DE422074C - Verfahren zur Herstellung von Harnstoffsalzen, insbesondere Harnstoffnitrat, aus Cyanamiden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Harnstoffsalzen, insbesondere Harnstoffnitrat, aus Cyanamiden. Zur Herstellung von salpetersaurem Harnstoff aus Cyanamiden behandelt man gewöhnlich eine wässerige Lösung von freiem Cyanamid mit Salpetersäure. Die Säure führt das Cyanamid zuerst in Harnstoff und diesen dann in schwer löslichen salpetersauren Harnstoff über.
• Die hauptsächlichsten Nachteile dieses Verfahrens sind folgende: i. Die wässerigen Lösungen von freiem Cyanamid sind gewöhnlich sehr verdünnt und müssen durch Eindampfen unter gewöhnlichem Atmosphärendruck oder im Vakuum konzentriert werden.
• Nach einem der jüngsten, ein solches Verfahren betreffenden Patente muß die Konzentration bis zur Sirupdicke gebracht werden. Nun ist es aber unmöglich, in wirtschaftlicher Weise wässerige Lösungen von Cyanamid einzudampfen, da dieser Körper sich mit Wasserdampf verflüchtigt und sich dabei noch leicht polymerisiert. Die Ausbeuten an Cyanamid werden dadurch sehr beeinträchtigt, was sich natürlich auch bei der Ausbeute an salpetersaurem Harnstoff fühlbar macht.
• z. Da die Salpetersäure verhältnismäßig teuer ist, darf natürlich jedes auf die Verwendung dieser Säure fußende Verfahren hohe Preise für die Rohstoffe nicht scheuen. Vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, das bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen.
• Nach diesem Verfahren bereitet man in bekannter Weise eine Cyanamidlösung, die man in ebenfalls bekannter Weise durch mehrfache Wiederholung des Vorganges an Cyanamid möglichst anreichert. Das in Lösung befindliche Cyanamid wird durch Beigabe von Schwefelsäure und einer dieser Säure entsprechenden Menge eines Salzes, das den zur Herstellung des Harnstoffsalzes nötigen Säurerest enthält, in dieses Harnstoffsalz übergeführt.
• Das zu verwendende Salz kann ein Aikalimetall-, Ammonium- oder ein Erdalkalimetallsalz, so z. B. ein Nitrat, sein.
• Zur Ausführung des Verfahrens kann man beispielsweise in folgender Weise vorgehen. Man zersetzt zuerst rohen Kalkstickstoff durch Kohlensäure in Gegenwart von `Wasser und erhält eine Lösung von freiem Cyanamid, die man durch Filtrieren von den unlöslichenVerunreinigungen, wie kohlensaurem Kalk, Kohle usw., trennt. In die filtrierte Cyanamidlösung wird wiederum Kalkstickstoff eingetragen und gleichzeitig Kohlensäure eingeführt und dieser Vorgang in bekannter Weise so lange wiederholt, bis die Cyanamidlösung möglichst kor.-zentri _rt ist. Wogen der Un"e_tändigl;eit konzen:riorter Lösungen von Cyanainid, besonders in Gegenwart schwacher Basen, muß man ein längeres Zusammen--ein dieser Lösungen mit dem Kalkstickstoff vermjiden; andererseits muß man den Rückstand vohständig von freiem Cyanamid, das von der Kohle und dem kohlensauren Kalk zurückbehalten wird, befreien. Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, ohne den Endzweck des Verfahrens zu gefährd:n, säuert man die Cyanamidlösungen, die mehrmals nacheinander verwendet wcrcen sollen, durch Beigabe von @e:was Säure leicht an, oder man bewahrt sie unter Luftabschluß, d. h. z. B.. in einer Kohlensäureatmosphäre auf. Das gleiche Mittel wendet man an, um die Waschwässer verwenden zu können. Die Kohlensäure wird womöglich unter Druck eingeführt.
• Die erhaltene konzentrierte Cyanamidlösung wird mit Schwefelsäure von 5o° oder 6o° B6 und einer entsprechenden Menge von salpetersaurem Alkali, Ammonium, plag nesium usw. behandelt.
• Man läßt die Mischung über Nacht stehen und erwärmt sie dann auf dem Wasserbade, bis das freie Cyanamid vollständig verschwunden ist, was gewöhnlich i biy z Stunden dauert.
• Der dabei entstehende sa'Feter--auie Harnstoff schlägt sich beim Erkalten der Mischung in durchsichtigen Kristallblättchen nieder und kann durch Fi:trieren leicht von dem in Lösung ble:b2nden salpetersauron Ammcnium, Kaaum, Magnesium usw. getrennt werden.
• Wenn das Enderzeugnis zur Verwendung als Kunstdünger in der Landwirtschaft bestimmt ist, kann man das Gemisch von salpetzrsaurem Harnstoff und @a'petersaurem Ammonium oder Kalium ohne vorherige Trennung verwenden.
• Da man die zur Umwandlung von Cyanam:d in Harnstoff dien: nde Schwefelsäure innerhalb gewisser Grenzwerte in verschiedener Menge anwenden kann, so kann man auch Mischungen erhaLen, die freien und safF,e:ersauren Harnstoff und schwefelsaure Alkali-, Ammonium-, Magne@iumsalze usw. @en:'ha:ten.
• Das gleiche Verfahren kann zur Herstellung anderer verhä:tnismäßig un_öalicher Harnstoffsalze angewendet werden.
• So kann man z. B. zur Herstellung von oxalsauren und anderen unlöslichen Harn; stoffsalzen an Steile der salpetersauren A'.ka:i-bzw. Ammcn:umsalz: lösliche oxal-üure oder andere Salze verwenden.
• Das in Lösung bleibende schwefelsaure Ammonium kann nach Trennung von den Harnstoffnitratkristallen durch Behandlung der konzentrierten Lösung mit salpetersaurem Kalk wiederum in Ammoniumnitrat übergeführt werden. Der schwefelsaure Kalk schlägt sich nieder und bi det unter Ausnahme von 2 Molekeln Wasser Gips. Die s:ark konzentriere Lösung von sa'peterz aurem Ammonium wird zur Trockene abgedamp:t, und das wiedergewonnene Salz kann von neuem verwendet werden.
• Man kann die Lösung von schwefelsaurem Kalk und salpetersaurem Ammonium auch eintrocknen und die erhaltene Mischung beider Salze in der Landwirtschaft als Düngemittel verwenden.
• Es entstehen z. B. bei Verwendung von Kalisalpeter Erzeugnisse, die neben dem salpetersauren Harnstoff KaLumsulfat, also ebenfalls ein Düngemittel, enthalten und sofort für landwirtschaftliche Zwecke verwendet werden können.
• Bei der Herstellung von Harnstoffnitrat z. B. kommt diesem Umstande eine doppelte Bedeutung zu: i. werden durch die Anwesenheit anderer Salze die Löslichkeitsbedingungen des Harnstoffnitrates in zweckdienlicher Weise beeinflußt, d.'h. die Unlöslichkeit des Harnstoffnitrates wird vergrößert; 2. ist das erhaltene Mischprodukt im Gegensatz zu dem durch Verdampfen und durch direkte Einwirkung von Salpetersäure auf Cyanamid dargestellten Harnstoffnitrat kein Explosivstoff im eigentlichen Sinne des Wortes und kann daher ohne weiteres für landwirtschaftliche Zwecke dienen; 3. kann man natürlich auch so verfahren, daß man das Harnstoffnitrat, das zum größten Teile auskristal:Liert, abtrennt. Die Musterlauge, die allen resa:c'hen Stickstoff enthält, kann dann auch noch auf Düngemittel verarbeitet werden, so z. B. auf einen Kalidünger, der einige Prozente an S.ickstoff enthält.
• Will man nach dem Verfahren oxalsauren Harnstoff darstellen, so versetzt man die konzentrierte Lösung des freien Cyanamids mit der berechneten Menge Schwefelsäure und gibt nach vollzogener Umwandlung in Harnstoff die äquivalente Menge Natriumoxalat hinzu. Der oxalsaure Harnstoff scheidet sich als unlöslicher Körper aus und kann von dem Natriumsulfat durch Filtrieren getrennt werden. Bei Anwendung von Kaliumoxalat an Stelle des Natriumsalzes kann man das Fertigprodukt auch ohne vorherige Trennung in Mischung verwenden.
• Auf 40 g Cyanamid rechnet man etwa 95 g Schwefelsäure (auf Mcnohydrat umgerechne,) und etwa 130 g Natriumoxalat.

Claims (1)

1. PATE NT-ANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Harnstoffsalzen, inEbesondere Harnstoffnitrat aus Cyanam:den, dadurch gekennzeichnet, daß man di° aus den Cyanamiden in bekannter Wcise gewonnene und ohne Eindampfung daran angereicherte Lö_ung von freiem Cyanamid dadurch in Harnstoffsalze über.ührt, daß man sie mit Schwefelsäure und mi. d_r d eser Säure entsprechenden Menge eines oder mehrerer Salze, die den Säurerest des herzustel:enden Harnstoffsalzes enthalten, behandelt, so daß sofort dieses Salz entsteht. z. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzei2hn°t, daß man der schw-'fe:sauren Lösung von Cyanamid ein Alka:i-oder Erdalkalinitrat, so z. B. Magnesiumn:trat oder auch Ammoniumnitrat, zusetzt.