DE467479C

DE467479C - Production of metal cyanamides or mixtures containing them

Info

Publication number: DE467479C
Application number: DEF62336D
Authority: DE
Inventors: Dr H Heinrich Frank; Dr Hugo Heimann
Original assignee: ALBERT R FRANK DR; NIKODEM CARO DR
Current assignee: ALBERT R FRANK DR; NIKODEM CARO DR
Priority date: 1926-10-23
Filing date: 1926-10-23
Publication date: 1928-10-25
Also published as: GB279420A

Description

Herstellung von metallcyanamiden oder solche enthaltenden Gemischen Es ist bekannt, Metallcyanamide aus Metallcarbonaten, insbesondere aus Bariumcarbonat, durch Behandeln mit Ammoniak bei schwacher Glühhitze herzustellen.Production of metal cyanamides or mixtures containing them It is known to use metal cyanamides from metal carbonates, in particular from barium carbonate, by treating with ammonia at low glowing heat.

Die Verwirklichung einer solchen Reaktion, d. h. von den Carbonaten zu den Cyanamiden zu gelangen, war durch die Umkehrung der Ammoniakabspaltung aus Metallcyanamiden nahegelegt, die z. B. beim Bariumcyanamid folgendermaßen verläuft: Die hohen Temperaturen, die oft eine Zersetzung des Ammoniaks und vorzeitigen Carbonatzerfall hervorrufen, und die ungünstige Gleichgewichtslage, die zu einer Rückverseifung führt, veranlassen jedoch geringe Ausbeuten.The realization of such a reaction, ie to get from the carbonates to the cyanamides, was suggested by the reversal of the elimination of ammonia from metal cyanamides, which z. B. with barium cyanamide proceeds as follows: However, the high temperatures, which often cause ammonia decomposition and premature carbon decomposition, and the unfavorable equilibrium position, which leads to saponification, cause low yields.

Es wurde nun die Feststellung gemacht, daß, wenn man ein Gemisch von Ammoniak und Kohlenoxyd auf die Carbonate der zweiwertigen Metalle, wie z. B. Calcium, Barium, Magnesium, Zink u. a., bei Temperaturen, die bei ihren Dissoziationstemperaturen oder nicht wesentlich darunter oder darüber liegen, bei gewöhnlichem oder .erhöhtem Druck einwirken läßt, man in guter Ausbeute die entsprechenden Metallcyanamide erhält. Die Anwendung eines Gemisches von Ammoniak und Kohlenoxyd schafft hier völlig neue Reaktionsbedingungen. Durch die Gegenwart .des Kohlenoxyds wird die Wasserabspaltung (s. Gleichung i von rechts nach links) in einem für die Cyanamidbildung günstigen Sinne beeinflußt: es wird nämlich im Sinne der Gleichung CO + H20 = H2 + C02 (z) ständig Wasser aus dem Gleichgewicht der Gleichung i entfernt, so daß diese vollständig nach links verlaufen kann. Die gleichzeitig nach a auftretende Kohlensäure aber beeinflußt die Carbonatclissoziation ebenfalls günstig, indem sie durch Recarbonisierung evtl. entstehenden Calciumoxyds die Stickstoffbindungsmöglichkeit verlängert oder vergrößert. Als Beweis für diese Auffassung der Reaktion mag erwähnt werden, daß das Abgas des Verfahrens , ständig Wasserstoff enthält bei enner Gesamtstickstoffausbeute in gebundener (Cyanamid) und wiedergefundener (Ammoniak) Form von etwa 99 bis i oo °!o.It has now been established that if one uses a mixture of Ammonia and carbon oxide on the carbonates of the divalent metals, such as. B. Calcium, Barium, magnesium, zinc, and others, at temperatures that are close to their dissociation temperatures or not significantly below or above, with ordinary or increased Allowing pressure to act, the corresponding metal cyanamides are obtained in good yield. The use of a mixture of ammonia and carbon monoxide creates completely new ones here Reaction conditions. The presence of the carbon monoxide results in the elimination of water (see equation i from right to left) in a favorable for cyanamide formation Senses influenced: it is namely in the sense of the equation CO + H20 = H2 + C02 (z) constantly removes water from the equilibrium of equation i, so that this is completely can run to the left. But the carbonic acid that occurs at the same time after a Influences the carbonate clissociation also favorably by being re-carbonized possibly developing calcium oxide prolongs the possibility of nitrogen binding or enlarged. As proof of this conception of the reaction it may be mentioned that the exhaust gas of the process, constantly contains hydrogen with a total nitrogen yield in bound (cyanamide) and recovered (ammonia) form from about 99 to i oo °! o.

Folg ende Beispiele machen das Verfahren deutlich: i. i kg Calciumcarbonat wird im elektrischen Röhrenofen bei 750° mit einem Ammoniak-Kohlenoxyd-Gemisch io:2 strömend behandelt. Das Endprodukt enthält 92% Caldumcyanamid sowie den Rest des Calciums als Carbonat und etwas Oxyd.The following examples make the process clear: i. i kg of calcium carbonate is in the electric tube furnace at 750 ° with an ammonia-carbon oxide mixture io: 2 treated with gusto. The final product contains 92% caldum cyanamide as well the rest of the calcium as carbonate and some oxide.

509 Magnesiumcarbonat werden bei 55o' wie bei Beispiel i behandelt, nur hat das Gasgemisch die Zusammensetzung 6:4, Der Versuch wurde bei einer Stickstoffbindung von 26% Stickstoff als Cyanamid beendet. 509 magnesium carbonate are treated at 55o 'as in example i, only the gas mixture has the composition 6: 4. The experiment was ended with a nitrogen binding of 26% nitrogen as cyanamide.

-Die Wirkung des Kohlenoxgdzusatzes im Vergleich zu nur mit Ammoniak angestellten Versuchen ergibt sich aus folgender Versuchstabelle 'Versuchs- Gaszusammen- Cyanamid- Ausgangsmaterial dauen Temperatur in Stunden Setzung salz in j" CaC03 (aus CaS04 4 700° 1o NH3 28,0 -f-- NHs .+ CO, herg.) Desgl. 4 700° 8 NH3: 2 CO 40,1 C&C03 DAB. V. 4 700° 1o NH3 37,8 Desgl. 4 70ö° ' 1o NH3 : 2 CO 69,o Desgl. 1o 700° 1o NH3 58,9 Desgl. 1o 700° 1o NH3: 2"CO 79,2 BaC03 4 63o0 1o NH3 11,51 Desgl. 4 63o° 8 NH3: 2 CO 19,7 Die Versuche sind nach der angegebenen Versuchsdauer abgebrochen worden, Bei genüg,end langer Einwirkung des lassen sich ohne Schwierigkeiten 9o- bis 95prozentige Produkte erhalten.-The effect of the addition of carbon dioxide in comparison to experiments made only with ammonia can be seen from the following test table '' Experimental gas together cyanamide Starting material withstand temperature in hours setting salt in j " CaC03 (from CaS04 4 700 ° 1o NH3 28.0 -f-- NHs. + CO, herg.) The same 4,700 ° 8 NH3: 2 CO 40.1 C & C03 DAB. V. 4 700 ° 1o NH3 37.8 The same 4 70ö ° '1o NH3: 2 CO 69, o The same 1o 700 ° 1o NH3 58.9 The same 10 700 ° 10 NH3: 2 " CO 79.2 BaC03 4 63o0 1o NH3 11.51 The same 4,630 ° 8 NH3: 2 CO 19.7 The experiments were terminated after the stated duration of the experiment. With sufficient, long exposure to the, 90 to 95 percent products can be obtained without difficulty.

Aus Bariumcarbonat entstehen bei Einhalten der angegebenen Versuchsbedingungen neben dem Cyänamidsalz -keine anderen Stickstoffverbindungen.Barium carbonate is produced when the specified test conditions are observed apart from the cyanamide salt - no other nitrogen compounds.

Die Umsatz und Geschwindigkeit beschleunigende Wirkung des Kohlenoxyds kann noch verstärkt werden durch Zugabe von Zuschlägen zu den Metallcarbonatan, wie z. B. Alkalicarbonate, Caldumfluorid, Oxyd usw. Es ist auch einleuchtend, daß das Verfahren nicht beschränkt ist auf die einheitlichen Meta71-ca.rbonate, sondern da.ß auch die natürlichen oder künstlichen Mischungen mehrerer Carbönate, wie z, B. Dolömit oder Bariumcarbonat -f-. Calciumcarbonatgemische, benutzt werden können.The effect of carbon monoxide, which accelerates the turnover and speed can be reinforced by adding additives to the metal carbonate, such as B. alkali carbonates, caldum fluoride, oxide, etc. It is also evident that the procedure is not limited to the uniform Meta71 approximate rates, but rather da.ß also the natural or artificial mixtures of several carbonates, such as B. dolomite or barium carbonate -f-. Calcium carbonate mixtures, can be used.

Es hat sich zur Erzielung hohr Gesamtstickstoffausbeuten als notwendig' erwiesen, die Anwesenheit von die Zersetzung des Ammoniaks fördernden Metallen oder Metallverbindungen, wie Eisen oder.Nickel, auszuschließen. Infolgedessen eignen sich besonders Apparaturen aus keramischem Material und insbesondere Quarz für das Verfahren. Aber auch die Anwesenheit flüchtiger Eisenverhindungen, wie z. B. Eisencarbonyl, sind aus den angewandten Gasen, namentlich wo der Prozeß eine höhere Temperatur erfordert, auszuschließen.It has proven to be necessary to achieve high total nitrogen yields proved the presence of the decomposition of the ammonia promoting metals or Metal compounds such as iron or nickel should be excluded. As a result, are suitable Particularly apparatus made of ceramic material and especially quartz for the Procedure. But also the presence of volatile iron compounds, such as B. iron carbonyl, are from the gases used, especially where the process is at a higher temperature requires to exclude.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of metal cyanamides or mixtures containing them, characterized in that an ammonia-carbon oxide gas mixture is used under normal or increased pressure, the .Carbonates of divalent metals lets act at temperatures close to their dissociation temperature. -

2. Procedure -according to claim i, characterized in that the metal carbonates additives, such as Alkali carbonates, calcium fluoride, etc. can be added.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the natural and also as the starting material artificial mixtures of several carbonates would be used.

4. The method according to claim i to 3, marked by the fact that the reaction to the exclusion of the decomposition the ammonia-promoting metals, such as iron or nickel or their compounds, is also carried out in gaseous form, with appropriate apparatus made of ceramic Material, especially quartz, are used.