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Verfahren zur Herstellung von Natriumchromat durch Oxydieren von Chromerz.
Zum AufSChluß von Chromerzen gebraucht man bekanntlich Alkalien, die zusammen mit
dem Chromerz und Kalk oder einem anderen Lockerungsmittel in einem Flammenofen gebrannt
werden, der entweder ein gewöhnlicher Handofen, ein Revolverofen oder ein mechanischer
Planofen sehn kann.
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Ursprünglich benutzte man Pottasche als alkalischen Bestandteil der
Masse. Nun verwendet man fast immer Soda, da diese billiger als Pottasche ist.
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Es sind auch Verfahren bekannt, wo das teure Alkalihydroxyd Verw ndung
findet. Bei diesem Verfahren wird Luft in eine Schmelze von überschüssigem Alkalihydroxyd
und Erz geleitet und soll der Aufschluß bei niedrigerer Temperatur vor sich gehen
als die Mischung mit Soda benötigt.
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Das bekannte Verfahren, welches den Flammenofen benutzt, hat indessen
eine Reihe Mängel aufzuweisen.
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Beim Einfüllen in den Ofen staubt die Masse stark, ebenso beim Wend3n
im Ofen, bis die Masse durchgeglüht ist. Dieses Wen,-den im Ofen muß vorgenommen
werden, weil die Erwärmung und damit die Oxydation nur in der obersten Schicht der
Mischung lebhaft ist. Ein häufiges Wenden darf indessen., besonders bei Beginn des
Prozesses, nicht vorgenommen werden, wenn man nicht unverhältnismäßig große Mengen
des Lokkerungsmittels verwenden will, da die Masse-, verursacht durch Schmelzen
der Soda im Innern, wo die Oxydation nicht Schritt hält mit der Erwärmung, klumpt.
Infolgedessen verliert die Masse ihre Porösität und macht dadurch einen guten Aufschluß
des Erzes unmöglich.
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Ferner wird die schon fertig gebrannte Masse mit ungebrannter Masse
gemischt, und die ganze Masse muß dann noch einmal erwärmt und oxydiert werden,
was einen unnötigen Kohlenverbrauch zur Folge hat.
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Schließlich ist .eine gute Ausbeute sowohl von der Ofenkonstruktion
als auch von der Wachsamkeit und Erfahrung der Arbeiter abhängig.
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Die vorliegende Erfindung geht darauf aus, obenstehenden L?belstand
zu beseitigen und Natriumchromat in direkter Weise herzustellen. Dies geschieht
derart, daß man zunächst Chromerz und Soda, letztere in theoretischer Menge oder
einem passenden überschuß, mischt und aus dieser Mischung Formlinge herstellt.
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Eine praktische Fonn sind Briketts von handlicher Länge und Höhe und
solcher Dicke, daß die oben genannten Bedingungen erfüllt werden. Die statthafte
Dicke ist außer von der Zusammensetzung der Masse auch von dem Druck beim Brikettieren
abhängig. Je größer der angewandte Druck ist, je kleiner muß die Dicke sein.
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Die Höhe der Briketts kann z. B. 15 cm sein und die Länge
25 cm.
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Die Briketts werden in Reihen, mit einem kleinen Zwischenraum zwischen
je zwei Reihen, auf dem Herde angeordnet. Am besten wird die Anordnung auf rraschin.ellem
Wege hervorgebracht. Danach werden die Briketts
der oxydierenden
Wirkung der Flamme ausgesetzt. .- ..
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Die durch dieses Verfälireh erreichten Vorteile werden noch erhöht
:üitrch Anwendung von Muffelöfen an Stelle der Flammenöfen.
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Die Flamme in einem Flammenofen kann nämlich bisweilen, besonders
beim Einfüllen von Kohlen, ihre oxydierende Wirkung verlieren, ja sogar reduzierend
wirken. Dies be. deutet einen reinen Kbhlenverlust, da eine Erwärmung ohne gleichzeitige
Oxydation vollkommen wertlos ist. Ein weiterer Mangel bei dem Arbeiten mit Flammenöfen
ist, daß die direkte Flamme schädlich auf frische oder nur wenig oxydierte Masse
wirkt, indem die starke Hitze der direkten Flamme ein Zu,-sammenfließen der Soda
bewirkt und damit also ein Entmischen. Daher müssen die Chargen vom kälteren flammenlosien
Teile des Ofens allmählich dem Flammenherde zugearbeitet werden. Hierzu ist Geschicklichkeit
und Erfahrung der Arbeitererforderlich, um gute Ausbeuten zu erzielen.
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Die Soda muß, um sich mit dem Chrom verbinden zu können, ihre Kohlensäure
abgeben. Daher ist eine hohe Temperatur von über 1 ooo° C bei Südamischung notwendig.
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Die schnelle Abgabe der Kohlensäure ist aber nicht nur abhängig von
der Temperatur, sondern auch von dem Kohlensäuregehalt der sie umhüllenden Gase.
Es können leicht Verhältnisse eintreten, die die Zersetzung -der Soda verzögern.
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Bei Verwendung eines Muffelofens fallen diese Nachteile fort. Der
Luftstrom, den man zwecks Oxydation durch die Muffel schickt, begünstigt die Abgabe
der Kohlensäure der Soda, und der Aufschluß geht schnell und glatt vor sich. Der
Kohlenverbrauch beim Arbeiten in der Muffel ist entgegen der Erwartung eher kleiner
als der Verbrauch im Flammenofen und die Leistung der Herdfläche bedeutend größer.
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Man hat bereits Chromerz mit Kalziumkarbonat unter Zugabe von Kalziumchlorid
zu Briketts geformt und in Öfen, bei denen die Flamme zu der Masse Zutritt hatte,
bis zur Überführung des Kalziumkarbonats in Kalziumoxyd gebrannt, worauf man die
Briketts außerhalb des Ofens der Einwirkung der oxydierenden Luft aussetzte (britische
Patentschrift 2224, 189z). Wenn man Kalzium.-karbonat anwendet, kann ein Schmelzen
der Masse überhaupt nicht eintreten, so daß aus dem bekannten Verfahren das 'Ziel
des vorliegenden, ein Schmelzen bei Verwendung von Soda zu vermeiden, nicht abgeleitet
werden konnte. Dies wird durch das vorliegende Verfahren durch die Benutzung der
Formlinge und die sich daraus in Verbindung mit der geeigneten Anordnung in den
Öfen ergebenden Vermeidung des Wendens erreicht. Nach der britischen Patentschrift
müssen Flammenöfen verwendet werden, während nach dem vorliegenden Verfahren hesonders
Muffelöfen geeignü- sind. Wenngleich nach der britischen Patentschrift das Wenden
der Masse auch unnötig ist, fehlt dort die Wirkung der Vermeidung einer Schmelzung,
weil ein Schmelzen auch beim Wenden nicht eintreten. würde. Die Ausbeute von Natriumchromat
oder -bichromat ist bei dem vorliegenden Verfahren quantitativ, während man nach
der britischen Patentschrift zunächst Kalziumchromat in schlechter Ausbeute erhält
und dieses wiederum unter Verlust in Lösung mit Natriumsalzen umsetzen muß.
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Das vorliegende Verfahren liefert außer quantitativer Ausbeute von
Chromat ein Produkt, das sehr leicht und wirtschaftlich ausgelaugt werden kann,
während das Auslaugen einer Reaktionsmasse, die auch Kalk enthält, gewisse Schwierigkeiten
bietet.