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Verfahren zur Gewinnung von wertvollen Düngesalzen Es ist bereits
vorgeschlagen, Ammoniak und Schwefelwasserstoff enthaltende Gase, z. B. die Destillationsgase
von -Kohle, in der Weise zu reinigen, daß der Schwefelwasserstoff katalytisch
zu Schwefeldioxyd verbrannt und dieses zusammen mit dem Ammoniak in Form von Ammonsulfit
in festem oder gelöstem Zustande abgeschieden wird.
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Es wurde nun gefunden, daß die hierbei gewonnenen schwefligsauren
Ammonsalze bzw. Sulfitlaugen -auf wertvolle Düngesalze verarbeitet werden können,
wenn diese mit solchen Säuren, z. -B. Salpetersäure oder Phosphorsäure oder deren
Gemischen, umgesetzt werden, die selbst Düngewirkung besitzen. An Stelle der Säuren
können auch deren saure Salze, z. B. Alkalimonophosphat, benutzt werden. Bei Verwendung
von Salpetersäure darf; um die Bildung von Schwefelsäure durch Oxydation der schwefligen
Säure zu vermeiden; die Konzentration der Salpetersäure und die Reaktionstemperatur
nicht zu hoch gewählt werden. Die Konzentration der Salpetersäure kann bis etwa
30'/,) betragen; während die Lösung des Ammonsulfits nahezu gesättigt sein kann.
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Die bei der Gasreinigung gewonnenen schwefligsauren Ammon.s.alze sind
zu etwa 15 bis z5. °/o mit Ammonsulfat gemischt. Dieses wird durch die Salpetersäure
nicht -zer= setzt, so daß in dem Enderzeugnis eine Mischung von salpetersaurem und
schwefelsaurem Ammoni.alc vorliegt, was deshalb besonders- vorteilhaft ist, da reines
Ammonnitrat aus Sicherheitsgründen nicht als Düngemittel auf den Markt gebracht
werden darf. Als weitere Verunreinigung enthält das bei der Gasreinigung gewonnene
Ammonsalzgemisch Ammoniumthiosulfat, das wegen seiner hohen Hygroskopizität für
Düngesalze an sich ungeeignet ist. Bei der Umwandlung des Suifits gemäß vorliegendem
Verfahren wird es jedoch in der Hauptsache zu Ammonsulfat umgesetzt.
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Die @Jberführung z. B. zu phosphorsaurem Ammoniak gestaltet sich besonders
einfach, da eine Oxydation in diesem Falle nicht zu befürchten ist. Die Konzentration
der Sulfitlauge und der Phosphorsäure können in solchen Grenzen gehalten werden,
daß - in der Umsetzungslauge sofort das feste phosphorsaure Ammoniak ausfällt. An
Stelle der Phosphorsäure kann auch das primäre oder sekundäre phosphorsiaure Salz
des Kaliums, Natriums, Calciums o. dgl. zur Umsetzung mit dem Ammonsulfit angewendet
werden. Verwendet man z. B. die KaUumsalze, so lassen sich die Mischdünger herstellen,
die alle für die Pflanze notwendigen Nährstoffe enthalten. Bei der Umsetzung .des
Ammonsulfits wird schweflige Säure frei. Diese schweflige Säure kann entweder zur
Überführung
von Sulfiten in Schwefelsäure oder Sulfate verwendet
werden; "öder man kann sie, da sie in- reinen Form anfällt, unmittelbar verflüssigen'-
-Man kann sle auch in Kalklösungen oder Wasser absorbieren.
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Es ist bereits bekannt, Ammoniumsulfat in schwefelfreie Ammoniumsalze
überzuführen. Ferner ist es allgemein bekannt, daß Sulfite sich mit stärkeren Säuren
unter Entwicklung von Schwefeldioxyd umsetzen. Nach vorliegender Erfindung werden
speziell die bei der Reinigung von Gasen gewonnenen, vorwiegend aus Ammoniumsulfit
bestehenden Salzgemische oder solche enthaltende Laugen mit Säuren, die selbst Düngewirkung
besitzen, umgesetzt, wodurch .aus einem an sich schlecht verwertbaren Erzeugnis
ein wertvolles Düngesalz erzeugt wird. Beispiel I I15 kg Ammoniumsulfit (enthaltend
83 % Ammoniumsulfit und 17 °lo Ammoniumsulfat) werden in i2o 1 Wasser warm gelöst.
Nach Abkühlen der Lösung läßt man langsam 520 g Salpetersäure s ezifischewicht.
i,i2)Neinfließen. Die Umsetzung findet unter nfwicklung von schwefliger Säure sehr
lebhaft statt, die durch dauerndes Rühren der Salzlaugen noch gesteigert werden
kann.
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Nach Beendigung der Reaktion wird zur vollständigen Abstumpfung etwa
noch vorhandener überschüssiger Salpetersäure -m-i-t Sulfitlauge neutralisiert.
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Hierauf wird die Lösung langsam zum Kochen gebracht und so weit eingedampft,
daß die erhaltene Lauge beim Erkalten erstarrt. Das nun als feste Salzmasse vorliegende
Gemisch wird gemahlen und getrocknet. Die Ausbeute beträgt 151 kg eines Salzgemisches,
das 131 kg Ammoniumnitrat und i9,3 kg Ammoniumsulfat enthält. Die frei werdende
schweflige Säure wird zur Erzeugung von Schwefelsäure verwendet. Bei-spiel 2, 115
kg Ammoniumsulfit (bestehend aus 83 % Ammoniumsulfit und 17 % Ammoniumsulfat werden
in -ioo kg Wasser unter Erwärmen gelöst. In die Lösung läßt man alsdann iog kg einer
5o o/oigen Phosphorsäure langsam unter Rühren zulaufen, wobei unter Bildung von
Ammoniumphosphat schweflige Säure-entweicht. -(Diese wird zwecks Ver--flüssigung
der Kompression zugeführt.) Beim Abkühlen der Lauge scheidet sich der größte Teil
des Pliosphates sofort kristallinisch aus. Das Salz wird durch Schleudern oder Filtration
von der Mutterlauge getrennt und getrocknet. Die Ausbeute beträgt 5.5,1 kg Salz,
wovon 46,5 kg aus Ammoniumphosphat und 8,6 kg aus Ammoniumsulfat bestehen. Die Mutterlauge
enthält noch 3,1-'/" Salz; sie wird zur Auflösung des Ammonsulfites für den nächsten
Ansatz verwendet. Beispiel 3 115 kg Ammoniumsulfit werden in ioo.kg heißen Wassers
gelöst. In diese Lösung werden -langsam iio- kg Monokaliumphosphat in Form einer
gesättigten Lösung eingerührt. Die entweichende schweflige Säure wird in der in
Beispiel a beschriebenen Weise weiterverarbeitet.
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Nach Beendigung der Reaktion läßt man abkühlen, wobei die Mischung
zu einer festen Salzmasse erstarrt. Diese wird abzentrifugiert und getrocknet. Die
Ausbeute beträgt 159,5 kg eines festen Salzgemisches, das aus 1qo kg Ammonium-Kaliumphosphat
und I_9,.5- kg Ammoniumsulfat besteht. .