DE571949C

DE571949C - Verfahren zur Verarbeitung kieserithaltiger sylvinitischer Kalirohsalze

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Publication number: DE571949C
Application number: DEC41451D
Authority: DE
Original assignee: CHEMIEVERFAHREN GmbH
Current assignee: CHEMIEVERFAHREN GmbH
Priority date: 1928-05-08
Filing date: 1928-05-08
Publication date: 1933-03-08

Description

Verfahren zur Verarbeitung kieserithaltiger sylvinitischer Kalirohsalze Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von solchen sylvinitischen Kalirohsalzen, die außer Chlorkalium und Chlornatrium hauptsächlich Kieserit enthalten. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird ein solches Kalirobsalz sehr vorteilhaft derart verarbeitet, daß man in der Hauptsache Kaliumsulfat mit hoher Ausbeute erhält und außerdem aus den übrigen Bestandteilen technisch rein veredelte Produkte gewinnt.
Es ist bekannt, sylvinitische Kalirohsalze mit CO, und NH3 zu behandeln, wobei als Produkte Soda, Chlorkalium und Chlorammonium erhalten werden. Man hat auch bereits schwefelsäurehaltige Kalirahsalze mit CO2 und N H, behandelt, indem man insbesondere aus Kaliumsulfatdoppelsalzen, die Calciumsulfat und Magnesiumsulfat enthalten, Kaliumsulfat und Ammoniumsulfat hergestellt hat (franz. Patentschrift 61o go6).
Nach vorliegender Erfindung wird auch mit Kohlensäure und Ammoniak gearbeitet; jedoch in der Weise, daß alles in dem Rohsalz vorhandene K,0 und S O3 als K2 S 04 gewonnen wird. Bei dieser Verarbeitung wird das Magnesium in Lösung gehalten, bis das fertige Kaliumsulfat entfernt ist. Es fällt also nicht etwa in Form von Hydrat oder Carbonat vor oder während der Kaliumsulfatbildung aus. Die übrigen Bestandteile des Rohsalzes, Magnesium, Chlor und Natrium, werden nacheinander als wertvolle Nebenprodukte gewonnen. Das 'Verfahren arbeitet im Kreisprozeß.
Die Voraussetzung für dieses Kreislaufverfahren besteht darin, daß die für die Behandlung der Kalirohsalze zur Anwendung kommende, aus dem Prozeß stammende Endlauge eine Chlorammoniummerige enthält, die das Ausfällen von Magnesium in Form von Hydroxyd ausschließt.
Um den Prozeß durchzuführen, muß zuerst die Zusammensetzung des Rohsalzes so geregelt werden, daß die Mengen von Chlorkalium und Kieserit einander annähernd äquivalent sind. Dieses kann entweder durch Mischung von verschiedenen Partien Salz aus der Grube geschehen oder durch Zusatz von Chlorkalium bzw. dem bei der Chlorkaliumfabrikation abfallenden Gemisch von Kieserit und Chlornatrium, das bisher auf die Halde geworfen wurde.

Da Kieserit als solcher, wie bekannt, nicht reaktionsfähig ist, wird er erst zu Bittersalz hydratisiert. Um diese Hydratisierung zu erleichtern, wird das Rohsalz zweckmäßig vor seinem Eintritt in die Fabrikation geröstet oder fein gemahlen. Das so vorbereitete Rohsalz wird in möglichst ammoniakfreier oder ammoniakarmer Mutterlauge aus einer vorhergehenden Operation erwärmt, wobei die erwähnte Hydratisierung des Kieserits leicht vor sich geht. Die Mutterlauge muß deshalb möglichst ammoniakfrei sein, weil Ammoniak die Hydratisierung behindert. Nach Beendigung der Hydratisierung wird die Mischung abgekühlt und Ammoniak eingeleitet, wobei die- Lösungswärme des Ammoniaks durch Kühlung weggenommen werden muß, so daß die Temperatur ungefähr konstant bleibt.

Beispiel H20 K

kg lcg

1 2

Hauptverfahren

Ausgangslauge ...........................................-... 3000 186

Die Lauge wird erwärmt mit iooo kg Rohsalz = 329 kg KC1, 217 kg

M9S04+ aq, 36o kg Na Cl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + 40 -{- 168

Es werden bei 40° 400 kg NH3 -i- 318 kg H20 eingeleitet . . . . . . . . . . - io6 -

Ausgeschiedene 596 kg Glaserit -f- KCl werden abgetrennt. . . . . . . . . . - -250

300 kg NH3 -[- 318 kg H20 werden abgesaugt . . . # . . . . . . . . . . . . . .'. - -

Eine Mischung von Zoo kg NH3 -E- 38o kg C02 -E-212 kg H20 wird

eingeleitet . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -155 -

Ausgeschiedenes Salz 54o kg Mg (N H4) 2 (C 03) 2 -f- 4 aq wird abgetrennt -154 -

Durch Kühlen werden 56o kg NH4C1 ausgeschieden . . . . . . . . . . . . . . . - -

In die Mutterlauge werden ioo kg N.H3 -i- 46o kg C02 -[- io6 kg H20

eingeleitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -188

Ausgeschiedenes Salz 517 kg NaHC03 wird abgetrennt ...... ... . -

Die Lauge wird erwärmt zwecks Eindampfens und Entfernens von N H3

-

und CO2. Es gehen 148 kg NH3, 38o kg CO, und 617 kg H20 weg -46o

-

Umrechnung H + O H = H20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +423

Die Lauge wird zusammen mit der Sulfatmutterlauge als Ausgangs-

lauge verwandt ......... .......................... ...... 2400 104

Sulfatherstellung

Glaserit -E- KCl , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

Die Salze werden mit 6oo kg H20 ausgerührt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + 6oo -

Es werden 374 kg K2 S 04 als Produkt erhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . - -168

Die Sulfatmutterlauge wird zusammen mit der eingedampften Bicar-

bonatmutterlauge als Ausgangslauge benutzt . ... . . . . . . . . . . . . . . . . 6oo 82

Chlormagnesiumherstellung

Mg(NH4)2(CO3)2 -% 4 aq . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 -

DurchTrocknenbei ioo°gehen weg: 73 kg NH3 -E- 94k9 C02 -E-193 kg H20 -154 -

Trockenrückstand 18o kg MgC03............................... - -

Das MgCO3 wird mit 2,50 kg NH,C1 gemischt und auf 3oo° erhitzt... - -

Es gehen qi kg N H4 Cl, 73 kg NH3, 94 kg CO, und 39 kg H20 weg - -

Rückstand 203 kg M9C12 - Produkt............................ - -

Sodaherstellung

Natriumbicarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - -

Beim Calcinieren gehen 135 kg C02 und 55 kg H20 weg . . . . . . . . . . - -

Rückstand 327 kg Na2C03 = Produkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - -

Ammoniak- und Kohlensäurebilanz NH, CO.'

Angewandt 1#g l#g

Glaseritabtrennung ......................... . .............. 400 -

Doppelcarbonatabtrennung ........................... , ...... Zoo 38o

Bicarbonatausfällung ...................................... ioo 46o

700 840

Erhalten

Verdampfen nach der Glaseritabtrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 -

Trocknen von Mg (N H4) 2 (C 03) 2 -I- 4 aq . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 94

Chlormagnesiumherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 94

Laugeneindampfung........................................ 148 380

Sodaherstellung ............................................ - 135

Verbrauch.... io6 I 137

Na NU, Mg H C1 so, Co, O H
kg kg kg _ kg kg kg kg kg
s c v s s 1o 1i
122 229 - - 767 55 - -
142 - + 52 - +371 +2o6 - -
- +49-3 - - - - - +400
.- 25 - - - -105 -217 - -
- -318 - - -300
- +212 - +17,4 - - _L_.518 -j- 2o0
- - 77 - 52 - -257 -
- - 189 - - -371 - - -
- -f-- 1o6 - --@-- 21,1 - - +627 +100
-142 - - - 6,2 - - -369
- -157 - - 8,7 - - -519 -
- - - -23,6 - - - -400
97 229 - - 662 44 - -
25 - - -- 105 217
- - - - - -2o6
- -
25 - - - 105 11 - -
- 77 52 - - - 257 -
77 - - - - -128 -
- - 52 - - - 127 -
- +. 84 - - 166 - - --
- - 84 - - 15 127 -
- - 52 - 151 - - -
142 - - 6,2 - - 369 - .
- - - -62 - - -184 -
142 - - - - - 185 -

Nach beendeter Umsetzung besteht der Bodenkörper aus Glaserit (Na2 S 04 # a K2 S 04) und Chlorkalium. Der Bodenkörper wird abgetrennt und mit kaltem Wasser ausgerührt oder gedeckt, wobei hochprozentiges Kaliumsulfat zurückbleibt. Diese Ausrühr- oder Decklauge wird nach der Hydratisierung vor dem Einleiten des Ammoniaks in den Prozeß zurückgegeben.

In der Mutterlauge befinden sich in der Hauptsache Ammoniak, Chlorammonium, Chlormagnesium und Chlornatrium. Durch Einleiten von Kohlensäure wird die Magnesia als Magnesiurnamrnoiiiuincarbonat ausgefällt. Diese Magnesiumausfällung geht praktisch quantitativ vor sich, so da:ß die Lauge nunmehr Arnmoniumcarbonat, Chlornatrium und eine größere Menge Chlorammonium enthält. Das 1Vlagnesiumammoniumcarbonat ist ein gutes Ausgangsmaterial für die Herstellung anderer Magnesiumverbindungen, wobei Ammoniak und Kohlensäure für den Prozeß wiedergewonnen werden.
Beim Trocknen von Magnesiumammoniumcarbonat entweichen Ammoniak, Kohlensäure und Kristallwasser, und es wird Magnesiumcarbonat erhalten. Wird stärker erhitzt, geht immer mehr Kohlensäure fort, so daß zuletzt Magnesiumoxyd zurückbleibt. Magnesiumammoniumcarbonat oder Magnesiumcarbonat, mit Chlorammonium zusammen erwärmt, liefert wasserfreies Chlormagnesium, während Ammoniak und Kohlensäure für den Prozeß zurückgewonnen werden.
Die Magnesiumammoniumcarbonatmutterlauge wird gekühlt, wodurch der größte Teil ihres Ammoniumchlorids ausfällt. Wird Magnesiumammoniumcarbonat vor dieser Isühlung nicht für sich. abgetrennt, erhält man die obererwähnte Mischung von Chlorammonium und Magnesiumammoniumcarbonat, die nach dem Trocknen und Calcinieren wasserfreies Chlormagnesium abgibt, und zwar unter Zurückgabe von Kohlensäure tind Ammoniak für den Prozeß.
Durch Einleiten von Kohlensäure in die ammoniumcarbonathaltige Chlorammoniummutterlauge wird das Natron des darin enthaltenen Chlornatriums als Natriumbicarbonat ausgefällt und abgetrennt. Die Bicarbonatmutterlauge enthält hauptsächlich Chlorammonium neben Ammoniumbicarbonat und Chlornatrium. Sie wird zwecks Entfernung von Kohlensäure und Ammoniak erwärmt und für die anfangs erwähnte Behandlung des Rohsalzes benutzt, wodurch das Verfahren als geschlossener Kreislaufprozeß ausgestaltet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Verarbeitung kieserithaltiger sylvinitischer Kalirohsalze, dadurch gekennzeichnet, daß in der bei dem Verfahren anfallenden chlorammoniumhaltigen Endlauge nacheinander folgende an sich bekannte Arbeitsstufen durchgeführt werden: a) Die Rohsalze werden in der Endlauge nach erfolgter Hydratisierung des in ihnen enthaltenen Kieserits mit Ammoniak behandelt. b) Die nach Abtrennung des in a entstandenen Bodenkörpers (Glaserit und Chlorkalium) erhaltene Lauge wird bis zur vollständigen Ausfällung der Magnesiumsalze mit Kohlensäure behandelt. c) Die nach. Abtrennung der in b abgeschiedenen Magnesiumsalze (Magizesiumammoniumcarbonat) erhaltene Lauge wird zur teilweisen Abscheidung von Chlorammonium gekühlt. d) Die nach Abscheidung des in c ausgefallenen Chlorammoniums verbleibende Lauge wird bis zur vollständigen Fällung von Natriumbicarbonat mit Kohlensäure behandelt, wobei nach Abtrennung des Bicarbonats die für die erste Verfahrensstufe verwendete Endlauge zurückerhalten wird. a. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bodenkörper durch Behandlung mit Wasser sein Gehalt an Natriumsulfat entzogen wird, wonach die so erhaltene Lösung in den Prozeß zurückgeht.