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Verfahren zur Erzeugung von Alkalihydroxyd aus Alkalibicarbonat oder
-carbonat Das Hauptpatent 5S5 168 schützt ein Verfahren zur Erzeugung von Alkalihydroxyd
aus einem Gemisch von Alkalibicarbonat oder -carbonat mit Kohle unter Zusatz einer
Erdalkaliverbindung oder einer Magnesiumverbindung, bei dem das Gemisch bei hoher
Temperatur mit Stickstoff behandelt, die Reaktionsmasse bei geringerer Temperatur
verseift und sodann ausgelaugt wird, wobei der Erdalkali-oder Magnesiazuschlag so
bemessen wird, daß er die nicht in Hydroxyl übergegangenen Mengen des Alkalis kaustiziert.
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Gegenstand der zusätzlichen Erfindung ist eine besondere Ausführungsform
jenes Verfahrens, darin bestehend, daß als kaustizierender Erdalkalizuschlag Bariumcarbonat
verwendet wird.
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Der Vorteil, der durch Verwendung gerade des Bariumcarbonats als Erdalkalizuschlag
erzielt wird, 'beruht darauf, daß Barium im Gegensatz zu allen anderen Erdalkalien
eine verhältnismäßig niedrige, sehr nahe bei der Cyanisierungstemperatur des Natriums
bzw. Kaliums liegende Cyanisierungstemperatur hat. Es wird also der Bariumzuschlag,
zum m-ndesten teilweise, neben dem Natrium mitcyanisiert, und zugleich wird bei
der Verseifung, d. h. der Ammoniakabtreibung, das Bariunzcyanid zu Bariumoxyd (im
wesentlichen) umgewandelt, also zur Kaustizierung befähigt. Der durch diese besondere
Eigenschaft des Bariums erzielte Vorteil besteht also zunächst in der Eigencyanisierung
des Bariums im Temperaturbereich der Natrium- (allgemein Alkali-) Cyanisierung,
während alle anderen Erdalkalien elementaren Stickstoff bei wesentlich höheren Temperaturen
binden.
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Hierdurch,kann einerseits die Nebengewinnung von Ammoniak bei Durchführung
des Verfahrens nach dem Hauptpatent nicht unwesentlich erhöht werden, sondern es
ergibt sich auch die Möglichkeit einer Kaustizierung zusätzlich eingeführter Mengen
von Alkalicarbonat.
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Dies kann bei einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht
werden, daß der durch das Auslaugen der Reaktionsmasse gewonnenen Lösung frisches
Alkalicarbonat in einer dem Bariumhydroxydbestandteil der Lösung entsprechenden
Menge zugesetzt wird.
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Es ist an sich bereits als vorteilhaft bekannt, bei der Cyanisierung
und Verseifung von Alkalien Zuschläge von Bariumverbindungen zu benutzen.
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Gegenüber jenen bekannten Verfahren aber besteht das Neue und Fortschrittliche
der Erfindung darin, daß durch den Bariumzusatz gemäß der Erfindung nicht nur eine
Cyanisierung mit vergrößerter Ammoniakausbeute durchgeführt, sondern auch die bei
der Verseifung
anfallende Bariumverbindung zugleich zur Herstellung
größerer Mengen Alkalihydroxyd ausgenutzt werden kann. Da aber das Alkalihydroxyd
wesentlich wertvoller ist als das Alkalicarbonat, ergibt sich eine außerordentliche
technische Verbesserung in der Gewinnung des Hhydroxyds.
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Die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt
folgendes Ausführungsbeispiel 37,7 kg eines Gemisches von der Zusammensetzung: 12,6%
NaHCOg (98% Reinheit), 19,2 % Ba C03, 5i,7 % Kohle, 16,5 % Feuchtigkeit wird
fein vermahlen und zu kleinen Briketten verpreßt.
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Die Brikette werden in einen von außen beheizten Schachtofen eingeführt,
und der Ofeninhalt wird sodann auf etwa iooo° C aufgeheizt. Während einer Zeit von
6i/2 Stunden wird bei der hohen Temperatur des Gutes Stickstoff durch den Ofen geleitet.
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Darauf wird durch Regelung der Heizung der Ofeninhalt bis auf etwa
500° C abgekühlt und der Einwirkung von Wasserdampf unterworfen, wodurch der an
das Alkali und Barium gebundene Stickstoff als Ammoniak abgetrieben wird.
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Bei der Verseifung werden i, i kg NH3 gewonnen.
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Der Schachtofen wird nach Abkühlung entleert und das Reaktionsgut
mit Wasser ausgelaugt und gefiltert. In die warme Lauge werden sodann
0,5 kg Natriumcarbonat eingeführt, wodurch Bariumcarbonat ausgefällt wird.
Die Kaustizierung des Natriumcarbonats und die Eindampfung des Natriumhydroxyds
vollzieht sich in bekannter Weise, d. h. im fortlaufenden Betriebe werden die bei
der Eindampfung ausfallenden Salze wiederholt aufgearbeitet.
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Nach der Eindampfung der Lauge werden aus dem Schmelzkessel 2,46 kg
Natriumhydroxyd mit einer Reinheit von 98 % abgezogen.
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Aus dem vorstehenden Beispiel der praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geht der überraschende Vorteil, welcher in der Wahl der Bariumverbindung
als Zuschlag für die Cyanisierungs- und Verseifungsmasse dient, anschaulich hervor.
In keinem anderen ähnlich wohlfeilen Stoff, wie es das Bariumcarbonat ist, vereinigen
sich die in dem obigen Beispiel hervorgehobenen Vorteile. Es ist jedenfalls äußerst
überraschend, daß ohne Zwang zu besonderen Maßnahmen, also im Rahmen der ohnehin
notwendigen Verfahrensstufen, ohne weiteres nicht nur eine Mehrgewinnung von Ammoniak,
sondern auch eine wesentlich erhöhte Erzeugung eines sp wertvollen Verkaufsprodukts,
wie es das Alkaliliydroxyd ist, durchgeführt werden kann.
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Anstatt Alkalicarbonat als Ausgangsstoff für die Kaustizierung mit
Bariumoxyd zu verwenden, ist es auch möglich, Alkalibicarbonat zu wählen. Bei einer
Verwendung von Alkalibicarbonat wird die gewonnene Lauge zweckmäßig unter gelinder
Erwärmung gehalten, um die Umsetzung des- Alkahbicarbonats in Alkalicarbonat zu
unterstützen. Es setzt sodann sogleich eine Kaustizierung des Carbonats zu Hydroxyd
ein. Da das Alkalibicarbonat ein billigeres Produkt darstellt als das Carbonat,
so ist es in Weiterbildung des Verfahrens oft von Vorteil, das Bicarbonat als Ausgangsstoff
für die Kaustizierung zu benutzen.