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Herstellung von Pottasche unter Nebengewinnung von Ammoniak oder Ammonsalzen
Es ist bekannt, Alkali- und Magnesiumverbindungen auf Engelsches Salz zu verarbeiten
und dieses in Pottasche zu überführen.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß das in Durchführung des Engelschen
Magnesiaprozesses anfallende Doppelsalz MgC03-KHCO3-4H.0 cyanisiert und das erhaltene
Produkt in der für die Gewinnung von Carbonaten aus Alkalicyaniden bekannten Weise
verseift wird, wobei das hier anfallende Ammoniak gegebenenfalls auf Ammoniaksalze
verarbeitet werden kann.
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Hierbei verläuft die Bildung von Pottasche aus Kaliumcyanid durch
Verseifung nach der Gleichung zKC:'Z -[- 4H20 ==K2 C0,3 -a-- C O -f- H2 -[- z N
Ha. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in erster Linie
darin, daß weit über die technische Wirkung des bekannten Magnesiaverfahrens hinausgehend
nicht allein Pottasche, sondern außerdem als Nebenprodukt das höchst wertvolle Ammoniak
gewonnen werden.
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Bei Versuchen des Erfinders wurde die Erzeugung von Pottasche beispielsweise
dadurch erreicht, daß die Reaktionsmasse, welche das Kaliumcyanid enthält, in dicker
Schicht aufgehäuft mit Wasserdampf behandelt wurde. Der Wasserdampf wurde dabei
vorteilhaft durch die hochgeschichtete Masse hindurchgeführt. Jedoch ist hiermit
nicht gesagt, daß nicht auch bei andersartiger Führung des Teilprozesses der Verseifung
die Bildung von K.C03 bewirkt werden kann. Dies sind Fragen der praktischen Durchführung,
die mit der Erfindung als solcher nichts zu tun haben.
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Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche
noch besondere Vorteile in sich schließt, besteht darin, daß das bei der Verseifung
gebildete Ammoniak mit dem aus dem Magnesiaprozeß bei der Bildung des erwähnten
Doppelsalzes anfallenden Chlor bzw. der Salzsäure zu Chlorammon, NH,Cl, vereinigt
wird. Man erhält dann also neben der Pottasche ein äußerst wertvolles Düngemittel.
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Die Gewinnung des Chlors bzw. der Salzsäure zur Darstellung des Chlorammons
ergibt sich aus der Regenerierung des bei Fällung des Doppelsalzes verbleibenden
Magnesiumchlorids. Das Magnesiumchlorid, MgCl2 kann beispielsweise durch Erhitzen
in Gegenwart von Wasser in Magnesiumoxyd und Salzsäure zersetzt werden. Die Vereinigung
von Salzsäure und Ammoniak zu Chlorammonium läßt sich bekanntlich sehr leicht durchführen.
Die
aufgezeigten vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie
aber vor allem die Nebengewinnung von Ammoniak bei der Erzeugung von Pottasche,
die, wie gezeigt, ohne Mehraufwand erzielt wird, veranschaulichen den sehr bedeutenden
technischen Wert der Erfindung, der auf Grund überraschend einfacher Verfahrensmaßnahmen
erzielt wird.
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Das Ausgangsprodukt für die Herstellung von Pottasche, das Doppelsalz
MtC0s-KHCOs-4H20, bringt außerdem, wie durch Versuche festgestellt wurde, ganz hervorragende
Eigenschaften für die Durchführung einer Cyanisierung mit sich. Es ist dies wahrscheinlich
darauf zurückzuführen, daß die zwecks Cyanisierung brikettierten Kohle-Salz-Gemische
in dem hocherhitzten Zustand ein äußerst poröses Gefüge zeigen. Dieses Gefüge bildet
sich offenbar dadurch, daß während der Rufheizung eine Zersetzung des Kaliumbica.rbonats
und des Magnesiumcarbonats eintritt, daß also die gebundene Kohlensäure und das
gebundene Wasser entweichen. Die frei werdenden Gase veranlassen die Bildung kleiner
Hohlräume oder Kanäle innerhalb der Brikette. Es ist leicht einzusehen, daß ein
derart gebildetes hochporöses Gefüge der Einwirkung des Stickstoffs ganz erheblich
besser zugänglich ist als eine kompakte Masse. Von wesentlichem Wert ist es auch,
daß die aus Kohle und dem Doppelsalz gebildeten Brikette eine ausgezeichnete Festigkeit
zeigen, die eine Verwendung in industriellen Öfen gestattet. Zwecks Gewinnung der
Pottasche aus den Briketten, sind diese im allgemeinen nach bekannten Methoden auszulaugen.
Nach Trennung der festen Bestandteile von der Lösung durch Filtrieren o. dgl. ist
das Pottaschesalz in üblicher Weise zu gewinnen.
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Das Restprodukt, bestehend aus Mg0 und dem Rückstand der verwendeten
Kohle, kann nach bekannten Verfahren in seine Bestandteile zerlegt werden, so daß
das Magnesiumoxyd, wie dies auch bisher der Fall war, nach entsprechender Umbildung
in die erforderlich kristallinische Mg CO, - 3H20-Form der neuerlichen Verwendung
zur Darstellung des Ausgangsdoppelsalzes zugeführt werden kann. Ausführungsbeispiel
ioookg MgC03-KHC03-4H20 werden zusammen mit i ooo kg Braunkohle fein vermahlen und
gemischt. Die Masse wird ferner noch etwas angefeuchtet und schließlich zu kleinen
Briketten gepreßt.
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Die Brikette werden in einem außen beheizten Schachtoten eingeführt
und auf eine Temperatur von etwa goo° C erhitzt. Die erhitzte Reaktionsmasse wird
3 Stunden lang der Einwirkung von Stickstoff unterworfen. Nach dieser Behandlung
wird der Ofeninhalt durch Regelung der Beheizung bis auf etwa 5oo° C abgekühlt und
sodann die Masse durch Wasserdampf verseift. Da bei der Verseifung Wärme frei wird,
erhöht sich im Verlaufe dieser Behandlung die Temperatur in der Masse bis auf etwa
6oo° C. Durch die Verseifung werden 55 kg Ammoniak abgetrieben und in bekannter
Weise aufgefangen.
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Die Reaktionsmasse wird nach der Verseifung aus dem Ofen genommen
und der Alkalibestandteil durch Wasser ausgelaugt. Die Lauge, die neben Pottasche
auch einige Verunreinigungen aus der Kohle enthält, wird zwecks Verarbeitung auf
höchste Reinheit mit Kohlensäure behandelt, wodurch das Kaliumcarbonat bekanntlich
in Kaliumbicarbonat übergeführt und zur Ausfällung gebracht wird. Das gefällte Kaliumbicarbonat
wird sodann calciniert, wodurch 250 kg Pottasche von über 98° Reinheit gewonnen
werden.
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Bezüglich der Gewinnung des festen Salzes aus der Reäktionsmasse gewonnenen
Lauge ist zu bemerken, daß bei Verwendung anderer Kohlensorten als Braunkohle oder
sofern die Verunreinigungen 'durch besondere, an sich bekannte Maßnahmen aus der
rohen Lauge sogleich abgeschieden werden, natürlich auch die Pottasche in bekannter
Weise unmittelbar, d. h. ohne Zwischenbildung von Bicarbonat, zu gewinnen ist.
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Ferner ist darauf hinzuweisen, daß durch die Verseifung des hoch aufgeschichteten
Gutes in einem Schachtofen bei den angegebenen Temperaturen eine starke Kohlensäureeinwirkung
auf das Alkali und auf das Magnesiumoxyd bedingt ist. Jedenfalls sind bei der Versuchsdurchführung
noch große Mengen von Kohlensäure in den abgehenden Verseifungsgasen festzustellen.
Über die Herkunft dieser Kohlensäure ist zu sagen, daß sie offensichtlich durch
Umsetzung überschüssigen Wasserdampfes mit restlichen Kohlenmengen (bekanntlich
wird bei Alkalicyanisierungen stets Kohle im Überfluß verwendet) gebildet wird.