DE482190C

DE482190C - Herstellung von Alkaliphosphaten

Info

Publication number: DE482190C
Application number: DEC40360D
Authority: DE
Original assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Current assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Priority date: 1927-08-31
Filing date: 1927-08-31
Publication date: 1929-09-09

Description

Herstellung von Alkaliphosphaten Es ist bereits bekannt, durch Erhitzen von Alkalichloriden und Phosphorsäure Alkalip'hosphate herzustellen. Diese Reaktion geht leicht vonstatten, wenn man auf i Mol. H3P04, i Mol. NaCl oder KCl verwendet, wobei sich zuerst die primären Alkaliphosphate bilden, welche je nach der Temperatur in Alkalimetap'hosphate übergehen. Die Umsetzung von i Mol. Alkalichlorid auf i Mol. Phosphorsäure ist bei etwa 35o° beendet. Will man nun ein weiteres Molekül Alkalichlorid in Reaktion bringen, so gelingt die Reaktion nur sehr unvollkommen, weil nach dem Übergang des primären Alkalip'hosphates in Metaphosphat keine Möglichkeit besteht, weitere Mengen Alkalichlorid zu zersetzen.
Eine etwas größere Menge Alkalichlorid als i Mol. pro i Mol. Phosphorsäure kann man zersetzen, wenn man von vornherein auf i Mol. Phosphorsäure z Mol. Alkalichlorid verwendet. Das primäre Alkaliphosphat wirkt dann oberhalb 350° in geringem Umfange auf das noch vorhandene Alkalichlorid ein, wobei sich sekundäres Phosphat oder vorzugsweise Pyrophosphat bildet. Diese Reaktion kommt aber trotz Erhöhung der Temperatur sehr bald zum Stillstand, und es gelingt nur, 55 bis 6o% des Alkalichlorids zu zersetzen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die Zersetzung der Alkalichloride durch Anwendung von überhitztem Wasserdampf zu verbessern. Die Nachprüfung dieser Versuche zeigte aber nur eine unwesentliche Erhöhung der abgetriebenen Salzsäure.
Überraschenderweise wurde aber gefunden, daß man Alkalichloride in glatter Weise mittels Phosphorsäure in Alkaliphosphate unter Gewinnung der entsprechenden Salzsäure überführen kann, wenn man auf i Mol. Phosphorsäure z Mol. Alkalichlorid anwendet und eine gewisse Menge, z. B. das doppelte Gewicht der Phosphorsäure, an Kieselsäure hinzufügt, wobei sich die durch Fällung aus Alkalisilikat mittels Säure oder Zersetzung von Siliciumfluorid - usw. gewonnene hydratisierte Kieselsäure am besten bewährt hat. Zunächst wird bis zu 3oo bis 35o° in bekannter Weise die Hälfte der Salzsäure abgetrieben. Erhitzt man dann vorteilhaft unter Umrühren auf Rotglut, so wird auch das zweite Molekül Alkalichlorid quantitativ zersetzt. Vorteilhaft wird das Verfahren z. B. in einem MacTear-Ofen durchgeführt, wo die Salzsäuregase mit dem Feuergasstrom weggeführt werden.
Geeignet für das vorliegende Verfahren wurde z. B. die Kieselsäure gefunden, welche durch Zersetzen von Wasserglas mittels Säure gewonnen werden kann. Bekanntlich hält diese in geeigneter Weise gefällte, als Kieselsäuregel bekannte Kieselsäure Wasser bis zu hohen Temperaturen fest. Das Reaktionsgemisch wird nach der Zersetzung der Alkalichloride ausgelaugt, wobei die Phosphorsäure im wesentlichen als Alkalipyrophosphorsäure zurückerhalten wird; geringe Mengen gehen beim Laugungsvorgang in Orthophosphorsäure über. Die Kieselsäure bleibt zurück und geht in den nächsten Ansatz. Dieselbe kann beliebig oft benutzt werden.
Führt man das Verfahren mit technischer, durch Auslaugen von Superphosphat gewonnener Phosphorsäure, welche gewöhnlich Mengen von Eisen, Aluminium und Calcium gelöst enthält, durch, so bleibt in der Kieselsäure eine entsprechende Menge der unlöslichen Phosphate zurück. Diese werden vorteilhaft aus der Kieselsäure mit Salzsäure herausgelöst und können als zitrat- oder zitronenlösliche Phosphate gefällt werden, Die gereinigte Kieselsäure geht wieder in den Betrieb zurück. . ' Geeignet für den vorliegenden Zweck wurde auch die bei der Kieselfluorna'triumherstellung in der Superp'hosphatindustrie anfallende Kieselsäure gefunden. Merkwürdigerweise ist diese Kieselsäure beim ersten Gebrauch verhältnismäßig inaktiv, während sie nach dem erstmaligen Ablaugen der Alkaliphosphate sich für weitere Ansätze vorzüglich eignet.
Bemerkenswert ist, daß bei der Verwendung der durch Zersetzung von Alkalisilikaten oder aus Silicfiumfluorid hergestellten hydratisierten Kieselsäure das Reaktionsgemisch auch bei heller Rotglut nicht zusammenschmilzt, sondern schön locker und pulverförmig in gut rührbarem Zustande bleibt, während bei Anwendung gleicher Mengen Seesand oder gemahlener Kieselsteine die Masse schon bei verhältnismäßig niedriger Temperatur zusammenschmilzt, obwohl man auch durch Vermischen von Phosphorsäure, Chlornatrium und zerkleinerten ICieselsteinen und ähnlicher natürlich vorhandener Kieselsäure die Phosphorsäure quantitativ in Alkaliphosphat überführen kann. Weiterhin ist auch auffallend, daß die unter Verwendung von hydratisierter Kieselsäure hergestellten Alkalipyrophosphatlaugen keinerlei Kieselsäure oder Alkalisilikat enthalten, sondern sehr rein sind.
Es ist nun an und für sich bereits vorgeschlagen worden, Calciumphosphat mit und ohne Kohlezusatz bei Gegenwart oder Abwesenheit von Alkalisalzen mit Kieselsäure zu glühen. Diese Verfahren zielen aber nicht auf die Gewinnung von Alkaliphosphaten und Salzsäure ab.
Es ist auch bereits bekannt, aus Alkalichloriden, Kieselsäure, Dampf und Luft, Salzsäure bzw. Chlor und Alkalisilikate herzustellen. Wie aber bereits gesagt wurde, entsteht bei dem vorliegenden Verfahren kein Alkalisilikat, und die Anwendung von Wasserdampf ist unnötig. ---

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Alkaliphosphaten aus Alkalichloriden und Phosphorsäure in der Hitze, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung der Alkalichloride mit der Phosphorsäure in Gegenwart von Kieselsäure bei erhöhter Temperatur vornimmt.
2. Verfahren zur Herstellung von Alkaliphosphaten aus Alkalichloriden und Phosphorsaure- in der Hitze, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung der Alkalichloride mit der Phosphorsäure in Gegenwart von hydratisierter Kieselsäure bei erhöhter Temperatur vornimmt.
3. Anwendungsform des Verfahrens nach Anspruch i und .2, . dadurch gekennzeichnet, da.ß die Reaktion-zwischen Phosphorsäure und Alkalichloriden bei Gegenwart von Kieselsliure meinem rotierenden, mit Umwälzvorrichtungen versehenen Ofen unter direkter Beheizung mit den Feuergasen vorgenommen wird.