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Verfahren zur Darstellung von Natriumsulfat. Bei der Darstellung von
Natriumsulfat kann von Bittersalzlösungen, solchen von Natriumchlorid oder Gemischen
beider ausgegangen werden unter Zusatz von Bittersalz, Natriumchlorid oder beider
Salze oder endlich von Natriumsulfat - Magnesiumsulfat -Doppelsalzen, Astrakanit,
Löweit, Vanthoffit. Letztere entstehen als Zwischenprodukte der Fabrikation, und
gilt für diese daher dieselbe Art der Darstellungsweisen wie für das Natriumsulfat
selbst, nur müssen die Konzentrationsverhältnisse anders gewählt werden, weil bei
größerer Konzentration des bei der Reaktion gebildeten Chlormagnesiums nur noch
diese Doppelsalze und nicht mehr Natriumsulfat gebildet werden. Natürlich können
auch bei der Fabrikation fallende Laugen der Natriumsulfatfabrikation für die Darstellung
dieser Doppelsalze unter weiterer Anreicherung ihres Chlormagnesiumgehaltes noch
verwandt werden. So können speziell auch die bei der Entwässerung des wasserhaltigen
Natriumsulfats gewonnenen Laugen für die Darstellung der Doppelsalze verwertet werden.
Als allgemeine Regel ist zu bemerken, daß die vollständige Umsetzung, also die beste
Ausbeute, stets bei Überschuß an Steinsalz erhalten wird. Um die Verluste an den
Ausgangsmaterialien möglichst niedrig zu halten, müssen die dem Betrieb zugeführten
Wassermengen möglichst niedrig gehalten werden, da bei Steigerung des Gehaltes an
gebildetem MgCl, die Gehalte an S04 und Na herabgedrückt werden. Es ist daher von
Vorteil, sowohl Bittersalz wie Natiumchlorid in fester Form als solche oder in Form
der Natriumsulfat-Magnesiumsulfat-Doppelsalze in den Betrieb einzuführen, wobei
auch hier den wasserärmeren oder wasserfreien Verbindungen der Vorzug zu geben ist.
Es gilt dies besonders dann, wenn nicht Glaubersalz, sondern das entwässerte Natriumsulfat
Gegenstand der Fabrikation ist.
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Als geeignetste Temperatur für die Herstellung von Natriumsulfat-Magnesiumsulfat-Doppelsalz
hat sich eine Temperatur von 7o bis 8o° erwiesen, weil bei dieser die Umsetzungsgeschwindigkeit
eine verhältnismäßig große ist und die größte MgC12 Konzentration erreicht werden
kann, die Umsetzung also auch quantitativ am günstigsten verläuft, ein Umstand,
der weder für höhere noch für niedrigere Temperaturen in dem Maße zutrifft. Es wurde
ferner gefunden, daß bei Verwendung konzentrierter Bittersalzlösungen und Zusatz
von Natriumchlorid ganz unvermittelt eine Erstarrung des Gefäßinhaltes eintritt,
welcher nach längerem Einhalten der Bildungstemperatur erst allmählich wieder rührbar
wird. Es wurde nun ferner festgestellt, daß dieser Mißstand vermieden werden kann,
wenn von einer nicht so konzentrierten Bittersalzlösung ausgegangen wird und in
diese allmählich Bittersalz und Natriumchlorid bis zur Grenzkonzentration eingetragen
werden.
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Als besonders zweckmäßig erwies sich die Anwendung einer Bittersalzlösung
von 36o g im Liter. In diese wurde bei 75' Natriumchlorid und dann allmählich
Bittersalz und Natriumchlorid im Verhältnis von 5,5 zu z eingetragen. Die unter
Abscheidung des Doppelsalzes
gebildete Lauge hatte durchschnittlich
die folgende Zusammensetzung: 49 NaCl, 262 M9C12, 154 M9S04, 87o H20 im Liter (I,335
spez. Gew.). Beim Abkühlen dieser Lauge auf 15' wurden durchschnittlich
203 g Salz, bestehend aus 6= Prozent Bittersalz und 39 Prozent Astrakanit,
erhalten, während die überstehende Mutterlauge die folgende Zusammensetzung aufwies:
2o NaCl, 334 M9C12, 43 M9S04, 894 H20 im Liter (1,29I spez. Gew.). Aus diesen Zahlen
ergibt sich ein Verlust von 5 Prozent und eine Ausbeute von 95 Prozent bezüglich
des SO,-Gehaltes und von 6 bzw. 94 Prozent des Na-Gehaltes. Das bei 75' gewonnene
Produkt zeigte die folgende Zusammensetzung: 77,2 Prozent Astrakanit, 0,5 Prozent
NaCl, 22,3 Prozent anhaftende Lauge, welch letztere zweckmäßig durch Laugen geringeren
Chlormagnesiumgehaltes verdrängt wird.
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Statt von Bittersalzlauge kann auch von gesättigter Kochsalzlösung
unter Zusatz von Bittersalz und Natriumchlorid unter Erhalt der gleichen Endprodukte
ausgegangen werden.
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Bemerkenswert ist, daß bei der angegebenen Arbeitsweise anstatt des
erwarteten Löweits Astrakanit erhalten wird. Der Astrakanit kann bei der Weiterverarbeitung
zur Darstellung von Glaubersalz oder für die Darstellung von Natriumsulfat direkt
oder über Vanthoffit Verwendung finden.
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Als Ansatzlaugen können an Stelle der Bittersalzlauge Glaubersalzmutterlaugen
sowie Betriebslaugen mit geringerem Gehalt an Chlormagnesium Verwendung finden,
so z. B. die bei der Darstellung von Thenardit aus Schmelzen oder Lösungen des Glaubersalzes
unter Zusatz von Natriumchlorid erhaltene der folgenden Zusammensetzung: 268 NaCl,
68 Na2S04, 873 H20 (1,23 spei. Gew., 75°).
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Dieselbe Lauge kann aber auch in verschiedener Weise als Ausgangslauge
zur Darstellung weiteren Thenardits verwandt werden. Aus i cbm derselben werden
mit 0,589 Dz NaC1 und 2,o2 Dz Bittersalz 0,87 Dz Thenardit erhalten.
Findet diese Umsetzung gleichzeitig mit der Entwässerung des Glaubersalzes statt,
so kann die Ausbeute an Thenardit erheblich vermehrt werden. Die bei 75'
hierbei erhaltene Lauge hat die Zusammensetzung: 291 N aCl, =I M9C12, 73 MgS04,
86o H20 (I,235 spez. Gew., 75 °).
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Auch mit Astrakanit kann die obige Lauge in der Wärme noch Thenardit
liefern, oder man kann die Entwässerung des Glaubersalzes unter Zusatz von Astrakanit
vornehmen. Bei 7o' wurden z. B. aus i cbm der Entwässerungslauge bei Zusatz von
3,2 Dz Astrakanit =,6 Dz Thenardit neben der folgenden Lauge erhalten: 265 NaCl,
39 Na2S04, io8 MgS04, 873 H20 (I285 spez. Gew., 70°) oder bei weiterem Zusatz von
NaCl unter Erhöhung der Ausbeute aus derselben Astrakanitmenge mit etwas größerem
Laugenquantum die oben schon erwähnte Lauge: 29I NaCl, ii MgC12, 73 M9S04, 86o H20.
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Bekannt ist ein Verfahren zur Darstellung von Thenardit aus Chlornatrium
und schwefelsaurer Magnesia, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Natrium-Magnesium-Sulfat-Doppelsalz
herstellt, dieses in Glaubersalz und MgS04 zersetzt und dann das Glaubersalz durch
Kochsalz bei bestimmter Temperatur entwässert. Das vorliegende Verfahren bezieht
sich auf Abänderungen dieses oder ähnlicher Verfahren, welche vorwiegend die Verwertung
der bei diesem Verfahren anhaftenden Laugen zum Gegenstande haben.