DE503898C

DE503898C - Verfahren zur Darstellung von Doppelsalzen des Ammoniumsulfats mit den Sulfaten derAlkalien

Info

Publication number: DE503898C
Application number: DEST38866D
Authority: DE
Original assignee: DIPL BERGING FERDINAND STEIN
Current assignee: DIPL BERGING FERDINAND STEIN
Priority date: 1924-12-24
Filing date: 1924-12-24
Publication date: 1930-07-31

Description

Verfahren zur Darstellung von Doppelsalzen des Ammoniumsulfats mit den Sulfaten der Alkalien Das Verfahren betrifft im wesentlichen die Verwertung von Laugen, welche beide Sulfate gelöst enthalten, insbesondere von solchen, welche bei der Behandlung der Doppelsalze von Magnesiumsulfat und Calciumsulfat mit Alkaiisulfaten oder von Salzgemischen gleicher Zusammensetzung, in denen auch die Alkalisulfate ganz oder zum Teil durch Alkalichloride ersetzt sein können, mit Ammoniak und Kohlensäure erhalten werden können.
Es beruht auf der Beobachtung, daß die Doppelsalze durch einfache Verdampfung und Abkühlung der Laugen nicht erhalten werden können, weil die Doppelsalze bei höherer Temperatur nicht beständig sind und daher die zuerst kristallisierenden Einzelsulfate die später kristallisierenden Doppelsalze verunreinigen. Dieser Übelstand wird vermieden, wenn die heißen Lösungen unter Vermischung mit kalten Mutterlaugen mindestens so lange gerührt werden, bis eine Temperatur von q.o bis 5ö' C erreicht ist. Hierbei werden die primär abgeschiedenen Einzelsulfate in die Doppelsalze übergeführt. Bei längerem Rühren gelingt diese Überführung auch beim Rühren der Einzelsalze mit kalter Mutterlauge. Die so erhaltenen Mutterlaugen, welche am besten auf annähernd molekularem Verhältnis erhalten werden, liefern bei weiterem Eindampfen und gleicher Arbeitsweise immer weitere Mengen des Doppelsalzes. Das Eindampfen soll zweckmäßig bis zum Beginn einer Salzabscheidung getrieben werden, kann aber auch unter erheblicher Abscheidung von Alkalisulfat fortgesetzt werden, da eine Umwandlung des letzteren in Doppelsalz bei dem nachfolgenden Rühren stattfindet.
Eine erneute Eindampfung der Mutterlaugen zwecks Gewinnung weiteren Doppelsalzes ist jedoch nicht möglich, wenn das Doppelsalz aus einem Chlorid und einem Sulfat gebildet wurde. Hier werden nach Abscheidung des Doppelsalzes die Mutterlaugen an dem durch Konversion gebildeten Chlorid angereichert, welches abgeschieden werden muß. bevor die Mutterlaugen erneut auf die Doppelsalze verarbeitet werden sollen, wenn es nicht vorgezogen wird, diese bei dem eingangs geschilderten Verfahren mit zu verwerten. Ein anderer Weg für die Verarbeitung dieser Mutterlaugen besteht in der Fällung des größten Teiles der Alkalisulfate durch Rühren mit Gips als Calciumsulfatdoppelsalze, welche gleichfalls in dem eingangs geschilderten Verfahren zweckmäßig Verwendung finden, und in der Verarbeitung der jetzt fast S0,7 freien Laugen auf die Chloride.
Die größte Ausbeute bei der Verarbeitung von Sulfaten in Gegenwart von Chloriden wird dann erzielt, wenn die kalten Mutterlaugen außer an dem Doppelsalz auch an Alkalisulfat und Ammoniumchlorid ganz oder doch nahezu gesättigt sind. Jede andere Zusammensetzung der kalten Mutterlaugen ergibt eine geringere Ausbeute, was um so wichtiger ist, als die Mutterlaugen nicht wie bei ausschließlicher Anwesenheit von Sulfaten durch einfaches Verdampfen weitereMengen desDoppelsalzes liefern. Die so erhaltene Mutterlauge hat bei Verarbeitung von Natriumsalzen die Zusammensetzung:

x 6, 9 °/o NH, Cl

7,1 - NaCI

x3;9 - Na2S0¢

62,1 - H20.

Eine kalte Mutterlauge, welche lediglich die beiden Sulfate, und zwar im molekularen Verhältnis enthält und unter Kristallisation von Natriumammoniumsulfat erhalten wurde, hat die folgende Zusammensetzung:

18,8 °/o (NH4)sSOa

2o,2 - Na2S04

61,o - H20.

Wird diese Lösung z. B. mit Ammoniumchlorid und Natriumchlo rid in solchen Mengen einige Zeit kalt verrührt, daß die obige Lösung x bei Sättigung an dem Doppelsalz Natriumsulfat und Ammoniumchlorid als Mutterlauge erhalten wird, so werden noch sehr erhebliche Mengen des Doppelsalzes gewonnen. xoo Teile Lauge 2 liefern mit io,1 Ammoniumchlorid und ix,x Natriumchlorid gerührt, laugenfrei berechnet, 34,6 Doppelsalz und 88,6 Teile der Lauge i. Es kann aber auch die chloridfreie Lauge 2 mit dem in ihr kristallisierten Doppelsalz ohne dessen Abtrennung unter Zusatz der Chloride und entsprechender Vermehrung der Ausbeute weitergerührt werden. Werden hierbei die abgeschiedenen Salzmengen zu groß und die Laugen zu dickflüssig, so werden dieselben mit der Mutterlauge i verdünnt.
Diese Doppelsalze haben eine besondere Bedeutung als Zwischenprodukte für die Herstellung der Alkalisulfate, gegebenenfalls auch für die von Ammoniumsulfat durch deren Umsetzung mit Chloriden, da die Konversion über diese Doppelsalze bedeutend günstiger verläuft als bei der direkten Herstellung. Es liegt dies an der Anhäufung des bei der Konversion gebildeten Chlorids in der Lösung, so daß statt der erwarteten Sulfate, wenn nicht sehr verdünnte Lösungen vorliegen, die Doppelsalze erhalten werden. Außerdem stellt das Ammoniumkaliumsulfat ein hochwertiges Kalium und Stickstoff enthaltendes Düngemittel dar. Auch der nach Anspruch 4 erhaltene Syngenit kann als solches zweckmäßig Verwendung finden.
Da Lösungen nach Art der Lösung x auch aus Alkalichlorid und Ammoniumsulfat *ie aus Ammoniumchlorid und Alkalisulfat unter Bildung der Doppelsalze erhalten werden können, ergibt sich, daß das Verfahren sich auch auf alle die Fälle bezieht, in denen diese Salze oder solche enthaltende Zwischenprodukte und Lösungen auf Doppelsalz verarbeitet werden sollen.
Enthalten die zu verarbeitenden Laugen gleichzeitig Magnesiumsalze in nicht zu großer Menge, so wird hierdurch das Verfahren an sich nicht wesentlich beeinflußt. Jedoch empfiehlt sich die Verarbeitung nach Anspruch 3, um eine Verunreinigung der Doppelsulfate mit Magnesiumsulfat sicher zu vermeiden, sowie eine Rückführung der Mutterlaugen in den Betrieb des eingangs geschilderten Verfahrens. Auch wird bei der Behandlung dieser Laugen nach Anspruch 4 keine so vollständige Fällung der Alkalisulfate erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Verfahren zur Darstellung von Doppelsalzen des Ammoniumsulfats mit den Sulfaten der Alkalien aus diese annähernd in molekularem Verhältnis enthaltenden Lösungen oder nach Einstellung dieses Verhältnisses, dadurch gekennzeichnet, daß diese so lange verdampft werden, bis Salzabscheidung auftritt, und daß diese Laugen dann mindestens so lange mit kalten Mutterlaugen dieses Prozesses unter Rühren versetzt oder in anderer Weise unter Rühren gekühlt werden, bis eine Temperatur von 4o bis 5o° erreicht ist, worauf dieselben der Kristallisation überlassen werden, während die Mutterlaugen in der gleichen Weise auf die Doppelsalze verarbeitet werden können.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Sulfate oder Gemenge beider (Zwischenprodukte) unter Einstellung eines annähernd molekularen Verhältnisses bei gewöhnlicher Temperatur mit Mutterlaugen gerührt werden.
3. Verfahren nach Ansprüchen x und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lösungen der Sulfate und Chloride mit oder ohne Zusatz dieser Salze in fester Form derart behandelt werden, daß zur Erzielung größter Ausbeute schließlich außer an dem Doppelsalz auch an Ammoniumchlorid und Alkalisulfat gesättigte oder annähernd gesättigte Mutterlaugen erhalten werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterlaugen mit Gips unter Abscheidung der Alkalisulfat-Calciumsulfatdoppelsalze verrührt und nach Abtrennung derselben auf die Chloride verarbeitet werden.