DE557722C

DE557722C - Herstellung von Fluoraluminium-Fluoralkali-Doppelverbindungen

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Publication number: DE557722C
Application number: DE1930557722D
Authority: DE
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1930-07-30
Filing date: 1930-07-30
Publication date: 1932-08-26
Also published as: DE567113C; DE569943C; FR732386A; US1898506A

Description

Fluoraluminium-Fluoralkali-Doppelverbindungen, insbesondere Kryolith, werden vorzugsweise durch Umsetzung von Tonerdeverbindungen, Flußsäure und Soda oder S ähnlichen Alkalisalzen hergestellt. Auch handelt es sich in der Technik häufig darum, z. B. Chromat auf Bichromat bzw. Chromsäure zu verarbeiten, was bisher durch Absäuern mit Schwefelsäure bewirkt wurde.

Hierbei entsteht Na₂SO₄ bzw. NaHSO₄ (vgl. z. B. Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. Ill, 1916, S. 550, Zeile 18 ff. sowie S. 558, Zeile 5 ff.). Dieses Na₂SO₄ bzw. NaHSO₄ bedeutet ein lästiges und wertloses Nebenprodukt, um so mehr, da es chromhaltig anfällt.

Es wurde gefunden, daß man bei der Herstellung von Fluoraluminium-Fluoralkali-Doppelverbindungen die Soda ο. dgl. Alkaliverbindungen ganz oder teilweise durch Salze der Chromsäure, wie z. B. Alkalimonochromat oder Alkalibichromat, ersetzen kann. Verwendet man beispielsweise bei der Herstellung der in Frage stehenden Doppelverbindung Natriumchromat, so wird dieses je nach der Menge des zugesetzten Chromsalzes in Chromsäure bzw. Natriumbichromat übergeführt. Geht man beispielsweise von Aluminiumsulfat aus, so kann das Verfahren durch die nachfolgenden Gleichungen ausgedrückt werden:

oder

A1₂(SO₄)₃ + 3 Na₂CrO₄ + 12 HF = Al₂F₁₂Na₈ + 3 H₂CrO₄ + 3 H₂SO₄ (r)

AL₂(SO₄J₃ + 12Na₂CrO₄ + 12HF = Al₂F₁₂Na₁₁ + 6Na₂Cr₂O₇ + 3Na₂SO₄ + 6H₂O (2)

oder

Al₂(SO^)₃ +"3Na₂Cr₂O₇ + 12HF + 3H₂O = Al₂F₁₂Na₁₁ + 6H₂CrO₄ + 3H₂SO₁

(3)

An Stelle von Aluminiumsulfat«kann auch jedes andere beliebige Aluminiumsalz Verwendung finden, z. B. Aluminiumchlorid, Aluminiumrluorid usw. Will man Tonerdehydrat auf z. B. Kryolith verarbeiten," so kann man dieses vor der Fällung entweder in Flußsäure oder in einer Lauge, die Chromsäure oder eine andere bei der Fällung entstandene Säure (z. B. Schwefelsäure) enthält, lösen.

Vorteilhafterweise bewirkt man die Ausfällung der Doppelverbindung derart, daß beim Eintragen der Reagenzien in das Ansatzgefäß dafür Sorge getragen wird, daß die Ionen Fluor, Alkali und Aluminium stets in möglichst niedrigen Konzentrationen anwesend sind. Man verfährt also z. B. derart, daß man die Chromatlauge, die Flußsäure und die Tonerdesalzlösung gleichzeitig in äquivalenten Teilmengen in den Rest eines

fertigen Ansatzes, in das Filtrat eines solchen oder- auch' in vorgelegtes Wasser einträgt. Man erhält auf diese 'Weise gut nitrierbare Produkte. Eine Verunreinigung der gefällten Doppelverbindung durch Chromat bzw. Bichromat tritt nicht ein. Wie aus den obigen Gleichungen ersichtlich ist, wird die sonst zum Ansäuern des chromsauren Salzes erforderliche Schwefelsäure ίο erspart, da deren Rolle die zugesetzte Flußsäure übernimmt. Man kann selbstverständlich auch so arbeiten, daß außer Chromat noch andere Salze bei der Umsetzung zugegen sind, z. B. Natriumsulfat. Bei der Ausfällung der Doppelverbindung wird dann die betreffende Säure, z. B. Schwefelsäure, gleichfalls in Freiheit gesetzt. Die an Tonerde gebundene und gegebenenfalls die an Alkali gebundene Säure werden bei der Umsetzung durch Fluor ersetzt und befinden sich im Filtrat der ausgefällten Doppelverbindung; sie können entweder zum Ansäuern von Chromatlaugen oder sonstwie Verwendung finden.

Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von dem Bekannten dadurch, daß man zur Herstellung von z. B. Kryolith keine Soda benötigt. An dessen Stelle wird das im Chromat bzw. Bichromat enthaltene Alkali zu dessen Herstellung benutzt. Geht man z. B. von Alkalimonochromat aus, so wird dieses in Alkalibichromat bzw. Chromsäure übergeführt. Verwendet man hingegen Alkalibichromat, so wird dieses in Chromsäure verwandelt. Es war nicht ohne wei-' teres vorauszusehen, daß bei der großen Neigung der/- Chromsäure zur Bildung von Doppelverbindungen die ausgefällten Fluoraluminium - Fluoralkali -Doppelverbindungen chromfrei ausfallen würden.

Überdies hat man bei der vorliegenden Arbeitsweise den Vorteil, neben dem Bichromat bzw. der Chromsäure Fluoraluminium-Fluoralkali-Doppelverbindungen, und zwar chromfrei zu gewinnen. Arbeitet man z. B. nach der Gleichung (2), so erhält man zwar auch Na₂SO₄ als Nebenprodukt, aber diese Menge ist bedeutend geringer, als wenn man nach bekannten Verfahren das Alkalichromat in Alkalibichromat überführen würde. Die Hälfte des Alkalis wird erfindungsgemäß zur Bildung der Fluoraluminium-Fluoralkali-Doppelverbindungen benötigt, also zur Bildung «ines wertvollen Körpers. Die Doppel-' verbindung, ζ. B. Kryolith, wird also gewissermaßen als wertvolles Nebenprodukt gewonnen.

Erfindungsgemäß gewinnt man auf einfachste Weise zwei wertvolle Produkte nebeneinander, und zwar Bichromat bzw. Chromsäure und z. B. Kryolith. Stellt man z. B. 420 kg Kryolith nach der Gleichung (2) her, so erspart man, wie eine einfache Rechnung ergibt, gegenüber der bisherigen Arbeitsweise 3iSkg Soda und 204 kg Schwefelsäure. Ferner braucht man aus der Bichromatlauge 426 kg Natriumsulfat weniger zu entfernen. Ähnlich liegen die Verhältnisse, wenn man nach den anderen, in der Beschreibung angegebenen Verfahren arbeitet.

Beispiel

Aus einem größeren Vorrat werden io,4Gewichtsteile Al₂O₃ in Form von Tonerdehydrat entnommen, in 40 Gewichtsteilen . 3o°.-₀iger Flußsäure gelöst und mit 104 Gewichtsteilen Monochromatiauge mit 38°/₀ Xa₂CrO₄ und zusammen io.,5o/° Na₂O und 40 Gewichtsteilen Flußsäure (3o°/₀) in der Weise ausgefällt, daß diese Lösungen gleichzeitig in vorgelegtes Wasser oder in den Rest eines früheren Ansatzes, z. B. in 2 000 Gewichtsteilen, unter Rühren eingetragen werden. Wählt man als Gewichtsteile Gramme, so kann das Eintragen dieser Mengen z. B. im Verlauf von etwa 3 bis 5 Minuten erfolgen. Nach Beendigung eines Ansatzes kann noch etwa 10 λϋη^εη das Rühren fortgesetzt und dann die Doppelverbindungen abnitriert und ausgewaschen werden. Das Tonerdehydrat kann go auch statt in Flußsäure in einer ausreichenden Menge Filtrat gelöst werden oder direkt als solches in den Ansatz eingetragen werden. An Stelle der Aluminiumfluoridlösung kann auch eine schwerlösliche Modinkation des Aluminiumfluorids Verwendung rinden. Die erhaltene Doppelverbindung ist völlig chromatfrei und enthält auch sonst keine Verunreinigungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fluoraluminium - Fluoralkali - Doppelverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerdesalzverbindungen und Flußsäure mit Salzen der Chromsäure umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Salze der Chromsäure, die Flußsäure und die Tonerdesalzlösung oder auch zwei dieser no Stoffe gleichzeitig in äquivalenten Teilmengen in den Rest eines Ansatzes, in das Filtrat eines solchen oder auch in Wasser einträgt.