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Verfahren zur Gewinnung von Ammoniumchlorid aus den Ammoniaksodamutterlaugen.
Es hat sich gezeigt, daß man Ammoniumchlorid aus den Ammoniaksodamutterlaugen in
vorteilhafter Weise gewinnen und gleichzeitig diesen Prozeß zusammen mit dem Ammoniaksodaprozeß
zu einem vollständigen Kreislaufverfahren, bei dem sämtliche Waschwässer und Abfallaugen
wieder verwendet werden, ausgestalten kann, wenn man folgendermaßen verfährt: Man
unterwirft zunächst die beim Ammoniaksodaprozeß anfallende, ammoniumbicarbonathaltige
Mutterlauge einem Eindampfprozeß, zweckmäßig im Vakuum. Die beim Eindampfen auftretende
starke Ätzwirkung, die die Eindampfgefäße in kurzer Zeit zu zerstören pflegt, wird
dadurch vermieden oder herabgemindert, daß man einerseits das Eindampfen in der
Nähe des Sättigungspunktes der Lauge mit Kochsalz bzw. an diesem Punkt selbst unterbricht
und anderseits die Lauge während des ganzen Verdampfungsprozesses schwach ammoniakalisch
hält. Dies wird in .einfacher Weise .dadurch erreicht, daß man zunächst nur einen
Teil, z. B. zwei Drittel der Lauge, in den Verdampfer einführt und den Rest während
des Verdampfungsprozesses nach und nach zufließen läßt, oder indem man in die Lauge
einige Prozente kohlensauren Kalk (Kalkschlamm) einträgt bzw. - ein Erdalkalimetallchlorid,
am zweckmäßigsten Calciumchlorid, in geringer Menge einführt und so direkt in der
ammoniumbicarbonathaltigen Lauge einen feinen Erdalkalicarbonatschlamm erzeugt,
der entsprechend der während der Eindampfung fortschreitenden Hydrolyse der Lauge
in Lösung geht und .dadurch den Angriff der Lauge auf die Verdampfungsgefäße herabsetzt.
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Aus der auf diese Weise gewonnenen konzentrierten Lauge, deren Volumen
um etwa zwei Fünftel ihres ursprünglichen Volumens vermindert und deren Ammoniumchloridgehalt
bis auf etwa 35 Prozent gestiegen ist, scheidet sich beim Abkühlen bereits bei etwa
8o bis 6o' C verhältnismäßig sehr reines Ammoniumchlorid ab. Beim Abkühlen auf Zimmertemperatur
erhält man etwa die Hälfte des Gesamtsalmiaks der Urlauge in praktisch reinem Zustande
bzw. mit wenig Calciumcarbonat vermischt, während in der Restlauge alles Kochsalz
zurückbleibt.
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In diese Restlauge wird nun Ammoniumcarbonat bzw. Ammoniak und Kohlendioxyd
bis nahe an den Sättigungspunkt eingetragen, wobei die Temperatur der Lauge auf
etwa 2o bis 25° C gehalten wird. Es scheidet sich abermals verhältnismäßig reines
Ammoniumchlorid in solcher Menge ab, daß die Endlauge nur noch 1o bis 6Proz. Ammoniumchlorid
enthält. Durch Eintragen von festem Kochsalz kann diese Menge noch weiter herabgemindert
werden.
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Die Gesamtausbeute an Ammoniumchlori#j wird in, keiner Weise verändert,
wenn die nach dem Konzentratiönsprozeß und nach dem darauffolgenden Abkühlen anfallende
Restlauge nicht unmittelbar auf Zimmertemperatur gekühlt wird, sondern schon bei
verhältnismäßig
schnell im technischen Verfahren erreichbaren Kühltemperaturen
(etwa bei 30 bis 353 C) von dein ausgefallenen Ainmoniumchlorid abgetrennt
und dem Ammoniumcarbonataussalzprozeß zugeführt wird. Es werden durch diese Arbeitsweise
lediglich die Mengenverhältnisse der einzelnen Ammoniumchloridfraktionen untereinander
verschoben.
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Die bei dieser Arbeitsweise - Konzentration und Aussalzen mit Ammoniumcarbonat
-gewonnene Endlauge, deren @-olumen gegenüber dem \-olumen der aus den: Konzentrationsprozeß
gewonnenen Restlauge nur wenig vergrößert ist, kann nun als Ausgangslauge für den
Ammoniaksodaprozeß verwendet werden. Zu diesem Zweck wird sie mit dem Waschwasser
des Natriumbicarbonats des vorherhelien,jeii Arbeitsganges und mit dem ammoniumcarl.onathaltigen
Kondenswasser aus dem Konzentrationsprozeß um etwas mehr als (las Doppelte verdünnt.
In diese verdünnte Lauge wird die für den Karbonisationsprozeß notwendige Kochsalzmenge
eingetragen. Man bringt sodann auf den normalen, für die Fäl-
lung des Natriumbicarbonats
notwendigen Ammoniakgehalt,wobei sich die Lauge durch die Lösungswärme des Ammoniaks
auf etwa 30° C erwärmt, worauf unmittelbar dür Karbonisationsprozeß angeschlossen
wird.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Ammoniaksodamutterlaugen
in der Weise aufzuarbeiten, daß man zunächst durch Zusatz von Kochsalz bei 2o° Ammoniumchlorid
zur Abscheidung bringt, darauf bei .15° Ammoniumcarbonat und Kochsalz zur Lauge
gibt und sodann durch Tiefkühlung auf -j--2° C eine abermalige Abscheidung von Chlorammonium
bewirkt. Diese Arbeitsweise ist indessen wegen der sehr kostspieligen Tiefkühlung
unwirtschaftlich. Bei einem Verzicht auf die Tiefkühlung würde ein erheblicher Gehalt
von Ammoniumchlorid in der Endlauge gelöst bleiben, was bei der Verwendung der Endlauge
für einen neuen Arbeitsgang zur Folge hätte, daß zusammen mit dem Natriumbicarbonat
festes Ammoniumchlorid abgeschieden, das Bicarbonat also in unreinem Zustande erhalten
würde, oder daß man auf die Gewinnung einer geringen Menge davon hinarbeiten müßte,
was auf eine Verringerung der Leistungsfähigkeit des Verfahrens hinausläuft. Zudem
müßten hierbei die Waschwässer gesondert eingedampft werden. Das neue Verfahren,
bei welchem der Zusatz von Kochsalz, von Ammoniumcarbonat und außerdem eine Eindampfung
in einer besonders zweckmäßigen Weise angeordnet werden, bietet ;lemgegenüber wertvolle
Vorteile, indem sowohl das Bicarbonat als auch das Amm')nIumchlorid in reinem Zustande
gewonnen und das letztere hier schon bei gewöhnlicher Temperatur so weitgehend ausgeschieden
wird, daß es bei Wiederv erwenclung der Lauge praktisch nicht mehr störend wirkt.
Durch die Einfügung der Eindampfungsstufe in das Verfahren selbst machen sich also
die zuvor für die Eindampfung der Waschwässer nutzlos aufgewendeten Kosten im vorliegenden
Falle bezahlt. Die hierbei anfallende Endlauge besitzt ein derartig verringertes
Volumen, daß man sie ohne weiteres mit den bei dein Prozeß erhaltenen Waschwässern
vereinigen und für einen neuen Arbeitsgang verwenden kann, wodurch sich das Verfahren
zu einem Kreisprozeß gestaltet.