DE552055C

DE552055C - Process for the production of potassium nitrate

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Publication number: DE552055C
Application number: DEB131998D
Authority: DE
Original assignee: CONCORDIA BERGBAU AKT GES; JEGOR J BRONN; GEORG FISCHER DR
Current assignee: CONCORDIA BERGBAU AKT GES; JEGOR J BRONN; GEORG FISCHER DR
Priority date: 1927-06-18
Filing date: 1927-06-18
Publication date: 1932-06-09

Description

Verfahren zur Herstellung von Kalisalpeter Es hat sich herausgestellt, daß bei der Arbeitsweise nach Patent 531 .I05 man durchaus nicht auf die Benutzung von mehr oder weniger reinem Chlorkalium oder auch nur von stark angereicherten Chlorkaliumsalzen angewiesen ist.Process for the production of potash nitrate It has been found that with the method of operation according to patent 531.105 one does not at all refer to the use of more or less pure potassium chlorine or even of highly enriched ones Is dependent on chlorine potassium salts.

Man kann vielmehr auch aus den Rohsalzen, selbst wenn diese nicht aufbereitet sind, oder von chlorkaliumhaltigen Salzsolen ausgehen. Auch in diesem Falle erhält man mit wirtschaftlicher Ausbeute, und zwar überraschenderweise hochprozentigen Kalisalpeter.Rather, one can also use the raw salts, even if they are not are processed, or are based on salt brines containing chloropotassium. Also in this Trap is obtained with an economical yield, surprisingly high percentage Potash nitrate.

Die im Hauptpatent beschriebene Arbeitsweise beruht auf zweierlei Beobachtungen. Die eine derselben betrifft die Beständigkeit der Salpetersäure im Temperaturbereich um etwa 13o° C auch in Gegenwart von freien Salzsäuredämpfen, wenn der Salpetersäuredampf mit recht viel Wasserdampf vertnengt ist; die andere Beobachtung beruht darauf, daß, wenn das Salpetersäure-Wasserdampf-Gemisch in den unteren Teil des Apparates mit einer Temperatur von über i io " (beispielsweise mit 118°) eingeführt wird, das Chlorkalium so gut wie ungelöst bleibt und nur das sich bildende Kaliumnitrat vom Wasserdampf aufgelöst wird. Auf diese Weise kann erzielt werden, daß im unteren Teil des Apparates sich von vornherein eine so gut wie chloridfreie Nitratlauge sammelt.The mode of operation described in the main patent is based on two things Observations. One of these concerns the stability of nitric acid in the Temperature range around 13o ° C even in the presence of free hydrochloric acid vapors, when the nitric acid vapor is mixed with a great deal of water vapor; the other Observation is based on the fact that when the nitric acid-water vapor mixture in the lower part of the apparatus with a temperature of over i io "(for example with 118 °) is introduced, the potassium chloride remains as good as undissolved and only that potassium nitrate that forms is dissolved by the water vapor. That way you can be achieved that in the lower part of the apparatus from the outset one is so good how chloride-free nitrate liquor collects.

Bei Verarbeitung der Kalirohsalze, welche auch Chloride des Natriums und der Erdalkalimetalle enthalten können, kommt es bei dem hier beschriebenen Verfahren hauptsächlich auf die Einhaltung der ersten Arbeitsbedingungen an: der Benutzung eines erheblichen Überschusses an Wasserdampf, beispielsweise der zehnfachen Gewichtsmenge der benutzten Salpetersäure. Auf diese Weise werden jegliche Verluste an gebundenem Stickstoff durch etwaige Zersetzung der Salpetersäure infolge von Bildung des Nitrosylchlorids oder gar Chlors vermieden.When processing crude potash salts, which also contain sodium chloride and which may contain alkaline earth metals, the process described herein occurs mainly on the observance of the first working conditions: the use a considerable excess of water vapor, for example ten times the amount by weight of the nitric acid used. This way, any losses will be bound Nitrogen from possible decomposition of nitric acid as a result of the formation of nitrosyl chloride or even chlorine avoided.

Hingegen kommt es auf die strenge Einhaltung der Arbeitstemperaturen viel weniger an.On the other hand, the working temperatures must be strictly adhered to much less.

Beim Arbeiten mit Gemischen von Chloriden verschiedener Metalle kommt es nicht mehr darauf an, daß im aufsteigenden Wasserdampf-Salpetersäure-Gemisch nur die entstandenen Nitrate gelöst werden, sondern es ist sogar zweckmäßig, daß auch ein Teil der Alkali- und Erdalkalichloride mitaufgelöst werden.When working with mixtures of chlorides of different metals comes it no longer depends on the ascending steam-nitric acid mixture only the resulting nitrates are dissolved, but it is even expedient that some of the alkali and alkaline earth chlorides are also dissolved.

In solchem Falle besteht die sich unten sammelnde Lauge aus Chloriden und Nitraten der Alkali- und Erdallzalimetalle, welche beim Erkalten der Lauge sich in dem Sinne umlagern, daß der N03 Rest sich vorwiegend mit dem Kalium verbindet. Es kann sogar leicht der Fall eintreten, daß die ursprünglich mitaufgelöste Chlorkaliummenge zur Umsetzung mit den in der Lauge enthaltenen Nitraten der anderen Metalle nicht ausreicht. In solchem Fall empfiehlt es sich, zu der an sich bekannten Maßnahme zu greifen und derartige Laugen oder Mutterlaugen mit weiteren Mengen von Kaliumchlorid oder an Kaliumchlorid angereicherten Rohsalzen zu versetzen.In such a case the liquor that collects below consists of chlorides and nitrates of the alkali and alkaline earth metals, which when cooling the lye rearrange itself in the sense that the N03 rest is predominantly with the potassium connects. It can even easily happen that the originally resolved Amount of potassium chlorine to react with the other nitrates contained in the lye Metals is not enough. In such a case it is advisable to go to the one known per se Measure to take and such alkalis or mother liquors with further amounts of To add potassium chloride or crude salts enriched in potassium chloride.

Es hängt nun im wesentlichen von dem Verhältnis zwischen dein Gehalt an Chlorkalium und dem der übrigen Chloride in den jeweilig verarbeiteten Rohsalzen ab, ob man darauf hinarbeitet, daß möglichst chloridfreie Nitratlösungen herunterrieseln sollen. Wird dies beabsichtigt, so muß darauf geachtet werden, daß im unteren Teil des Apparates die Temperatur entsprechend hoch gehalten wird. Dies ist der Fall, wenn das Rohsalz reich an Chlorkalium oder arm an anderen Chloriden ist. Dies trifft z. B. beim Kainit zu, dessen Magnesiumsulfat zwar mitaufgelöst wird, das aber als solches, ohne an der Umsetzung teilzunehmen, in der Mutterlauge verbleibt.It now essentially depends on the relationship between your salary of potassium chloride and that of the other chlorides in the crude salts processed in each case whether one works to ensure that nitrate solutions trickle down as far as possible, free of chloride should. If this is intended, it must be ensured that in the lower part of the apparatus, the temperature is kept correspondingly high. This is the case when the crude salt is rich in potassium chloride or poor in other chlorides. This is true z. B. in the case of kainite, the magnesium sulfate of which is dissolved, but as such remains in the mother liquor without participating in the reaction.

Überwiegen hingegen in dem zu verarbeitenden Rohsalz die anderen Chloride, so kommt es auf die Einhaltung höherer Temperatur zwecks Vermeidung der Mitauflösung der Chloride weniger an. Diese Mitauflösung kann sogar förderlich sein, damit die sich bildenden Nitrate der anderen Metalle in der sich sammelnden Lauge Kaliumchlorid vorfinden, um mit diesem wiederum Kaliumnitrat zu bilden.On the other hand, if the other chlorides in the crude salt to be processed predominate, it is important to maintain a higher temperature in order to avoid co-dissolution of chlorides less. This co-resolution can even be beneficial for the Forming nitrates of the other metals in the accumulating lye potassium chloride found in order to form potassium nitrate with this in turn.

Die Arbeitsweise vollzieht sich wie folgt: In einem Reaktionsturm, wie er in dem Hauptpatent beschrieben ist, werden die Rohsalze bzw. die Laugen der Rohsalze einem Strom von Salpetersäuredämpfen, welche mit einer großen Menge Wasserdampf vermengt sind, ausgesetzt.The working method is as follows: In a reaction tower, as described in the main patent, the crude salts or the alkalis are the Crude salts are a stream of nitric acid vapors, which are combined with a large amount of water vapor are mingled, exposed.

Die Salpetersäuredämpfe bzw. die Stickoxyde setzen sich mit den Chloriden unter Bildung von Nitraten und freier dampfförmiger Salzsäure um. Hält man die Temperatur des zugeleiteten Wasserdampfes auf nicht über i20°, so lösen sich die entstehenden Nitrate in dem Wasserdampf, und die gebildeten Nitratlaugen rieseln herunter. Man erhält auf diese Weise Laugen, die fast ausschließlich aus Nitraten bestehen. Wird hingegen bei einer weniger hohen Temperatur gearbeitet, so lösen sich im Wasserdampf zum Teil auch die Chloride auf, so daß die herunterrieselnde Flüssigkeit aus einem Gemisch von Nitraten und Chloriden besteht. Unterhalb des Rostes oder beim Auskristallisieren findet eine Umsetzung zwischen den Nitraten und Chloriden der Alkali- und Erdalkalimetalle derartig statt, daß vorwiegend Kaliumnitrat infolge seiner geringeren Löslichkeit zur Ausscheidung gelangt und die anderen Salze in der Mutterlauge verbleiben.The nitric acid vapors or nitrogen oxides settle with the chlorides with the formation of nitrates and free vaporous hydrochloric acid. If you keep the temperature of the supplied water vapor does not exceed i20 °, the resulting Nitrates in the water vapor, and the nitrate liquors formed trickle down. Man In this way, lyes are obtained that consist almost exclusively of nitrates. Will on the other hand worked at a lower temperature, so dissolve in the water vapor partly also the chlorides, so that the trickling down liquid from one Mixture of nitrates and chlorides. Below the grate or when it crystallizes out takes place between the nitrates and chlorides of the alkali and alkaline earth metals such instead that predominantly potassium nitrate due to its lower solubility is eliminated and the other salts remain in the mother liquor.

Besteht die herunterrieselnde Flüssigkeit vorwiegend aus Nitraten, oder ist die verbleibende Mutterlauge reich an Nitraten, so können diese Flüssigkeiten in an sich bekannter Weise mit Chlorkalium oder chlorkaliumreichen Salzen versetzt werden, wobei die Umlagerung unter Bildung und Ausscheidung von Kaliumnitrat vor sich geht.If the liquid trickling down consists mainly of nitrates, or if the remaining mother liquor is rich in nitrates, these liquids can added in a manner known per se with potassium chloride or salts rich in chloropotassium The rearrangement with the formation and excretion of potassium nitrate occurs is going.

An Stelle von festen bzw. stückigen Kalirohsalzen kann man deren Salzsolen benutzen. In solchem Fall empfiehlt es sich, die Laugen bei etwa ioo° C in den Reaktionsturm eintreten zu lassen, damit die eintretende Lauge den oberen Teil des Reaktionsturmes nicht zu sehr abkühlt und die Salzsäure gewissermaßen niederschlägt. Als Füllung für den Reaktionsturm bei Beschikkung desselben mit Salzsole hat sich ein Gemisch von etwa gleichen Raumteilen eines Füllkörpers (z. B. Chamottebrocken oder Porzellanringe) und grobstöckigen Salzes bewährt.Instead of solid or lumpy crude potash salts, their brine can be used use. In such a case it is advisable to put the alkalis in the reaction tower at about 100 ° C to allow the entering liquor to enter the upper part of the reaction tower does not cool too much and the hydrochloric acid precipitates to a certain extent. As a filling a mixture has been found for the reaction tower when it is charged with brine of roughly equal parts of a packing (e.g. chamotte chunks or porcelain rings) and coarse salt.

Auf diese Weise wird die vorherige Reinigung bzw. Anreicherung der Kalirohsalze, wie z. B. Kainit, Carnallit, Sylvinit usw., entbehrlich, da mit der Überführung derselben in Kalisalpeter eine weitgehende Anreicherung desselben erzielt wird.In this way, the previous cleaning or enrichment of the Potash crude salts, such as. B. cainite, carnallite, sylvinite, etc., dispensable because with the Conversion of the same into potassium nitrate achieves an extensive enrichment of the same will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of potassium nitrate according to patent 531 405, characterized in that, instead of high-percentage potassium chlorine salts, low-percentage potassium chlorine salts or crude potassium salts, such as. B. kainite, carnallite and others or their brines are treated with steam-nitric acid (or nitrogen oxide) mixture.

2. The method according to claim i, characterized in that for the purpose as possible extensive binding of the NO, residue to the potassium when processing very poor crude salts the resulting nitrate liquors are mixed with potassium chloride in a manner known per se will.

3. Embodiment of the method according to claim i and 2, characterized in that that the composition of the water vapor-nitric acid (or nitrogen oxide) mixture as well as its temperature and flow rate ° so matched to each other that the dissolving effect of the - above steam mixture considerable stronger than the nitriding effect, so that in addition to the nitrate solution there is one more Chlorite solution trickles down. Embodiment for the operation according to claim t, a and 3, characterized in that if, instead of lumpy potash salts, their Brine is used, it is allowed to trickle down so quickly that the resulting Liquid carries the required amount of chlorides in addition to nitrates. 5th embodiment the mode of operation according to claim z and 2 and optionally according to 3, 4 and 5, thereby characterized in that from the resulting liquid the potassium nitrate first in is crystallized in a known manner, and after removal of the crystal slurry Nitrate-containing mother liquor in a manner known per se with salts containing chloropotassium or brine is treated to bind the NO3 residue to the potassium.