DE463778C - Process for preparing or regenerating a phosphate-containing rust protection bath - Google Patents

Process for preparing or regenerating a phosphate-containing rust protection bath

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DE463778C
DE463778C DEP53213D DEP0053213D DE463778C DE 463778 C DE463778 C DE 463778C DE P53213 D DEP53213 D DE P53213D DE P0053213 D DEP0053213 D DE P0053213D DE 463778 C DE463778 C DE 463778C
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description

Verfahren zum Bereiten oder Regenerieren eines phosphathaltigen Rostschutzbads Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereiten oder Regenerieren eines phosphathaltigen Rostschutzbads und besteht darin, daß man vorzugsweise starksaure lösliche Phosphate,des Eisens in Ferroform oder aber Orthophosphate des Mangans, Zinks oder Cadmiums allein für .sich oder in Mischung in fester, also körniger, kristallinischer oder pulvriger Form in das Lösungsmittel bz«-. Bad einträgt.Process for preparing or regenerating a phosphate-containing rust protection bath The invention relates to a method for preparing or regenerating a phosphate Rust protection bath and consists in the fact that one preferably strongly acidic soluble phosphates, des Iron in ferroform or orthophosphates of manganese, zinc or cadmium alone for itself or as a mixture in solid, i.e. granular, crystalline or powdery Form in the solvent bz «-. Bad enters.

Insbesondere .besteht die Erfindung darin, daß man ein primäres Phosphat eines oder mehrerer Metalle der elektrochemischen Spannungsreihe von Mangan bis Eisen einschließlich in Wasser auflöst.In particular, the invention consists in the fact that a primary phosphate one or more metals of the electrochemical series from manganese to Iron including dissolving in water.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung eines primären Eisen- (II-) Phosphates (priinären Ferrophosphates).The use of a primary iron (II) Phosphates (primary ferrophosphates).

Es wurden bereits verschiedene Verfahrensweisen zur Bereitung oder zum Regenerieren von phosphathaltigen Rostschutz-Bädern vorgeschlagen. All diesen ist es jedoch gemeinsam, daß man nicht fertige, insbesondere primäre Phosphate der geeigneten Metalle in die Lösung einbrachte, sondern vielmehr nur deren Komponenten, wie beispielsweise Eisen in entsprechender Form und Phosphorsäure bzw. Phosphorsäure allein. Man ließ somit die notwendigen Phosphate im Bade selbst entstehen, zum Teil unter Mitbenutzung von Komponenten, die durch Angriff des Bades auf den mit dem Rostschubzmittel zu bedeckenden Gegenstand selbst entstanden. Bei einem besonderen Vorschlag; der Manganphosphate im Bade entstehen lassen will, ist die Bildung des Manganphosphates ohne Lösung von Eisen aus dem zu bedeckenden Gegenstand überhaupt unmöglich.There have already been various procedures for preparing or suggested for the regeneration of phosphate-containing rust protection baths. All of these However, it is common that one does not have finished, especially primary phosphates of the brought suitable metals into the solution, but rather only their components, such as iron in the appropriate form and phosphoric acid or phosphoric acid alone. Some of the necessary phosphates were thus created in the bath itself with the shared use of components that are damaged by the bathroom's attack on the with the Rust thrust material to be covered object itself emerged. With a special one Proposal; who wants to create manganese phosphates in the bath is the formation of the Manganese phosphates without dissolving iron from the object to be covered at all not possible.

Es wurde zwar ferner ganz allgemein vor-#eschlagen, saure Phosphate des Eisens. "Zinks -und Mangans, offenbar also in fester Form, zur Herstellung eines Rostschutzanstriches (nicht aber von Rostschutzbädern) zu verwenden. Die durch die Erfindung erstinalig getroffene Auswahl unter diesen Phosphaten war dort jedoch nicht vorhanden, sondern vielmehr lediglich die Anwendung von Ferriphosphaten empfohlen, und - zwar derart, daß diese in eine etwa roprozentige Phosphorsäurelösung eingetragen werden .ollen. Es ist aber Tatsache, daß Ferriphosphate in einer solchen Phosphorsäurelösung unlöslich sind, ebenso auch in Wasser. Würde daher selbst ein Rostschutzlbad im Anschluß an diesen bekannten Vorschlag bereitet werden,'so würde es unwirksam sein. Das Ferriphosphat in der etwa zoprozentigen Phosphorsäurelösüng würde mit dem zu schützenden Eisengegenstand niemals in Reaktion treten können, sondern lediglich einen nutzlosen Ballast dieser Phosphorsäurelösung darstellen, welche sonst allein den Eisengegenstand angreifen und daher korrodieren würde.It was also proposed in general, acidic phosphates of iron. "Zinc and manganese, apparently in solid form, for the production of a Anti-rust paint (but not from anti-rust baths). The through the Invention, the first choice among these phosphates was there not available, rather only the use of ferric phosphates is recommended, - in such a way that this entered into an approximately ro percent phosphoric acid solution will .will. But it is a fact that ferric phosphates in such a phosphoric acid solution are insoluble, also in water. I would therefore use a rust protection bath in the Following this well-known proposal, if it were to be prepared, it would be ineffective. The ferric phosphate in the approximately 10% phosphoric acid solution would with the too protective iron object can never react, but only represent a useless ballast of this phosphoric acid solution, which otherwise alone would attack the iron object and therefore corrode it.

Schließlich wurde vorgeschlagen, feste Metaphosphate aller möglicher Metalle anzu«-enden. Abgesehen davon, daß eine Reihe der vorgeschlagenen Metalle überhaupt keine Phosphate bilden, sind die dort erwähnten, zwar herstellbaren Metaphosphate des Eisens und Mangans in Wasser und verdünnter Phosphorsäure unlöslich, wie aus der Literatur bekannt ist und durch eingehende Versuche der Erfinderin bestätigt wurde. Vor allem wird auch bei diesem Vorschlag lediglich allgemein von Metaphosphaten gesprochen, positiv jedoch nur vorgeschlagen, Ferrimetaphosphate zu bilden, die unwirksam sind.Finally, solid metaphosphates of all kinds was suggested Metals to be used. Besides that a number the proposed Metals do not form any phosphates at all, are those mentioned there, although they can be produced Metaphosphates of iron and manganese insoluble in water and dilute phosphoric acid, as is known from the literature and confirmed by extensive experiments by the inventor became. Above all, metaphosphates are also only used generally in this proposal spoken, positive however only suggested to form ferric metaphosphates that are ineffective.

Demgegenüber bringt die Erfindung die Vorteile, daß erstmalig für die Herstellung eines wirksamen und den zu schützenden Eisengegenstand nicht korrodierenden Rostschutzbads geeignete, bestimmte Phosphate ausgewählt und zur Verfügung gestellt werden, die sogar unmittelbar in Wasser eingetragen werden können und man hierdurch sofort nach vorangegangenem selbstverständlichen Erhitzen bzw. Aufkochen das igebrauchsfertige Rostschutzbad erhält: Einer sachverständigen Kontrolle ,bedarf es hierbei ebensowenvg wie einer Nachprüfung des Bades. Die zur Herstellung ibzw. Regenerierung des Rostschutzbads erforderliche chemische Verbindung wird vielmehr ihrerseits auf sachverständigem Wege hergestellt; sie ist - da trocken - leicht und billig transportierbar. Darüber hinaus ;kann sie unter geringstem Raumbedarf igelagert werden, während sie andererseits wirksam, wirtschaftlich und sicher im Gebrauch ist, da es genügt, nach :beigegebenen Vorschriften eine bestimmte Menge des fertig angelieferten Salzes einer bestimmten Menge des Lösungsmittels, z. B. Wasser, einzuverleiben. Hierzu tritt :der weitere Vorteil, daß selbst ein Abweichen von diesem vorgeschriebenen Verhältnis in weiteren Grenzen ohne Nachteil ist insofern, als das zu bedeckende Werkstück trotzdem nicht von dem Rostschutzbad angegriffen, also in seiner Form oder seinem Gewicht .merklich verändert wird.In contrast, the invention has the advantages that for the first time for the production of an effective and non-corrosive iron object to be protected Corrosion protection baths suitable, specific phosphates are selected and made available that can even be entered directly into water and you thereby the ready-to-use immediately after previous heating or boiling, of course Anti-rust bath receives: An expert control is also not required here like checking the bathroom. The ibzw for the production. Regeneration of the anti-rust bath Rather, the required chemical compound is in turn based on an expert Paths made; it is - because it is dry - easy and cheap to transport. About that in addition; it can be stored in a minimum of space, while on the other hand it is effective, economical and safe to use, as it is sufficient after: added Regulations a certain amount of the ready-delivered salt of a certain Amount of solvent, e.g. B. water to be incorporated. To this comes: the other Advantage that even a deviation from this prescribed ratio in further Borders are without disadvantage insofar as the workpiece to be covered is still not attacked by the anti-rust bath, i.e. noticeably in its shape or weight is changed.

Die Erfindung beruht auf folgenden grundsätzlichen Erkenntnissen und Erwägungen: Eisen und andere Metalle ergeben eine Reihe von Phosphaten, von denen einige.lös--ich, andere jedoch unlöslich sind. Bei geeigneter Behandlung kann Eisen mit einer Hülle unlöslichen Phosphates bedeckt werden. Es existieren eine große Zahl verschiedener Phosphate des Eisens, die unter verschiedenen Bedingungen entstehen. Diese Phosphate reichen von den starksauren bis zu den basischen Phosphaten. Wird ein Gegenstand aus Eisen oder mit Eisengehalt in eine reine Phosphorsäurelösung eingesetzt, so bildet sich an diesem Gegenstand solange keine Rostschutzhaut aus unlöslichen Phosphaten, solange nicht Eisen aus dem Gegenstand selbst in dem Bad in Lösung gegangen ist und Eisenphosphate gebildet hat.The invention is based on the following fundamental findings and Considerations: Iron and other metals make a number of phosphates, one of which some.solve - I, but others are insoluble. With appropriate treatment, iron can be covered with a shell of insoluble phosphate. There are big ones Number of different iron phosphates that arise under different conditions. These phosphates range from the strongly acidic to the basic phosphates. Will an object made of iron or containing iron in a pure phosphoric acid solution is used, no rust protection skin forms on this object as long as it is used insoluble phosphates, as long as there is no iron from the object itself in the bath went into solution and formed iron phosphates.

Die Erfinderin hat die physikalisch-chemischen Vorgänge der Bildung einer Rostschutzhaut auf eisenhaltigen Gegenständen eingehend untersucht und ist hierbei zu folgender Erkenntnis gelangt: Eisen löst sich.: in geeigneten Mengen von Phosphorsäure unter Bildung des primären Eisen- (II-) Phosphates entsprechend z. B. folgender Gleichung: Fe + - H3 PO, = Fe (H,POJ= + H_. Beim Kochen einer wäßrigen Lösung des reinen primären Phosphats tritt eine Umsetzung ein, die zu einem Gleichgewichtszustand führt, ausgedrückt durch folgende Gleichung: Fe (H.,PO,) 2 + Aq. - FeHPO, _ -I- H:;PO, -I- Aq. Dieses Gleichgewicht ist in weitem Maße von der Konzentration der Lösung unabhängig.The inventor has examined the physico-chemical processes of the formation of a rust protection skin on iron-containing objects in detail and has come to the following knowledge: B. the following equation: Fe + - H3 PO, = Fe (H, POJ = + H_. When an aqueous solution of the pure primary phosphate is boiled, a reaction occurs which leads to a state of equilibrium, expressed by the following equation: Fe (H. , PO,) 2 + Aq. - FeHPO, _ -I- H:; PO, -I- Aq. This equilibrium is largely independent of the concentration of the solution.

Eine solche Lösung von primärem Eisenphosphat, die einige Zeit gekocht -wurde, hat sich ausgezeichnet -zur Herstellung eines rostschützenden Überzuges erwiesen. In dieser Lösung findet keine Korrosion des zu bedeckenden Eisengegenstandes statt, sondern nur Absoheidung von unlöslichen Phosphaten, die durch Wechselwirkung mvischen der Oberfläche des zu schübzenden Gegenstandes und dem gelösten primären Phosphat entsteht. Für letzteres gilt die folgende Gleichung Fe (H_PO,)= -f- Fe - z FeHPO, -)- H.. bzw. a FeHPO, + Fe - Fei (PO.,) _ + H,. Der rostschützende Überzug besteht demnach, wie auch die quantitative Analyse ergeben hat, aus einem unlöslichen Gemisch von sekundärem und tertiärem Eisen- (II-) Phosphat.Such a solution of primary iron phosphate that boiled for some time - has been distinguished - for the production of an anti-rust coating proven. In this solution there is no corrosion of the iron object to be covered instead, but only separation of insoluble phosphates by interaction Mix the surface of the object to be protected and the dissolved primary Phosphate is formed. For the latter, the following equation applies Fe (H_PO,) = -f- Fe - z FeHPO, -) - H .. or a FeHPO, + Fe - Fei (PO.,) _ + H ,. The anti-rust coating consequently, as the quantitative analysis has also shown, consists of an insoluble one Mixture of secondary and tertiary iron (II) phosphate.

Der Vorteil dieser Methode besteht also darin,- -daß der zu schützende Eisengegenstand nicht einen Ge«^ichtsverlust, sondern unter Umständen im Gegenteil eine kleine Gewichtszunahme, grundsätzlich also keine wesentliche Gewichtsänderung, erfährt, während bei den früheren Verfahren zumeist eine Korrosion und ein Gewichtsverlust eintrat. wenn nicht durch Zufall diese dem erwähnten Gleichgewicht entsprechende Konzentration erzielt worden war. Ein sicherer Weg, um stets und ohne besondere Sorgfalt ein solches Gleichgewicht im Rostschutzbad zu erreichen, ist aber bis heute noch nirgends vorgeschlagen worden und wird erstmalig durch die Erfindung gewiesen. Wenn hier im früheren gesagt wurde, da13 eine Wechselwirkung zwischen dem Eisen des zu schützenden Gegenstandes und den - hier nur als Beispiel erwähnten - priniären Eisenphosphaten eintritt, so ist hierunter wohl zu verstehen, daß von der Oberfläche des Eisens das gelöste primäre Phosphat unter Bildung der unlöslichen Phosphate aufgenommen ist.The advantage of this method is therefore that the one to be protected Iron object does not result in a loss of weight, but in certain circumstances on the contrary a small increase in weight, basically no significant change in weight, undergoes corrosion and weight loss in most of the earlier processes entered. if not by chance this corresponds to the mentioned equilibrium Concentration had been achieved. A sure way to always and without special Care has been taken to achieve such a balance in the rust protection bath to this day has not yet been proposed anywhere and is indicated for the first time by the invention. if it was said earlier that there is an interaction between the iron of the to protective object and the - here only mentioned as an example - primary iron phosphates occurs, this is to be understood as meaning that from the surface of the iron the dissolved primary phosphate is absorbed with the formation of the insoluble phosphates is.

Bei Herstellung der Bäder nach den friilieren Verfahren, die- von metallischem Eisen und von Phosphorsäure als im Bad zu vereinenden Komponenten ausgingen, war eine sachverständige Leitung und stete Kontrolle des Säuregrades des Bades notwendig. Denn enthält das Bad mehr Säure als dem von der Erfindung erkannten Gleichgewichtsgrad entspricht, so muß unbedingt ein Angriff auf den zu schützenden Gegenstand stattfinden,. während bei geringerer Konzentration der-Säure unlösliche Phosphate sich im Bade abscheiden, die einen wertlosen Schlamm bilden und als Verlust abgehen.When the baths are made by the freezing process, these are used by metallic iron and phosphoric acid emanated as components to be combined in the bath, An expert management and constant control of the acidity of the bath was necessary. This is because the bath contains more acid than the degree of equilibrium recognized by the invention corresponds, an attack on the object to be protected must take place. while in the case of a lower concentration of acid, insoluble phosphates are found in the bath separate, which form a worthless sludge and come off as a loss.

Ein einmal fertiggestelltes Bad gemäß der Erfindung kann unbeschränkte Zeit benutzt werden, wenn dafür Sorge getragen wird, daß von Zeit zu Zeit das verbrauchte Salz einfach wieder in fester Form zugesetzt wird.Once a bath according to the invention has been completed, it can be unlimited Time can be used if care is taken that what is used up from time to time Salt is simply added back in solid form.

Im folgenden seien nunmehr einige Durchführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In erster -Linie ist es Zweck der Erfindung, ein ebenso reines als leicht verwendbares Ferrodihydrogenorthophosphat (primäres Eisen- (II-] Phosphat) oder ähnliche Phosphate anderer Metalle herzustellen. Die Herstellung -des Ferrophosphats soll zuerst beschrieben werden. Um es darzustellen, «-erden Eisenfeilspäne oder kleine Stücke metallischen Eisens in eine starke Lösung von 0r thophosphorsäure eingeführt. Der Konzentrationsgrad der Säure kann erheblich -schwanken unter verschiedenen Bedingungen; doch aus den später darzulegenden Gründen wird eine Konzentration von 6o bis 75 Prozent vorgezogen.In the following some examples of implementation of the invention are now described. First and foremost, it is the purpose of the invention to create an as pure as easy to use ferrodihydrogen orthophosphate (primary iron (II) phosphate) or to produce similar phosphates of other metals. The production of ferrophosphate shall be described first. To represent it, "-ground iron filings or small pieces of metallic iron in a strong solution of phosphoric acid introduced. The degree of concentration of the acid can vary considerably among different Conditions; but for the reasons to be explained later, a concentration of 6o to 75 percent preferred.

Es empfiehlt sich, die Säure auf ungefähr ioo° C zu erhitzen oder die Säurelösung zwischen dieser Temperatur und ihrem Siedepunkt zu erhalten, welch letzterer ungefähr bei 115' C für eine 65prozentige Lösung liegt. Die Eisenfeilspäne werden langsam eingeführt, um ein allzu starkes Aufschäumen zu verhindern, und die Lösung wird fernerso lange in Bewegung erhalten, bis sämtliche Eisenfeilspäne aufgelöst sind. Die Zeit, innerhalb deren die Lösung des Eisens stattfindet, hängt von der Konzentration der Säure, dem Zustand des Eisens, der Temperatur und dem Rauminhalt des Behälters im Verhältnis zu seiner Füllung mit der Säure ab. Bei den erwähnten Konzentrationen und Temperaturen kann eine genügende Eisenmenge in der Säure in ungefähr einer Stunde aufgelöst werden, falls der Behälter Raum genug gibt, daß sich ein Schaum in ihin bildet, dessen Rauminhalt ungefähr fünfmal so groß ist als derjenige des ursprünglichen Flüssigkeitsvolumens. Bei größerer Raumausnutzung desBehälters ist entsprechend längere Zeit für dann langsamer zu leitende Auflösung erforderlich.It is advisable to heat the acid to around 100 ° C or to get the acid solution between that temperature and its boiling point, whichever the latter is around 115 ° C for a 65 percent solution. The iron filings are introduced slowly to prevent excessive foaming, and the The solution is kept in motion until all iron filings are dissolved are. The time within which the dissolution of the iron takes place depends on the Concentration of the acid, the condition of the iron, the temperature and the volume of the container in relation to its filling with the acid. With the mentioned Concentrations and temperatures can contain a sufficient amount of iron in the acid about an hour if there is enough space in the container a foam forms in it, the volume of which is about five times as large as that of the original volume of liquid. With greater space utilization of the container a correspondingly longer time is required for the dissolution, which is then to be conducted more slowly.

Während sich das Eisen in der Säure auflöst, wird Wasserstoff frei. Zu gleicher Zeit wird auch eine bestimmte Menge Wasserdampfes entwickelt. Dieser Wasserstoff und Wasserdampf bewirken, daß Luft nicht in erheblichem Maße mit der Lösung in Berührung kommen kann. Diese Wirkung kann dadurch erhöht werden, daß man den Behälter zudeckt und ausschließlich eine Öffnung frei läßt, durch welche der entwickelte Wasserstoff und entweichende Wasserdampf austreten können, so daß die Oberfläche der Lösung mit diesen Gasen zugedeckt und Luft abgeschlossen ist. Es ist unerwünscht, daß Luft freien Zutritt zu der Lösung erhält, da Ferrodihydrogenphosphat Neigung zur Oayclation besitzt und hierbei eine weniger lösliche Form annimmt. Die Eisenmenge, welche in einer gegebenen Säuremenge aufgelöst wird, kann in weiten Grenzen den Umständen entsprechend geändert werden. Jedoch gibt ein Verhältnis von i Gewichtsteil Eisen zu io Gewichtsteilen einer 65prozentigen Phosphorsäurelösung zufriedenstellende Ergebnisse. Nach Herstellung der Lösung in der beschriebenen Weise besteht der nächste Schritt in einer geeigneten Filtration. Der Zweck dieser Filtration ist der, alle unlöslichen Verunreinigungen aus der Lösung zu entfernen, wie- z. B. Kohle, die gewöhnlich mit dein Eisen eingeführt wird, und ferner Überbleibsel ungelösten Eisens. Ungelästes Eisen in dem Rostschutzmittel setzt seine Wirksamkeit ganz erheblich herab, da das Rostschutzbad auf dieses Eisen einwirkt und sich hierbei abnutzt in gleicher Weise, als ob es auf das gegen Rost zu schützende Werkstück einwirken würde, so daß schließlich die Stärke des Rostschutzbads herabgesetzt wird und durch eine gegebene Menge von Beimischungen metallischen Eisens eine weit geringere Rostschutzwirkung ergibt als ein Rostschutzbad ohne solche Verunreinig ng.As the iron dissolves in the acid, hydrogen is released. At the same time, a certain amount of water vapor is also evolved. This Hydrogen and water vapor cause the air to not interfere with the air to any significant extent Solution can come into contact. This effect can be increased by covers the container and only leaves one opening free through which the developed hydrogen and escaping water vapor can escape, so that the The surface of the solution is covered with these gases and air is sealed off. It it is undesirable for air to have free access to the solution, since ferrodihydrogen phosphate Has a tendency to oayclation and thereby assumes a less soluble form. the The amount of iron that is dissolved in a given amount of acid can vary widely Limits can be changed according to the circumstances. However, there is a ratio of 1 part by weight of iron to 10 parts by weight of a 65 percent phosphoric acid solution satisfying results. After preparing the solution in the described The next step is suitable filtration. The purpose of this Filtration is that of removing all insoluble impurities from the solution, such as B. Coal, which is usually brought in with your iron, and also leftovers undissolved iron. Unpolluted iron in the rust preventive continues its effectiveness quite considerably, since the rust protection bath acts on this iron and thereby wears out in the same way as if it were on the workpiece to be protected against rust would act, so that ultimately the strength of the rust preventive bath is reduced and with a given amount of admixtures of metallic iron, a much smaller one Antirust effect results as a rust preventive bath without such impurities.

Nach der Filtration wird die Lösung in einen Kristallisationsbehälter eingebracht. Durch diesen Behälter können Schlangenrohre geführt sein, durch die entwederDampC oder kaltes Wasser durchfließt. Ferrophosphat ist leichter löslich in einer Soprozentigen Lösung von Phosphorsäure als in einer Lösung höherer Konzentration. .Da in einer Verfahrensstufe des Auskristallisierens so viel als möglich Ferrodihydrogenphosp_hat aus der Lösung auskristallisiert werden soll, ist es wünschenswert, eine ziemlich konzentrierte Salzlösung in diesem Kristallisationsbehälter zu erhalten. Ist die aus dem Filter kommende Lösung schwächer als gedacht, dann kann Wasser dadurch aus ihr ausgetrieben werden, daß man Heizdampf durch das Schlangenrohr im Behälter leitet und hierdurch die Lösung so weit erwärmt, bis sie den nötigen Konzentrationsgrad erreicht hat. Gewöhnlich wird aber das Herstellungsverfahren so geleitet, daß die Lösung ungefähr den gewünschten Konzentrationsgrats besitzt, wenn sie in den Kristallisationsbehälter eintritt. .After filtration, the solution is transferred to a crystallization tank brought in. By this container coiled pipes can be passed through the either steam or cold water flows through it. Ferrophosphate is more soluble in a six percent Solution of phosphoric acid than in a solution higher concentration. There is so much in one process stage of crystallization as possible Ferrodihydrogenphosph_hat should be crystallized out of the solution, it is desirable to have a fairly concentrated salt solution in this crystallization tank to obtain. If the solution coming out of the filter is weaker than expected, then water can be expelled from it by heating steam through the coiled pipe in the container and thereby heats the solution until it has the necessary Has reached a level of concentration. But the manufacturing process is common so directed that the solution has approximately the desired concentration level, when it enters the crystallization tank. .

Um die Kristallisation zu beschleunigen, wird kaltes Wasser durch die Schlangenrohre geleitet. Es -wird vorgezogen, das Auskristallisieren etwas langsam durchzuführen, da hierdurch größere Kristalle erhalten wer-, den, die bestimmte Vorteile haben, wie später auseinandergesetzt werden soll. Die Kristalle werden dann durch Zentrifugieren von der Mutterlauge getrennt, welch letztere in den Auflösungsbehälter zurückgeleitet werden kann. Die so gewonnenen Kristalle können erforderlichenfalls weiterhin getrocknet werden, wobei Oxydationsmöglichkeiten soweit als praktisch nur möglich ausgeschaltet werden müssen, da feuchte Kristalle in Gegenwart von Luft oxydieren und in erheblichem Maße unlöslich werden. Es soll daher kein Wasser im kristallisierten Produkt vorhanden sein mit Ausnahme des in die Kristalle eingetretenen Kristallwassers. Die Kristalle behalten ihr Kristallwasser, wenn sie bei Temperaturen nicht über 6o° C getrocknet werden. Kristalle, die in der beschriebenen Weise getrocknet wurden, nehmen keine Feuchtigkeitaus der Luft auf und sind -daher, wenn sie einmal gründlich getrocknet sind, verhältnismäßig stabil, wenn sie Außenluft ausgesetzt werden. Nichtsdestoweniger bleibt ständig eine gewisse Oxydationsgefahr durch Feuchtigkeit und Luft bestehen, und aus diesen Gründen sind große Kristalle vorzuziehen, weil sie bei größerem Volumen eine verhältnismäßig kleinere Oberfläche aufweisen, die oxydieren könnte. Die Kristalle können während des Trocknens so weit erhitzt werden, daß das Kristallwasser aus ihnen gewünschtenfalls ausgetrieben wird. Das wasserfreie Produkt ist langsamer oxydierbar als das kristallwasserhaltige. Obwohl das wasserfreie Produkt gewisse Vorteile aufweist, wird dennoch für den gewöhnlichen Gebrauch das kristallwasserhaltige als das leichter lösliche und billigere vorzuziehen sein. Wie früher auseinandergesetzt, wird 6o- .bis 75prozentige Säure vorzugsweise benutzt. Wird von einer solchen Konzentration ausgegangen und das Volumen der Lösung bis zum Beginn der Auskristallisation aufrechterhalten, so wird die :beste Ausbeute erzielt. Wird von einer 5oprozentigen Säure ausgegangen und auch hier das Volumen- im wesentlichen konstant erhalten, bis die Kristallisation einsetzt, dann wird ein geringer Ertrag unansehnlicher Kristalle erhalten, zum Teil aus dem Grunde, weil das Ferrodih3-drogenphosphat in höherem Maße in schwächerer Säure als in konzentrierterer Säure löslich ist. Wirts 85prozentige Säure benutzt, so ist es wiederum schwierig, eine zufriedenstellende Auskristallisation zu erhalten. Die Lösung kann auf geeignete Konzentration zu jener Zeit gebracht werden, zu der die Kristallisation stattfindet, falls die zuerst benutzte Säure nicht die ge-, eignete Konzentration besitzt. Es wird aber' vorgezogen, Säure solcher Konzentration zu benutzen, daß keine oder nur geringfügige Korrekturen der Säurekonzentration not wendig sind, damit man die richtige Ausl:ristallisation erreicht.To speed up the crystallization, cold water is passed through passed the coiled pipes. It is preferred that the crystallization take place a little slowly to be carried out, since larger crystals are obtained in this way, the specific Have advantages, as will be discussed later. The crystals will be then separated from the mother liquor by centrifugation, the latter in the dissolution container can be returned. The crystals thus obtained can, if necessary continue to be dried, with oxidation options as far as practical only have to be switched off, since moist crystals in the presence of air oxidize and become insoluble to a considerable extent. There should therefore be no water in the crystallized product may be present with the exception of that which has entered the crystals Crystal water. The crystals retain their water of crystallization when they are at high temperatures should not be dried above 60 ° C. Crystals dried in the manner described do not absorb moisture from the air and are therefore once they have been thoroughly dried, relatively stable when exposed to outside air will. Nevertheless, there is always a certain risk of oxidation from moisture and air exist, and for these reasons, large crystals are preferable because they have a relatively smaller surface area with a larger volume, the could oxidize. During the drying process, the crystals can be heated to such an extent that that the water of crystallization is expelled from them if desired. The anhydrous The product is more slowly oxidized than the one containing water of crystallization. Although the anhydrous Product has certain advantages, it is still used for normal use water of crystallization should be preferred to the more easily soluble and cheaper. As discussed earlier, 60 to 75 percent acid is preferably used. Assuming such a concentration and the volume of the solution up to Maintained at the beginning of crystallization, the result is: the best yield achieved. If a 5% acid is assumed and here, too, the volume is maintained essentially constant until crystallization begins, then a poor yield of unsightly crystals obtained, in part because the ferrodih3-drug phosphate to a greater extent in a weaker acid than in a more concentrated one Acid is soluble. If the host uses 85 percent acid, it is again difficult to to obtain a satisfactory crystallization. The solution can be based on appropriate Concentration at the time when the crystallization takes place, if the acid used first does not have the appropriate concentration. It but it is preferred to use acid in such a concentration that no or only minor corrections to the acid concentration are necessary to get the correct one Ausl: ristallisation achieved.

1v .aitgandillydrogenphosphat kann im wesentlichen in gleicher Weise erzeugt werden wie das ähnliche Ferrosalz. Die wichtigsten Modifikationen bestehen darin, daß ein wenig mehr Mangan als Eisen erforderlich ist, um denselben Sättigungsgrad der Lösung zu erreichen, und daß Vorkehrungen gegen Oxyclation des Manganphosphates unnötig sind.1v. Aitgandilly drug phosphate can be used in essentially the same way produced like the similar ferrous salt. The main modifications exist in that it takes a little more manganese than iron to reach the same level of saturation to achieve the solution, and that precautions against oxyclation of the manganese phosphate are unnecessary.

Es ist manchmal erwünscht, Mangan und herrosalz zusammen zu benutzen, und zu diesem Zweck kann Ferromangan, also eine Legierung von Mangan und Eisen, als geeignetes Ausgangsprodukt benutzt werden, cla sowohl das Eisen als auch das Mangan des Ferromangans in die entsprechenden Phosphate -in .gleichen Prozeß umgewandelt werden.It is sometimes desirable to use manganese and herrosalt together, and for this purpose ferromanganese, an alloy of manganese and iron, be used as a suitable starting product, both the iron and the Manganese in ferromanganese is converted into the corresponding phosphates in the same process will.

Zinkkdihydrogenphosphat (primäres Zinkphosphat) kann in derselben Weise dargestellt werden wie die ähnlichen Salze von Mangan und Eisen mit der Ausnahme, daß eine erheblich größere 'Menge von Zink als Eisen. notwendig ist, um denselben Sättigun gsgrad der Lösung zu erreichen, und daß ferner größere Sorge notwendig ist, um ein Cberhitzen während des Trocknens zu verhindern, weil die Kristalle unter 6o° C ber,2its schmelzen.Zinc dihydrogen phosphate (primary zinc phosphate) can be used in the same Are represented in the same way as the similar salts of manganese and iron with the exception that a considerably greater amount of zinc than iron. is necessary to the same To achieve the saturation level of the solution, and that further greater concern is necessary is to prevent overheating during drying because the crystals are under 6o ° C above, 2its melt.

Ferrodiltvdrogeitortltophospliate (primäres Eisen- (II-1 Phosphat), nunmehr tuintittelbar in Wasser gelöst, ergibt ohne Zusatz irgendwelcher anderer Reagenzien ein gutes Postschutzbad, das vor Gebrauch ungefähr i Stunde entsprechend zu erhitzen bzw. aufzukochen ist.Ferrodiltvdrogeitortltophospliate (primary iron (II-1 phosphate), now directly dissolved in water, results in without the addition of any other Reagents a good postal protective bath that approximately before use i Hour to heat or boil accordingly.

Das Salz kann in -verschiedensten Proportionen verwendet werden. So ist ein gutes Rosts chutzbad dadurch erzielt worden, daß man ungefähr 3 170 g des Salzes in ungefähr 55o l Wasser eingeführt hat als unterstes Maß, oder, als ungefähr höchstes Maß, ungefähr 32 kg des Salzes in dieselbe Menge Wasser einführte. Bei vollständig reinem Eisen ergaben die besten Resultate ungefähr 6 8oo g des Salzes in 55o 1 Wasser; es wurde aber gefunden, daß eine größere Salzmenge raschere Erfolge ergibt bei unvollständig gereinigtem Eisen, und es wurden daher als durchschnittliche Stärke des Bades schließlich ungefähr 153/4 kg des Salzes auf 55o 1 Wasser festgestellt. Die Konzentration der Lösung des Rostschutzbads sinkt ab; wenn das Werkstück mit unlöslichen Phosphaten bedeckt ist. Wie früher auseinandergesetzt, ergibt das Kochen einer wäßrigen Lösung des primären Eisen- (II-) Phosphates die Bildung einer gewissen Menge von sekundärem Eisen- (II-) Phosphat und freier Säure. Der Säuregehalt des Bades kann daher als guter Indikator der Stärke der Lösung für Rostschutzzwecke angesehen werden, und er bildet daher ein zuverlässiges Mittel zur Bestimmung der Salzmenge, die zu gegebener Zeit zugeführt -,werden muß, um die 1 ormalstärke .der Lösung herzustellen. Der Säuregehalt des Bades kann in Ziffern ausgedrückt werden, welche die Anzahl der Kubikzentimeter 1-/.10 =normalen Alkalis angibt, das erforderlich ist, um io ccm der Rostschutzlösung zu neutralisieren, wobei Phenolphthalein als Indikator benutzt wird.The salt can be used in various proportions. So a good rust protection bath has been achieved by adding approximately 3,170 g of the Salt introduced into about 55o l of water as the lowest measure, or, as approx highest level, about 32 kg of salt introduced into the same amount of water. at completely pure iron gave the best results about 6,800 grams of the salt in 55o 1 water; but it has been found that a larger amount of salt produces quicker results results from incompletely purified iron, and it was therefore considered to be average The strength of the bath was found to be about 153/4 kg of salt in 55o 1 of water. The concentration of the solution in the anti-rust bath drops; when the workpiece with insoluble phosphates is covered. As discussed earlier, the result is boiling an aqueous solution of the primary iron (II) phosphate the formation of a certain Amount of secondary iron (II) phosphate and free acid. The acidity of the Baths can therefore be used as a good indicator of the strength of the solution for anti-rust purposes and it is therefore a reliable means of determining the Amount of salt added at a given time - must be used in order to achieve the normal strength of the Solution. The acidity of the bath can be expressed in digits, which indicates the number of cubic centimeters 1 - /. 10 = normal alkali that is required is to neutralize 10 cc of the anti-rust solution, with phenolphthalein as Indicator is used.

Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz von 4.53 g des Salzes zu 5501 Wasser ungefähr eine Einheit zum Säuregehalt der Lösung zuführt; wenn in der dargelegten Weise die Prüfung vorgenommen wird und werden i53/4 kg des Salzes 550 1 Wasser zugeführt beim Ansetzen des Rostschutzbads, dann «-ird die Lösung ungefähr 35 Einheiten Säuregehalt aufweisen. Weitere Salzmengen können zugeführt werden zu jeder gewünschten Zeit, um die Lösung auf ihre -Normalstärke zu bringen. Bei gewöhnlicher Arbeit, bei der das Rostschutzbad -dauernd den ;amen Tag benutzt wird, ist es aber am bequemsten, in der Nacht den Salzbetrag zu- 1 zufügen, der als notwendig durch den Säuregehalt des Bades angezeigt wird. Wenn beispielsweise das Bad 28 Einheiten Säuregehalt am Schluß eines Tagesbetriebes aufweist, werden 3 170 g Salz zu den 5`o 1 Wasser der Lösung hinzuzufügen sein. Die Wärmezufuhr zu dem Bad wird während der Nacht abgestellt, so daß es zwar warm bleibt, nicht aber kocht. Diese Methode der Zufügung notwendiger Salzmengen bei DegDe-#i1111 der -Nacht derart, da ßdas Salz in derwarmen, aber nicht kochenden Lösung eine ganze Anzahl von Stunden verbleibt, hat sich als besonders wirkungsvoll bis- zur Wiederherstellung der gewünschten Stärke der Lösung erwiesen. Wird das Rostschutzbad ununterbrochen 24 Stunden benutzt, dann kann die Regenerierung zu jeder beliebigen Zeit erfolgen.It has now been found that the addition of 4:53 g of the salt to water is about 5501 a unit supplies to the acid content of the solution; If the test is carried out in the manner outlined above and 1,53 / 4 kg of the salt are added to 550 liters of water when the anti-rust bath is being prepared, then the solution will have about 35 units of acid content. Additional amounts of salt can be added at any time to bring the solution to its normal strength. In ordinary work, in which the anti-rust bath is used continuously the same day, it is most convenient to add the amount of salt at night which is indicated as necessary by the acidity of the bath. If, for example, the bath has 28 units of acid content at the end of a day's operation, 3 170 g of salt will have to be added to the 5'o 1 of water in the solution. The heat supply to the bath is turned off during the night so that it stays warm but does not boil. This method of adding the necessary amounts of salt at DegDe- # i1111 der -Nacht in such a way that the salt remains in the warm but not boiling solution for a number of hours has proven to be particularly effective until the desired strength of the solution is restored. If the anti-rust bath is used continuously for 24 hours, it can be regenerated at any time.

Mangandihvdrogenphosphat und Zinkdili;-drogenphosphat können entweder allein oder in verschiedenstem Gemengeverhältnis miteinander oder mit Ferrodihydrogenphosphat im wesentlichen in gleicher Weise benutzt werden wie dies für Ferrosalz allein früher .beschrieben wurde. Die Anwendung der Mischung von Ferro- und Mangansalz ändert nicht erheblich die Salzmenge, die zur Erzeugung eines gewünschten Säuregehaltes des Bades erforderlich ist, aber es wird in einem solchen Bad eine erheblich größere Menge von Werkstücken mit dem Rostschutzmittel bedeckt werden können, bis sein Säuregehalt auf einen bestimmten Wert absinkt, als wenn Ferrosalz allein benutzt wird, und ferner ist die Rostschutzschicht hierbei etwas glatter und widerstandsfähiger gegen Rost.Manganese dihydrogen phosphate and zinc diluent drug phosphate can be either alone or in various proportions with one another or with ferrodihydrogen phosphate can be used in essentially the same way as earlier used for ferrous salt alone .has been described. The application of the mixture of ferrous and manganese salts changes does not significantly increase the amount of salt required to produce a desired acid content of the bath is necessary, but in such a bath it becomes a considerably larger one Amount of workpieces can be covered with the anti-rust agent until its acidity drops to a certain value as if ferrous salt is used alone, and further the anti-rust layer is a bit smoother and more resistant to rust.

Die Zahl der Metalle,- die zur Herstellung eines Rostschutzmittels verwendet werden können, ist durch eine ganze Anzahl -von Faktoren begrenzt; sie müssen Phosphate ergeben, die ihrer Natur und Löslichkeit nach ähnlich den Ferrophosphaten sind. und sie dürfen in der elektrochemischen Spannungsreihe nicht unter Eisen stehen.The number of metals - those used to make a rust preventive can be used is limited by a number of factors; she must produce phosphates that are similar in nature and solubility to ferrophosphates are. and they must not be under iron in the electrochemical series.

Diesen Forderungen leisten die Metalle in i der elektrochemischen Spannungsreihe von Mangan bis Eisen einschließlich Folge. Cadmium ist zu teuer, um als Hauptbestandteil eines Rostschutzmittels benutzt zu werden, obwohl Cadmium oft im handelsüblichen j Zink gefunden wird und daher in gewissem Umfang auch in das handelsübliche Salz eingeschlossen werden kann.Metals meet these requirements in the electrochemical Voltage series from manganese to iron including sequence. Cadmium is too expensive to be used as the main component of a rust preventive, although cadmium is often found in commercial zinc and therefore to some extent also in the commercial salt can be included.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten Verfahrensweisen beschränkt, i sondern kann in der verschiedensten Weise modifiziert werden.The invention is of course not limited to the illustrated procedures restricted, i but can be modified in various ways.

Claims (3)

PATE NTANSPRÜCF1E: i. Verfahren zum Bereiten oder Regenerieren eines phosphathaltigen Rostschutzbads, dadurch gekennzeichnet, daß man Phosphate, mit Vorteil starksaure lösliche Phosphate des Eisens in Ferroform oder aber Orthophosphate des Mangans, Zinks oder Cadmiums allein für sich oder in Mischung in fester, also körniger, kristallinischer oder pulvriger Form in das Lösungsmittel bzw. Bad einträgt. PAT E NTANSPRÜCF1E: i. Process for preparing or regenerating a phosphate-containing rust protection bath, characterized in that phosphates, with advantage strongly acidic soluble phosphates of iron in ferrous form or orthophosphates of manganese, zinc or cadmium alone or in a mixture in solid, i.e. granular, crystalline or powdery form enters the solvent or bath. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, :daß man ein primäres Phosphat eines oder mehrerer Metalle der elektrochemischen Spannungsreihe von Mangan bis Eisen einschließlich in Wasser auflöst. 2. The method according to claim i, characterized in that: that one a primary phosphate of one or more metals of the electrochemical series from manganese to iron and including dissolves in water. 3. Verfahren zur Herstellung eines zur Bereitung oder Regenerierung eines Rostschutzbads gemäß Anspruch i oder 2 geeigneten Manganophosphates oder eines Gemisches von Mangano- und Ferrophosphat, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dessen Darstellung von einer Eisen-Mangan-Legierung (z. B. Ferromangan) ausgeht. q.. Verfahren zur Herstellung einer zur Bereitung oder Regenerierung eines Rostschutzbads gemäß Anspruch i oder a geeigneten Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbindung aus einer 6o- bis 75prozentigen Lösung der Phosphorsäure ausscheiden bzw. auskristallisieren läßt. 5. Verfahren zur Bereitung oder Regenerierung eines Rostschutzbads, dadurch gekennzeichnet, daß man eine ;gemäß Anspruch i oder 2 erhaltene Lösung in an sich bekannter Weise einige Zeit auf geeignete ,Temperatur erhitzt (aufkocht), wodurch sie als Rostschutzbald gebrauchsfertig wird. _3. Method of manufacture one for the preparation or regeneration of a rust protection bath according to claim i or 2 suitable manganese phosphates or a mixture of manganese and ferro phosphate, characterized in that an iron-manganese alloy is used to represent it (e.g. ferromanganese) goes out. q .. method of making a for preparation or Regeneration of a rust protection bath according to claim i or a suitable compound, characterized in that the compound from a 6o- to 75 percent solution the phosphoric acid can precipitate or crystallize out. 5. Method of preparation or regeneration of a rust protection bath, characterized in that one; according to Claim i or 2 obtained solution in a manner known per se for some time to suitable , Heated to temperature (boils), making it ready for use as a rust protection soon. _
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE746470C (en) * 1935-02-18 1944-07-21 Metallgesellschaft Ag Process for refreshing zinc phosphate rust protection baths

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE746470C (en) * 1935-02-18 1944-07-21 Metallgesellschaft Ag Process for refreshing zinc phosphate rust protection baths

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