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Verfahren zur Behandlung von Salzen, insbesondere von Düngesalzen-Es
ist bereits bekannt, Ammonsulfat durch Oxydation von Ammonsulfit herzustellen. Es
ist auch schon vorgeschlagen worden, Ammonsulfit in einem flüssigen Mittel in der
Wise herzustellen, daß man gasförmige schweflige Säure und Ammoniak in auf geeignete
Temperatur erwärmtes Wasser gleichzeitig einführt, das entstandene Ammonsulfit so
lange erhitzt, bis es eines von seinen zwei Molekülen Wasser verloren hat, und das
auf diese Weise teilweise entwässerte Ammonsulfit zu Ammonsulfat zu oxydieren.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von
Salzen, insbesondere von Düngesalzen, und bezieht sich auf solche Salze, die wegen
ihrer Herstellungsart eine gewisse Menge flüchtiger Ammoniakverbindungen enthalten,
die man durch Auswaschen nicht vollständig entfernen kann, wie z. B. kohlensaure
Ammoniumsalze, Schwefelammonium u. dgl.; dieses kommt z. B. vor, wenn man Chlorammonium
durch Reaktion des Ammoniaks, der Kohlensäure und des Chlornatriums in Gegenwart
von Wasser, oder wenn man ein hauptsächlich aus Chlorkalium und Chlorammonium bestehendes
Düngemittel durch eine ähnliche Reaktion, aber in Gegenwart von Kalisalzen herstellt.
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Bei der Trocknung, der die -betreffenden Salze normalerweise unterworfen
werden sollen, bevor sie auf den Markt gebracht werden, entweichen die darin enthaltenen
flüchtigen Ammoniaksalze mit dem beim Trocknen entstehenden Wasserdampf, entweder
als solche oder mehr oder weniger gespalten, und ihre Wiedergewinnung ist wegen
der großen Massen fremder Gase, mit welchen sie verdünnt sind, ziemlich schwer und
im allgemeinen unvollkommen.
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Die Erfindung bezweckt in der Hauptsache, diese Wiedergewinnung zu
vermeiden, und besteht darin, daß die betreffenden Salze durch Schwefligsäureanhydrid,
entweder allein oder mit inerten Gasen vermischt, behandelt werden, wobei diese
Behandlung entweder vor dem Trocknen oder während des Trocknens vorgenommen wird.
Die noch feuchten flüchtigen Ammoniaksalze nehmen dann das Schwefligsättreanhydrid
auf und gehen in schwefligsaures Ammoniak über, das ein stabiles Salz ist, welches
sich bei der Trocknungstemperatur nicht zersetzt und daher mit den anderen Salzen
vermischt bleibt. Im übrigen geht das schwefligsaure, lösliche und leicht oxydierbare
Salz zum Teil während des Trocknens und zum Teil im Boden, wenn die betreffenden
Salze als Düngemittel verwendet werden, in schwefelsaures Salz über. Hieraus geht
also hervor, daß es durch das vorliegende Verfahren möglich ist, die Wiedergewinnungskosten
und
die damit verknüpften, sonst unvermeidlichen Stickstoffverluste zu vermeiden und
gleichzeitig den Stickstoffgehalt der hergestellten Salze zu erhöhen, wodurch ein
weiterer Vorteil erzielt wird.
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Bei den eingangs erwähnten Fabrikationszweigen erhält man eine für
das -oben beschriebene Verfahren verwendbare und besonders bemerkenswerte Schwefligsäureanhydridquelle
durch die beim Fällungsprozeß des doppeltkohlensauren Natriums übrigbleibenden Gase,
wenn dieser Prozeß mit Hilfe von Schlvefelwasserstoff enthaltender Kohlensäure vorgenommen
wird, wie es z. B. der Fall ist, wenn diese Kohlensäure bei der Reinigung von Koksofengasen,
Wassergas oder sonstigen gleichzeitig Schwefelwasserstoff und Kohlensäure enthaltenden
Gasen durch eine Ammoniaklösung erhalten wird, %vorauf eine Destillation der erhaltenen
Ammoniaklösung stattfindet. Diese übrigbleibenden Gase bestehen aus Schwefelwasserstoff,
der nur noch eine geringe Menge Kohlensäure enthält. Ini vorliegenden Falle werden
diese übrigbleibenden Gase ganz oder teilweise in die Feuerung oder in den Brenner
der zum Trocknen der behandelten Salze verwendeten Vorrichtung oder, wenn das Trocknen
durch Dampf geschieht, in eine getrennte Feuerung oder einen getrennten Brenner
geleitet. Der Schwefehvasserstoff geht dadurch in Schwefligsäureanhydrid über, und
die durch diese Verbrennung entstehenden Gase werden dann über das zu behandelnde
Salz geleitet. Beispiel 1 Das Gasgemisch von Kohlensäure und Schwefelwasserstoff,
das von der Reinigung von Koksofengas herrührt, wird als Kohlensäurequelle zur Herstellung
von Natriumbicarbonat einerseits und einem Gemisch von Kalium- und Ammoniumchlorid
andererseits benutzt, bei einem Verfahren, das auf der Verwendung des Silvinits
an Stelle des Chlornatriums beim Ammoniaksodaverfahren beruht. Man gewinnt so, außer
Natriumbicarbonat, iSoo kg eines feuchten, im ,v esentlichen aus einem Kalium- und
Ammoniumchloridgemisch bestehenden Erzeugnisses, das 8 % Wasser und 13,9 % Stickstoff
enthält, von denen o,7% als Ammoniumsulfid und -carbonat, also als flüchtige Ammoniumv
erbindungen vorhanden sind.
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Die nach der erwähnten Carbonisierung im Ammoniaksodaprozeß verbleibenden
Restgase enthalten etwa 300o Schwefelwasserstoff. Ein Bruchteil dieser Restgase
wird den Brenngasen für die direkte Beheizung einer Trokkenkammer zugesetzt, die
zum Trocknen des Ammonium- und Kaliumchloridgemisches dient. Die Menge der eingeführten
Restgase wird derart eingestellt, daß die aus der Trokkenkammer entweichenden Gase
nur sehr schwach nach schwefliger Säure riechen. Es wird dabei ein trockenes, 1q.,90/"
Stickstoff enthaltendes Erzeugnis erhalten. Die aus der Trockenkammer strömenden
Gase enthalten nur 0,q_ g Ammoniak j e Kubikmeter.
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Wird die Schwefelwasserstoffzufuhr zu den Brenngasen für den Trockenofen
unterbrochen, so enthält das Düngemittel nach dem Trocknen statt 1¢,901o nur mehr
1q.,30/" Stickstoff, während die aus der Trockenkammer entweichenden Abgase dann
durchschnittlich 3 g Ammoniak je Kubikmeter enthalten statt o,q. g je Kubikmeter.
Beispiel e 5o kg des Ammoniakstickstoff enthaltenden Düngemittels, welches aus der
erschöpften körnigen, eisenhaltigen Reinigungsmasse für die Befreiung des Leuchtgases
von Schwefel-und cyanhaltigen Verbindungen besteht, wurden zur Entfernung der gröberen
Teile durchgesiebt und in zwei gleiche Teile von je 25 kg geteilt. Die Analyse der
in dem Erzeugnis enthaltenen flüchtigen, kohlenstoff- und schwefelhaltigen Ammoniumsalze
ergab einen Gehalt von 4,2% Ammoniakstickstoff.
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Der erste Teil von 25 kg wurde drei Wochen lang an der Luft stehengelassen;
nach dieser Zeit enthielt die gleichmäßig gewordene Masse nur noch 2,3 % Der zweite
Teil von 25 kg wurde sofort der Einwirkung eines Luftstromes ausgesetzt, der mit
durch die Verbrennung von 0,40o kg Schwefel erzeugter gasförmiger schwefliger Säure
angereichert war. Nach dieser Behandlung wurde die erhaltene Masse ebenfalls, und
zwar unter denselben Bedingungen wie das nicht behandelte Erzeugnis, drei Wochen
lang an der Luft stehengelassen. Die Analyse zeigte, daß der Gehalt desselben an
AmmoniakstickstOff q.,10/" betrug, d. h. daß der Ammoniakstickstoff durch die Behandlung
mit Schwefeldioxydgas fast vollständig in beständiger Form gebunden worden war.
Beispiel 3 ,.o kg der feuchten Masse, die von der Behandlung der rückständigen Laugen
der Kalisalzindustrie mit Kohlensäuregas und Ammoniak herrührt und hauptsächlich
aus einem Gemisch aus Chlorammonium und Ammonium- und Magnesiumcarbonat besteht,
wurden in zwei gleiche Teile von je 2o kg geteilt; der Gehalt der Masse an Ammoniakstickstoff
betrug ungefähr i2,60/0, was einer
Menge von 1,26 kg Stickstoff
für je io kg des Produktes entspricht.
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Der erste Teil wurde der Einwirkung von Schwefeldioxydgas ausgesetzt,
das durch Verbrennung von 2 kg Schwefel mit einem großen Luftüberschuß entstanden
war. Die durch diese Behandlung erhaltene Masse wog 21,500 kg.
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Folgende Vergleichsversuche wurden dann sowohl mit der nicht mit Schwefeldioxydgas
behandelten 'als auch mit der mit Schwefeldioxydgas behandelten Masse ausgeführt:
i. Je io kg des nicht behandelten Teiles und des behandelten Teiles wurden in Haufen
im Freien stehengelassen und während vier Wochen alle zwei Tage umgerührt. Nach
dieser Zeit waren beide Produkte im wesentlichen trocken; sie wurden nun gewogen,
und der darin enthaltene Stickstoff wurde bestimmt. Die Ergebnisse waren folgende:
| Unbehandelter Behandelter |
| Teil Teil |
| Gewicht des Er- |
| zeugnisses ... 8,o5 kg 8,85 kg, |
| Gehalt an Stick- |
| stoff .. . . . .. . 12,9 "'" 12,95 "'"# |
Vergleicht man nun durch eine einfache Rechnung das Gewicht des in io kg der ursprünglichen
Masse enthaltenen Stickstoffes mit dem Gewicht des in dem unbehandelten und in dem
behandelten Teil enthaltenen Stickstoffes, so findet man, daß der Stickstoffverlust
bei dem nicht behandelten Teil 180/, der ursprünglichen Stickstoffmenge ausmacht,
während derselbe beim behandelten Teil kaum o,8"/" beträgt.
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2. Je io kg des nicht behandelten und des behandelten Teiles wurden
8 Stunden lang in einer auf 50° erhitzten Trockenkammer gehalten. Beim Herausnehmen
aus der Tröckenkamtner waren beide Teile trocken. Die Erzeugnisse wurden dann gewogen
und analysiert, wobei folgende Ergebnisse erzielt wurden:
| Unbehandelter Behandelter |
| Teil _ Teil |
| Gewicht des Er- |
| zeugnisses ... 7,95 kg 8,82 kg, |
| Gehalt an Stick- |
| stOfl- ........ 12,7 "'" i3,1 "I". |
Die Rechnung zeigt, daß der Stickstoffverlust für den nicht behandelten Teil 2o
"/", für den behandelten Teil dagegen nur o,78 beträgt.