DE551419C

DE551419C - Process for the preparation of mixtures of the alkali nitrates

Info

Publication number: DE551419C
Application number: DEK115772D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Mendheim; Dr Friedrich Ruesberg
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1929-07-16
Filing date: 1929-07-16
Publication date: 1932-06-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Gemischen der Alkalinitrate Bekanntlich ist in dem Kalisalpeter das Verhältnis von Kali zu Stickstoff ein ungünstiges, so daß man bereits vorgeschlagen hat, Kalisalpeter mit Natronsalpeter zu mischen, um den Gehalt des ersteren an Kali herunterzudrücken.Process for the preparation of mixtures of the alkali nitrates is known if the ratio of potash to nitrogen in the potash nitrate is unfavorable, then so that it has already been proposed to mix potassium nitrate with sodium nitrate in order to to lower the potash content of the former.

Es wurde nun gefunden, daß man, ohne daß es nötig wäre, beide Salpeterarten getrennt für sich herzustellen, unmittelbar zu Produkten gelangen kann, die Kali- und INatronsalpeter in einem bestimmten, innerhalb «-eiter Grenzen regulierbaren Verhältnis enthalten.It has now been found that both kinds of saltpetre can be used without being necessary produced separately for itself, can directly reach products that contain potash and INatrons nitrate within a certain range that can be regulated within «-wide limits Ratio included.

Man geht bei dem Verfahren von Mischungen von Kalium- und Natriumchlorid aus, welche man mit Ammonsulfat in Gegenwart von Ammoniak zu Alkalisulfaten umsetzt. Die Alkalisulfate bringt man alsdann auf eine Lösung von Calciumnitrat zur Einwirkung, wobei Umsetzung zu Gips und Alkalinitraten erfolgt. Den Gips setzt man endlich wieder mit Ammoniak und Kohlensäure zu Ammoniurnsulfat und Calciumcarbonat um. Das anfallende Calciumcarbonat wird mit Salpetersäure behandelt, wobei man die für die Umsetzung mit den Alkalisulfaten nötige Calciumnitratlösung erhält, während die Kohlensäure für die Umsetzung des Gipses mit Ammoniak und KohlensäureVerwendung findet. Die bei dem Verfahren benutzten Reaktionen sind folgende: r. (NH4)2 S04 + 2 RCl_ -R2S04+2NH4C1 2. Ca (NO3)2+R2S04 -CaS04 +:z RNO3 3. Ca S 04 -I- 2 N H3 -E- C 02 + H.,0 - (NH4)2S04 -[- Ca C O3 q.. CaC03+2HN03 - Ca (N 0s) 2 -f- CO. -I- H.0 Aus der durch die doppelte Umsetzung des Ammonsulfates mit den Alkalichloriden erhaltenen Mutterlauge kann man das Chlorammonium nach Entfernung des Ammoniaks entweder als solches gewinnen oder das Ammoniak durch Destillation mit Kalk in Freiheit setzen und wieder in den Prozeß zurückführen.The process starts from mixtures of potassium and sodium chloride, which are reacted with ammonium sulfate in the presence of ammonia to form alkali metal sulfates. The alkali sulfates are then brought into action on a solution of calcium nitrate, with conversion to gypsum and alkali nitrates taking place. The gypsum is finally reacted again with ammonia and carbonic acid to form ammonium sulphate and calcium carbonate. The resulting calcium carbonate is treated with nitric acid, whereby the calcium nitrate solution required for the reaction with the alkali sulfates is obtained, while the carbonic acid is used for the reaction of the gypsum with ammonia and carbonic acid. The reactions used in the process are as follows: r. (NH4) 2 S04 + 2 RCl_ -R2S04 + 2NH4C1 2. Ca (NO3) 2 + R2S04 -CaS04 +: z RNO3 3. Ca S 04 -I- 2 N H3 -E- C 02 + H., 0 - ( NH4) 2S04 - [- CaCO3 q .. CaCO3 + 2HN03 - Ca (N0s) 2 -f- CO. -I- H.0 From the mother liquor obtained by the double reaction of the ammonium sulfate with the alkali chlorides, the chlorammonium can either be obtained as such after removal of the ammonia or the ammonia can be set free by distillation with lime and fed back into the process.

Die alsAusgangsmaterial dienendenAlkalichloride können Chlorkalium und Chlornatrium in einem in weiten Grenzen variierbaren Verhältnis enthalten. Man kann z. B. von Mischungen ausgehen, wie man sie bei der Verarbeitung der Kalirohsalze nach den bekannten Methoden erhält. Man kann aber auch direkt von Sylv init ausgehen. Da das Kaliumsulfat in wäßrigem Ammoniak erheblich schwerer löslich ist als Natriumsulfat, kann man bei der Umsetzung des Sylvinites mit Ammonsulfat Produkte mit wechselndem Gehalt an Kaliumsulfat erhalten, je nach der Menge Ammonsulfat, die man, auf- die Alkalichloride gerechnet, anwendet. Im günstigsten Falle erhält man ein Produkt mit 75 bis 80°/o K2 S 04 neben 2o bis 25% Nag S 04, da bei der doppelten Umsetzung des Ammonsulfates mit den Alkalichloridenzunächst Glaserit (3 K2 S 04#N22 S 04) zur Abscheidung gelangt. Man kann nun die Ammonsulfatmenge so bemessen, daß man ein Alkalinitratgemisch erhält, welches, auf den Stickstoff gerechnet, die doppelte Menge an Kali enthält. Ein solches Alkalisulfatgemisch enthält 55 bis 6o0/, K2 S 04 neben 4o bis q.50/1 Nag S 04. Es enthält außer den Sulfaten der fixen Alkalien noch etwa 2 bis 30/, Ammonsulfat. Bei der Umsetzung mit Calciumnitratlauge entsteht hieraus Ammonnitrat, welches in das Endprodukt übergeht und dadurch dessen Stickstoffgehalt um ein geringes erhöht.The alkali chlorides used as starting material can be potassium chlorine and sodium chloride in a ratio that can be varied within wide limits. Man can e.g. B. start from mixtures as they are used in the processing of crude potash salts obtained according to the known methods. But you can also start directly from Sylv init. There the potassium sulphate is considerably less soluble in aqueous ammonia than sodium sulphate, one can with the implementation of the sylvinites with ammonium sulfate products with changing Potassium sulphate content is obtained depending on the amount of ammonium sulphate that you add to the Calculated alkali chlorides, applies. In the most favorable case, a product is obtained with 75 to 80% K2 S 04 in addition to 20 to 25% Nag S 04, since the double conversion of ammonium sulphate with the alkali chlorides first of all Glaserit (3 K2 S 04 # N22 S 04) reaches the deposition. You can now measure the amount of ammonium sulfate so that one an alkali nitrate mixture is obtained, which, calculated on the nitrogen, doubles Contains amount of potash. Such an alkali sulphate mixture contains 55 to 60 ° /, K2 S 04 next to 4o to q.50 / 1 Nag S 04. It contains besides the sulphates of the fixed alkalis another 2 to 30%, ammonium sulfate. When reacted with calcium nitrate lye is formed from this ammonium nitrate, which passes into the end product and thereby its nitrogen content increased by a small amount.

Es ist zwar bekannt, Alkalichlorid mit Ammonsulfat und Ammoniak zu Alkalisulfat umzusetzen. Es ist ferner bekannt, Alkalisulfat mittels Calciumnitrat in Alkalinitrat und Calciumsulfät überzuführen, sodann aus dem Calciumsulfat mittels Ammoniaks und KohlensäureAmmonsulfat und Calciumcarbonat herzustellen und das Calciumcarbonat unter Wiederverwendung der anfallenden Kohlensäure mit Salpetersäure in Calciumnitrat umzuwandeln. Das vorliegende Verfahren verfolgt jedoch das bestimmte technische Ziel, unmittelbar zu Mischnitraten der Alkalien zu gelangen, und zwar mit einem gewünschten Gehalt an Kalium- und Natriumnitrat,- indem man zu diesem Zweck einerseits von vorzugsweise natürlichen Gemischen der Alkalisalze ausgeht und andererseits den gewünschten Gehalt des Endproduktes an Kalium- und Natriumnitrat durch die bei der Ausfällung der Sulfate anzuwendenden Mengen Ammonsulfat oder bzw. und Ammoniak im voraus regelt.It is known to use alkali chloride with ammonium sulfate and ammonia To implement alkali sulfate. It is also known to use alkali sulfate by means of calcium nitrate to convert into alkali nitrate and calcium sulfate, then from the calcium sulfate means Ammonia and carbonic acid to produce ammonium sulfate and calcium carbonate and the calcium carbonate while reusing the resulting carbon dioxide with nitric acid in calcium nitrate to convert. However, the present procedure pursues the specific technical The aim is to get straight to mixed nitrates of alkalis, with one desired content of potassium and sodium nitrate, - by doing this on the one hand starting from preferably natural mixtures of alkali salts and on the other hand the desired potassium and sodium nitrate content of the end product through the the amount of ammonium sulfate to be used for the precipitation of the sulfates or and ammonia regulates in advance.

Ausführungsbeispiel i Regulierung des molekularen Verhältnisses von Kalium und Natrium durch Erhöhung des Ammonsulfatgehaltes bei der Umsetzung zwischen den Chloriden und Ammonsulfat.Embodiment i regulation of the molecular ratio of Potassium and sodium by increasing the ammonium sulfate content in the conversion between the chlorides and ammonium sulphate.

i. Es wurden in die Lösung eingebracht: Ausgebracht wurde ein Salz von folgender Zusammensetzung 62,30°/o K2 S 04 26,440/, Nag S 04 043% (N H4) 2 s 04 2,42°/o NH, Cl 0,o60/, NHs 835°/o Hs O Nach dem Austreiben des Wassers und der Ammoniakverbindungen aus dem Salz ergab sich ein Mischsalz von folgender Zusammensetzung a. Es wurden -in die Lösung eingebracht: Ausgebracht wurde ein Salz von folgender Zusammensetzung: 4593% K2 S 04 31 , j 6% Na, S 04 io,i6% (NH4)2S04 i,900/, NH4 Cl o,o5o/u NH3 10,80% H2 O Nach dem Austreiben des Wassers und der Ammoniakverbindungen aus dem Salz ergab 95 sich ein Mischsalz von folgender Zusammensetzung Durch Regulierung des Ammonsulfatgehaltes wurde also aus einem Salzgemisch, in welchem das Mol-Verhältnis von Kalium zu Natrium i : 1,79 betrug, ein Salzgemisch erhalten, in welchem entsprechend der Menge des zugeführten Ammonsulfats das Mol-Verhältnis einmal i : 0,5z und das andere Mal i : 0,83 war. Ausführungsbeispiel a Regulierung des molekularen Verhältnisses von Kalium und Natrium durch Erhöhung des Ammoniakgehaltes bei der Umsetzung zwischen den Chloriden und Ammonsulfat.i. The following were introduced into the solution: A salt of the following composition 62.30% K2 S 04 26.440 /, Nag S 04 043% (N H4) 2 s 04 2.42% NH, Cl 0.60 /, NHs 835% was applied Hs O After driving off the water and the ammonia compounds from the salt, a mixed salt with the following composition resulted a. The following were introduced into the solution: A salt with the following composition was applied: 4593% K2 S 04 31, j 6% Na, S 04 io, i6% (NH4) 2S04 i, 900 /, NH4 Cl o, o5o / u NH3 10.80% H2 O Nach The expulsion of the water and the ammonia compounds from the salt resulted in a mixed salt with the following composition By regulating the ammonium sulfate content, a salt mixture was obtained from a salt mixture in which the molar ratio of potassium to sodium was 1: 1.79, in which the molar ratio was once i: 0.5z and the other time i was 0.83 . Embodiment a Regulation of the molecular ratio of potassium and sodium by increasing the ammonia content in the reaction between the chlorides and ammonium sulfate.

i. Es wurden in die Lösung eingebracht: Ausgebracht wurde ein Salz von folgender Zusammensetzung 5799% K2 S 04 23870/0 Na. SO, 8"80/0 (Nil,), so, 1,5i0/0 N H, Cl 0,03% NH3 8,42°/o H. O Nach dem Austreiben des Wassers und der Ammoniakverbindungen aus dem Salz ergab sich ein Mischsalz von folgender Zusammensetzung 2. Es wurde in die Lösung mehr Ammoniak eingeleitet, wobei das Verhältnis von K : Na dauernd eine Veränderung erfuhr. Wurden rund 200g NH3 insgesamt eingebracht, so ergab sich wieder ein Mischsalz, in dem das molekulare Verhältnis von K : Na, wie bei dem Vergleichsbeispiel 1, 2, gleich 1 :o.83 betrug-Ausführungsbeispiel 3 Regulierung des molekularen Verhältnisses von Kalium und Natrium zwecks Erzielung eines an Kali reichen Mischsalzes und eines an Natrium reichen Mischsalzes.i. The following were introduced into the solution: A salt with the following composition 5799% K2 S 04 23870/0 Na was applied. S O, 8 "80/0 (Nile), s o, 1,5i0 / 0 NH, Cl 0.03% NH3 8.42 ° / o H. O. After expelling the water and the ammonia compounds from the salt gave a mixed salt with the following composition 2. More ammonia was passed into the solution, the K: Na ratio constantly changing. If around 200 g of NH3 were introduced in total, a mixed salt was obtained in which the molecular ratio of K: Na, as in comparative example 1, 2, was equal to 1: 83. Embodiment 3 Regulation of the molecular ratio of potassium and sodium in order to obtain a mixed salt rich in potash and a mixed salt rich in sodium.

1. E s wurden in die Lösung eingebracht: Es wurde ein Mischsalz erhalten von folgender Zusammensetzung: 2. In die Mutterlauge des abfiltrierten Mischsalzes wurden noch rund 11o g NH3 eingeleitet. Es wurde ein Salz von folgender Zusammensetzung erhalten: 36,74% K, S04 1 Mol-Verhältnis 63,26% Nag S 04l K : Na= i : 2,85 Setzt man nun die erhaltenen Mischsalze mit Calciumnitrat um, so erhält man unmittelbar die entsprechenden Mischungen in Form von Nitraten.1. It was introduced into the solution: A mixed salt was obtained with the following composition: 2. Around 110 g of NH3 were also introduced into the mother liquor of the mixed salt that was filtered off. A salt with the following composition was obtained: 36.74% K, SO4 1 molar ratio 63.26% Nag S 04l K: Na = i: 2.85 If the mixed salts obtained are then reacted with calcium nitrate, one obtains immediately the corresponding mixtures in the form of nitrates.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the direct production of mixtures the alkali nitrates, in a manner known per se, on the one hand, alkali chloride in aqueous solution reacted with ammonium sulfate in the presence of ammonia to form alkali metal sulfate and on the other hand the obtained alkali sulfate by means of potassium nitrate in alkali nitrate and calcium sulphate, the calcium sulphate by means of ammonia and carbonic acid converted back into ammonium sulphate, the carbonate of lime obtained in the process into nitric acid dissolved and the resulting carbon dioxide is reused in the cycle, thereby characterized in that one starts from preferably natural mixtures of the alkali salts and depending on the desired composition of the desired nitrates, a corresponding one Ratio of sulfates to the amount of ammonium sulfate used or or and ammonia produces.