DE459253C - Herstellung von kuenstlichem Kryolith - Google Patents

Description

• Herstellung von künstlichem Kryolith. Künstlicher Kryolith enthält weniger Verunreinigungen als natürlicher Kryolith und ist daher für viele Zwecke vorzuziehen, z. B. für die Herstellung von Emaillen.
• Isiinstlicher Kryolith ist durch :Mischung eii)er Lösung von Alurniniumfluorid mit einer Lösung von ;N atriumfluorid in stöchiometr ischein Mengenverhältnis oder von den Sulfaten des Aluminiums und -Natriums bzw. den Chloriden mit Ammoniumfluorid erzeugt worden, aber dies setzt die voraufgegangene Erzeugung vors Aluminiumfluorid und von Natriumfluorid bzw. Ammoniumfluorid voraus, was für die gewerbliche Herstellung unerwünscht ist. Die Notwendigkeit, zunächst N atriumfluorid und Aluminiumfluorid herzustellen, konnte auch bereits jetzt so vermieden werden, daß Aluminiumhydrat, Flußsäure und :\ atriuml<arbonat miteinander umgesetztwerden: A10, - 3H-0 -i- raHF + 3fia=CO., AI_F, - 6N aF + 9H0 -j- 3C0_. Aber dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß man verhältnismäßig kostspieliges Natriumcarbonat braucht. Man hat zwar ferner versucht, Natriumehlorid an Stelle von Natriumcarbonat zu benutzen, aber der dann erhaltene künstliche Krvolith ist kein eigentlicher Krvolith, sondern weist einen beträchtlich größeren Gehalt an Aluminium auf, als der Formel AU, - 6NaF entspricht.
• Die Patentschrift 948a.9 erwähnt bereits die Herstellung von Kryolith aus denselben Ausgangsstoffen bei der Gewinnung von Fluoriden. Indessen lassen die hierauf bezüglichen Angaben unberücksichtigt, daß zur Erzielung der Reinheit des Kryoliths und der Einheitlichkeit seiner Zusammensetzung von wesentlicher Bedeutung ist, daß in einem neutralen oder annähernd neutralen Reaktionsgemisch ständig gearbeitet und insbesondere dafür Sorge getragen wird, daß die starke Mineralsäure, welche durch die Einwirkung der Flußsäure frei wird, gebunden wird.
• Die Erfindung besteht also darin, künstlichen Kryolith unter Benutzung eines billigen Natriumsalzes einer starken Mineralsäure aus Aluininiumfluorid, Flußsäure und Ammoniak in der Weise herzustellen, daß Flußsäure und Ammoniak gleichzeitig, aber getrennt, in das Reaktionsgefäß eingeleitet werden, derart, daß die Reaktion stets neutral verläuft.
• Mit dem Verfahren selbst sind natürlich alle Vorteile verbunden, welche oben für- das arbeiten in neutraler Lösung geltend gemacht «-orden sind. Außerdem wird durch das Verfahren, und das ist von besonderer Wichtigkeit, der Betrieb sehr einfach gestaltet, da weder Verluste an Ammoniak noch an Flußsätiregas eintreten, so daß die zugesetzten Mengen genau geregelt und kontrolliert werden können. Schließlich ist es möglich, das vorliegende Verfahren als kontinuierliches auszubilden, so daß rationeller gearbeitet werden kann als bei absatzweiser Beschickung der Blase.
• Die Verwendung von gasförmiger Flußsäure oder von gasförmigem Ammoniak macht :#s ferner möglich, bei höheren Konzentrationen zu arbeiten, als es bisher durchführbar war, so daß bei gleicher. Produktion geringere Flüssigkeitsmengen zu bewältigen sind und die Gey@-lnmingAes Ammonsalzes aus den :'Ablaugen erleichtert und verbilligt wird.
• Beispiel. Es wird eine Lösung von Aluminiumfluorid in Flußsäure hergestellt (i 1o1. A1203 # 3H20 und 12 Mol. HF). Ferner wird getrennt davon eine Lösung von N atriumchlorid in Wasser (6 1o1. N aC1 Gehalt) hergestellt. Die Aluminiumfluoridlösung, die mehr F1uB-säure enthält, als erforderlich ist, um das Natriumchlorid der Natriumchloridlösung in N atriumfluorid umzusetzen, wird dann unter beständigem Rühren der Natriumchloridlösung zugesetzt, während gleichzeitig Ammoniak in die Mischung eingeführt wird, wobei die Ammoniakzufuhr so geregelt wird, daß das Reaktionsgemisch schwach sauer bleibt, damit ein Ammoniakv erlust vermieden wird. Man verfährt so, bis die ganze Aluminiumfluoridlösung zugegeben worden ist, worauf hinreichend Ammoniak eingeführt wird, um das Reaktionsgemisch vollständig zu neutralisieren. Ist die Reaktion beendigt und das Reaktionsgemisch neutralisiert, dann wird der entstandene Kryolith von der Flüssigkeit abgeschieden, ausgewaschen und getrocknet; die Mutterlaugen und Waschwässer werden auf Ammoniumchlorid verarbeitet. Die Zusammensetzung des erhaltenen Kryoliths entspricht im wesentlichen der Formel Al. F, # 6NaF. Die Reaktion kann bei Zimmertemperatur durchgeführt werden und die Konzentration der benutzten Lösung innerhalb weiter Grenzen schwanken. Es empfiehlt sich aber, möglichst hoch konzentrierte Lösungen zu verwenden, um große Mengen von Lösungen bei der Gewinnung des Ammoniumsalzes zu vermeiden. Immerhin sollten die Lösungen so wenig konzentriert sein, daß alle Bestandteile des Reaktionsgemisches in Lösung verbleiben, ausgenommen der Kryolith.
• Es ist ersichtlich, daß auch andere Natriumsalze als Natriumchlorid benutzt werden können. Wird Natriumnitrat angewendet, dann sind die entstehenden Produkte die gleichen, abgesehen davon, daß Ammoniumnitrat an Stelle von Ammoniumchlorid gebildet wird. Wird Natriumsulfat benutzt, dann entsteht Ammoniumsulfat als Nebenprodukt. Wird Natriumbisulfat (Salpeterkuchen) benutzt, dann löst man es zunächst in Wasser und noutralisiert die Lösung mit Ammoniak, worauf letztere in der gleichen Weise behandelt wird wie die Lösungen anderer Natriumsalze. Auch andere Natriumsalze als die obenerwähnten können benutzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von künstlichem Kryolith aus dem Natriumsalz einer starken Mineralsäure, Aluminiumfluorid, Flußsäure und Ammoniak, gekennzeichnet durch die gleichzeitige, aber getrennte Einführung von Flußsäure und Ammoniak in das Reaktionsgefäß derart, daß die Reaktion stets neutral verläuft.