DE382815C - Verfahren zur Gewinnung von Kalilauge unter gleichzeitiger Synthese basenaustauschender hochbasischer, kieselsaeurearmer Alumosilikate - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Kalilauge unter gleichzeitiger Synthese basenaustauschender hochbasischer, kieselsäurearmer Alumosilikate. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Kalilauge neben baseaustauschendenhochbasischen kieselsäurearmen Natronaluminiumsilikaten aus natürlichen kalihaltigen Gesteinen.
• Es wurde gefunden, daß beim Kochen, von Kaliumaluminiumsilikaten, wie beispielsweise Leucit mit Natronlauge, unter Druck bedeutende Mengen Natron aufgenommen werden, während- ein .Teil der Kieselsäure (z. B. bei Leudt etwa 40 Prozent der- vorhandenen) als Alkalisilikat in Lösung geht. Hierbei wurde die wichtige Beobachtung gemacht; daß das dabei entstehende Mineral fast ausschließlich Natron enthält, daß dagegen das gesamte Kali als Kalilauge in Lösung geht. Die aus dem Kochprozeß hervorgehenden synthetischen Mineralien stellen von den Ausgangsmaterialien gänzlich verschiedene gegen die stärksten Ätzalkalilaugen beständige, an Natron und Tonerde reiche Aluminiumsilikate dar, welche die Fähigkeit des Basenaustauschs besitzen und für die Enthärtung und Enteisenung von Wasser verwendet werden können. Es ist zwar bekannt, daß man durch Behandeln von Kaolin mit Ätznatron Aluminatsilikate erhalten kann, beim vorliegenden Verfahren wird aber in erster Linie bezweckt, aus hochkalihaltigen Gesteinen, wie Leuciten, Phonolithen, Feldspaten, in denen das Kali fast wertlos ist, dieses letztere in Form der wertvollen Kali-,lauge zu gewinnen.
• Infolge der Aufnahme des Natrons verschwinden zwar beträchtliche Mengen.Natron; bei Leucit werden z. B. auf i Äquivalent K2 O etwa 1,5 Äquivalent Na, 0 kondensiert, jedoch gleicht der Gewichtsmenge nach die abgespaltene Kalilauge den Verbrauch an Natronfauge vollständig aus. , Diese interessanten Reaktionen verlaufen so glatt und schnell, daß die technische Durchführung in Rührgefäßen, zweckmäßig unter Druck, keinerlei Schwierigkeiten bietet. Beim Kochen unter etwa io Atm. Druck ist die Reaktion. in wenigen Stunden beendet.
• Wenn man bei der Zersetzung der Alümosilikate durch starke Natronlauge während des Kochens oder auch nachher gewisse Mengen von Kalk zusetzt, so erreicht man den Vorteil, daß keine Kieselsäure in Lösung geht und daß der voluminöse Schlamm körniger ausfällt und leichter filtrierbar ist.
• Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn man das Mineral, z. B. Feldspat, vorher in inniger Mischung mit Kalkstein glüht und dann das erhaltene Glühprodukt mit Natronlauge kocht. Die Kalkzusätze schwanken natürlich je nach der Art des Gesteins in weiten Grenzen. Bei Leucit hat sich z. B. ein Zusatz von etwa 25 Prozent Ca 0 als zweckmäßig erwiesen, um nahezu tonerde- und kieselsäurefreie Laugen zu erzielen. Von dem bekannten Vorschlag, durch Glühen oder Kochen alkalihaltiger Gesteine mit Kalk in großem ÜberSChuß Kalziumaluminiumsilikate, unter gleichzeitiger Abspaltung der Alkalien herzustellen, unterscheidet sich vorliegendes Verfahren grundsätzlich dadurch, -daß nur ein Bruchteil der dazu benötigten Kalkmenge zugesetzt wird, wobei eine Abspaltung von Alkalien überhaupt nicht stattfindet, wohl aber die Lösung der Kieselsäure in der überschüssigen Ätzalkalilösung verhindert wird, indem diese als Kalziumsilikat im Rückstande bleibt.
• Es ist natürlich wichtig, daB das erhaltene synthetische Mineral genügend wasserdurchlässig ist. In manchen Fällen, besonders bei Kalkzusatz, besitzt das Material schon eine solche Plastizität, daB es ohne weiteres durch Trocknen, eventuell nach vorherigem Pressen, unter starkem Druck gelingt, körnige, poröse Massen von genügendem Zusammenhang daraus herzustellen. Andere Methoden bestehen darin, durch geeignete Zusätze in dem porösen Produkt unlösliche Ausfällungen von Si 02, A12 03 o. dgl. hervorzurufen, was z. B. erzielt werden kann durchlBehandeln mit Wasserglas oder Alkalialuminaten und deren Zersetzung durch geeignete Zusätze oder durch Tränken mit solchen Salzen, welche mit dem Mineral sich unter Ausfällung von Stoffen umsetzen, welche das Mineral verkitten, wie z. B. Kalksalzen.
• Die bei vorliegendem Verfahren gewonnene Kalinatronlauge kann z. B. auf dem in Patent 252278 angegebenen Wege auf Kalisalpeter verarbeitet werden, oder, wenn man kieselsäurefreie Laugen hergestellt hat, z. B. direkt zum Berieseln der Absorptionstürme bei der synthetischen Salpetersäureherstellung verwendet werden.
• Beispiele: x. 6oo kg Leucit, technisch separiert, mit 18 Prozent K2 O Gehalt werden mit 289 kg Na O H und i Zoo 1 Wasser 8 Stunden lang bei io Atm. im Autoklaven erhitzt. Die erhaltene Lauge hat folgende Zusammensetzung

  i2o kg K O H

  173 - Na O H

  123 - Si 02.

  Das erhaltene synthetische Alumosilikat hat nach dem Auswaschen und Trocknen folgende Zusammensetzung

  x9,8 Prozent Nag O

  2,1 - K20

  33,8 - A12

  43.7 - Si 02-

  Während in dem als Ausgangsmaterial verwendetem Leucit das Verhältnis von A12 02 zu Si 02 etwa wie 3 zu 7 ist, beträgt dieses in dem synthetischen Mineral etwa 3 zu 4.
• 2. 6oo kg des gleichen Leucits werden mit i3o kg Ätzkalk und 300 kg Na O H wie oben erhitzt. Die erhaltene Lauge, welche von Si 02 und A12 03 frei ist, enthält zig kg K O H und 162 kg Na O H.
• 3. Den maximalen Gehalt der erhaltenen Kalilauge an Kali ersieht man aus folgendem Versuch: 6oo kg Leucit mit 6oo kg 2oprozentiger Natronlauge 8 Stunden lang erhitzt auf io Atm. ergaben eine Kalilauge, welche 6o Prozent K OH neben 40 Prozent Na O H enthielt. Sie war mit Kieselsäure gesättigt und enthielt keine Tonerde.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Kalilauge unter gleichzeitiger Synthese basenaustauschender hochbasischer, kieselsäurearmer Alumosilikate, dadurch gekennzeichnet, daB natürliche Alumosilikate mit Natronlauge unter Anwendung von erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur behandelt werden.
2. 2. Verfahren nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die Kieselsäure durch Zusatz von Ätzkalk gebunden oder die natürlichen Gesteine vor der Behandlung mit Natronlauge mit Kalkstein geglüht werden.