seiner Umwandlung in Cyanaten zusetzen. Vor dem Al:nutschen kühlt man zweckmäßig auf etwa i o bis 121 herunter. Das Cy anat entsteht mit vorzüglicher Strom- und Materialausbeute.The following example explains the process: 3 1 sodium hydroxide solution of 27 percent are mixed with Cvannatrium and using platindralite mesh anodes and iron cathodes. The size of the platinum nets is ioo qcni. The strength of the current 65 amps. The temperature is about 50 ° during the electrolysis. The cyan sodium, that is to be oxidized to cyanate can be done all at once or in different parts, add depending on its conversion into cyanates. It is advisable to cool down before the Al: suckle down to about i o to 121. The Cy anat arises with excellent electricity and Material yield.

Claims

PATENT CLAIMS: -z. Process for the production of alkali metal vanate by Electrolysis of a solution of alkali cyanide and free alkali, characterized in that; that the electrolyte is one and a half normal or stronger with respect to free alkali.

2. The method according to claim i, characterized in that the free alkali is whole or partly by easily soluble carbonates, such as. B. Potash; replaced.

3rd A method according to claims t and 2, characterized in that one with an anode current density of more than 4oo amps works on i qm.

Method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the electrolyte during the electrolysis almost or completely saturated with alkali metal cyanide.

5: - Method according to claims 1, 2, 3 and q., characterized in that some time before the electrolysis for Purpose of the separation of the precipitated cyanate is interrupted, no fresh Adds more cyanide in order to reduce the concentration of the electrolyte of cyanide.

6. The method according to claim z, 2; 3, 4 and 5; characterized in that for the power supply and distribution to and on the anodes uses copper.