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Verfahren zur Trennung und Herstellung von Kalisalzen aus Gemischen
von Soda und Pottasche Das vorliegende Verfahren ermöglicht eine einfache Trennung
und Abscheidung des Sodagehaltes in Form von NaHC03, teilweise auch des KZ C 03-Gehaltes
in Form von KH CO", von der Hauptmenge des Kaligehaltes in Form von leicht
löslichen Salzen desselben aus Gemischen von Natrium- und Kaliumcarbonat,wie solche
z. B. in Wollschweißaschen, Schlempekohle und ähnlichen Produkten vorkommen.
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Es beruht auf der neu aufgefundenen und überraschenden Tatsache, daß
bei Einwirkung geringer Säuremengen auf solche Gemische zuerst der Pottaschegehalt
zersetzt wird unter Bildung des der Säure entsprechenden Kalisalzes, die naszierendeKohlensäure
aber nicht entweicht, sondern zunächst von der Soda unter Bildung des schwer löslichen
NaH C O3 aufgenommen wird, das sich ausscheidet. Erst nach Überführung des Sodagehaltes
in das NaH C 03 beginnt bei weiterem zweckmäßigen Säurezusatz die Bildung und Abscheidung
des ebenfalls schwer löslichen K H C 03, während in der Mutterlauge neben den geringen
Mengen schon anfänglich vorhanden gewesener Kalisalze und den ihrer Löslichkeit
entsprechenden von KH C 03 (und Na H C 03) das Kalisalz der angewendeten Säure sich
befindet und daraus als neutrales, evtl. auch als saures Salz gewonnen werden kann.
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Die anwendbare Säuremenge kann im Höchstfalle dem halben Äquivalent
des Kohlensäuregehaltes im Carbonatgemisch entsprechen, wird aber praktisch begrenzt
durch die Neutralisation des Soda- und Pottaschegehaltes. Es ist zwar bekannt, daß
man durch vorsichtige Zugabe von Schwefelsäure, Essigsäure, Weinsäure - vielleicht
auch anderer Säuren - zu Sodalösungen NaH C 0,ß, zu Pottaschelösungen K H C O; abscheiden
kann. Es ist auch bekannt geworden, daß man durch Einleiten von Kohlensäure bei
4o bis 50° C unter Druck in eine Lauge von mindestens 40° Be, deren fixer Gehalt
aus 9000°/o K#,CO" 4,87°/o Na"COa> 2,04°%o KZ S 04, 3,07'/o K Cl besteht, K H C
03 in Mengen von 35 bis 400o des ursprünglichen Pottaschegehaltes abscheiden und
auf fast chemisch reines KZC03 verarbeiten kann.
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Es ist dies Arbeitsverfahren in der Wärme und unter Druck umständlich;
außerdem sind erfahrungsgemäß von den üblichen 18- bis 20-prozentigen Gasen
nur 13 bis 15'1" zur Absorption zu bringen.
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Es ist ferner ein Verfahren bekannt geworden, nach welchem eine Trennung
von Soda und Pottasche aus deren Gemischen (speziell der bei der Verarbeitung jungvulkanischer
Gesteine erhaltenen) bewerkstelligt wird durch Einleiten von CO, in die Lösung
des Salzgemisches (evtl. nach vorhergegangener Abscheidung wesentlicher Sodamengen
in Form von Kristallsoda), welche das Na"C03 als schwer lösliches Na H C 0g zur
Abscheidung bringt, während die Pottasche als solche oder als Bicarbonat in der
an Na. C03 ärmeren Mutterlauge bleibt und nach dem Engel-Prechtschem Verfahren als
K-Mg-Carbonat-Doppelsalz abgeschieden wird.
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Zweck des an zweiter Stelle genannten Verfahrens
ist
nicht Trennung der Carbonatgemische, sondern die Gewinnung eines beträchtlichen
Teils der Pottasche als reines KHC03; das letztgenannte Verfahren zielt auf eine
Trennung der Carbonate.
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Beiden Verfahren gemeinsam ist die Verwendung für diesen Zweck besonders
hergestellter CO" bei dem ersteren sogar unter Druck und in der Wärme.
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Der Kostenaufwand für diese Behandlung ist, besonders wegen der schlechten
Ausnutzbarkeit der Gase, ein erheblicher. Dieser fällt bei vorliegendem Verfahren
völlig weg.
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Das vorliegende Verfahren führt nun zwar auch eine Trennung des Natrongehaltes
vom Kaligehalt des Carbonatgemisches durch Abscheidung in Form von N a H C 03 bzw.
K H C 03 herbei. Was das vorliegende Verfahren aber wesentlich von den zwei letztgenannten
unterscheidet: es wird keine durch besondere Operation von außen eingeführte, sondern
in dem Carbonatgemisch bereits vorhandene Kohlensäure angewendet.
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Zweck des vorliegenden Verfahrens ist die direkte Herstellung technischer
Kalisalze aus dem Carbonatgemisch allein durch Zusatz der betreffenden Säure. Dadurch
wirkt die C O., des Carbonatgemisches in statu nascendi und wird unter den sonst
für gute Gasabsorption erforderlichen Bedingungen fast völlig - meist als Na H C
03 - zurückgehalten. Es tritt also nur ein unbeachtlicher Verlust des Rohmaterialgewichtes
ein, während bei der Verwendung von Pottasche zur Herstellung der Kalisalze das
Gesamtgewicht ihres CO,-Gehaltes verlorengeht.
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So entsteht bei Einwirkung von q.o Gewichtigsten Essigsäure von 6o'/,
Gehalt auf i 5o Gewichtsteile Lauge, die 18,7 Teile X a2 C 03 und 37,3 Teile KZ
C 03 enthielt, durch Absaugen und Trocknen eine Abscheidung von 24,6 Teilen rohem
NaHC03 mit einem Bicarbonatgehalt von 86 °/o.
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In ähnlicher Weise wirken Ameisensäure, Salzsäure, schweflige Säure,
Milchsäure usw. Nachfolgend sei noch die Einwirkung von S OZ-Gas beschrieben, zunächst
auf eineLauge, die in ioo Gewichtsteilen enthielt: 28,7 Gewichtsteile K2 C 03, 14,4
Gewichtsteile Nag C 03, 1,6 Gewichtsteile K C1.
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Durch die Einführung von 12 Gewichtsteilen SO, erfolgte eine
Abscheidung von 8,2 Teilen NaH C 0s, weitere 2o Gewichtsteile SO, schieden
ab 6,6 Teile NaHC03, 1q.,8 Teile NaHC03, das sind 65 °/o der theoretischen
Menge. Die zurückgebliebeneLauge von 1,376 spez. Gewicht enthielt: I5,04 Volumprozent
SO"
27,03 Volumprozent K# 0, 3,56 Volumprozent Na_ O, 37,i 5
Volumprozent K, S 03, 3,32 Volumprozent KyC036,o3 VOlümprozent Naz COs2, Io Volumprozent
K C1. Durch Übersättigen dieser Lauge mit SO-Abscheidung des K, SZ O, durch Kristallisation
und Konzentration resultierte schließlich eine Endlauge von 1,341 spei. Gewicht
und einem Gehalte von 1,78 Gewichtsprozenten Na, S O'4, 1,98 Gewichtsprozenten K_
S O4, i.:1,75 Gewichtsprozenten KCI, 25,86Gewichtsprozenten Xa. S=O., i,8g Gewichtsprozenten
it-a, S O" die als solche technisch verwertbar ist.
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Zweites Beispiel mit S02. Behandelt man Zoo Gewichtsteile einer Lauge
von 1,51 spez. Gewicht und folgender Zusammensetzung: 8,8 Volumprozent Na. C03,
6o,2 Volumprozent KZ C03, 2,6 Volumprozent KCI, 1,6 Volumprozent Verunreinigungen,
nacheinander mit 35, 10, 13 Gewichtsteilen S0_, so erhält man trockene Abscheidungen
von 40,9, 2o,6, 17,7 Gewichtsteilen, von denen die erste neben NaHC03 zum größten
Teile aus KHC03 besteht, die anderen zwei, abgesehen von den Mutterlaugenresten,
reines KHC03 sind.
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Die noch neutrale Lauge von 1,q.259 spei. Gewicht enthält 53,25 Volumprozent
K, SO"
5J3 3 Volumprozent K. C 03, 1,6o Volumprozent K C1. Durch Übersättigen
'mit SO"
Kristallisation und Konzentration wurde der gesamte K. S 0s- und
KZ C OB-Gehalt in KZ S, 0s übergeführt und abgetrennt. Als Endlauge resultierte
eine Lauge ähnlicher Zusammensetzung, wie sie schon angegeben wurde, die technisch
verwertbar ist.