-
Herstellung von Engelschem Salz (Kaliumbicarbonat-Magnesiumcarbonat)
Im letzten Absatz der deutschen Patentschrift 37 oho von Borsche und Brünj es ist
ein Verfahren zur -Darstellung von Engelschem Salz beschrieben, nach welchem man
in ein wäßriges Gemisch von Kalisalzen und Magnesiumverbindungen, z. B. in eine
Lösung von Carnallit, zuerst kohlensaures Ammoniak und Kohlensäure einleitet, nach
einiger Zeit Chorkalium hinzufügt und wiederum Kohlensäure einleitet. Man erhält
dann Kristalle des triklinischen Systems, die Engelsches Salz enthalten.
-
Da es nicht rechten Sinn zu haben schien, zu einer Carnallitlösung
noch nachträglich Chlorkalium hinzuzugeben, um das bei dem Verfahren des Patents
zuerst sich bildende Ammoniummagnesiumcarbonat zum Engclschen Salz umzusetzen, hat
man angenommen, die Erfinder hätten bei Verwendung von Carnallit,was allerdings
aus dem Wortlaut der Patentschrift nicht klar hervorgeht und auch gar nicht beansprucht
ist, ohne nachträglichen Zusatz von Chlorkalium einstufig gearbeitet, und es wäre
nicht zur Ausscheidung- des ziemlich schwer löslichen neutralen Ammoniumcarbonatdoppelsalzes
gekommen.
-
Nach den diesseitigen Beobachtungen kann die Ausscheidung dieses Salzes
nur vermieden werden, wenn man von vornherein einen Kohlensäureüberschuß anwendet.
Auch Borsche und Brünjes müßten einen solchen Überschuß angewandt haben, was daraus
gefolgert wird, daß sie von der Einleitung von kohlensaurem Ammoniak und Kohlensäure
sprechen. Praktisch haben jedenfalls Borsche und Brünj es immer in zwei Stufen gearbeitet,
weil das im letzten Absatz ihres Patents beschriebene Verfahren nicht zu guten Ausbeuten
führte.
-
Erfinder haben sich um Ausbildung des einstufigen Verfahrens bemüht.
Sie haben stets mit einem so großen Kohlensäureüberschuß gearbeitet, daß sich nur
das leicht lösliche Ammoniumbicarbonatdoppelsalz bilden konnte, nicht das schwer
lösliche Ammoniumcarbonatdoppelsalz.
-
Mag man nun immer noch so vorsichtig sein, wenn man mit gasförmigem
Ammoniak oder mit Ammoncarbonat und mit einem Kohlensäureüberschuß arbeitet, so
läßt sich wegen der Alkalität.des Ammoniaks bzw. Ammoncarbonats doch nicht vermeiden,
daß in geringen Mengen basisches Magnesiumcarbonat zur Ausscheidung kommt, welches
das Engelsche Salz verunreinigt und seine Filtration erschwert. .
-
Es wurde nun gefunden, daß ohne besondere Vorsichtsmaßregeln ein von
basischen Produkten freies, leicht filtrierendes Enggelsches Salz erhalten werden
kann, wenn man zta der Mischung der Komponenten Ammonbicarbonat in fester Form fügt.
Die Ver-
Wendung des Ammonbicarbonats hat den weiteren Vorteil,
daß die Apparatur bedeutend vereinfacht werden kann insofern, als die Zuleitungen
für die Kohlensäure und eventuell auch das Ammoniak in Fortfall geraten.
-
Das Ammonbicarbonatkann z. B. im Laufe von 4 Stunden in eine Carnallitlösung
eingerührt werden, wobei die Umsetzung im Sinne der folgenden Gleichung stattfindet:
KCl + MgCl, -r- 3 NH,HCOg ^KHCOs#M9C03#4H20+iNH,Cl+C02. Da sich bei dieser Umsetzung
Kohlensäure entwickelt, so ergibt sich, daß es nicht erforderlich ist, ein Ammonbicarbonat
zu verwenden, das ganz genau der Normalformel entspricht. Eine- geringe Beimischung
von neutralem Ammoncarbonat schadet nichts. Übrigens hat die Kohlensäureentwicklung
den Vorteil, die Durchmischung der Reaktionsmasse zu begünstigen. Auch hat man die
Sicherheit, falls man statt von Magnesiumchlorid von Magnesiumcarbonat oder -oxyd
ausgeht, daß dank dieser Kohlensäureentwicklung eine vollkommene Umsetzung der Magnesiumverbindung
zu Engelschem Salz stattfindet.
-
Immer ist das nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Engelsche
Salz von geringen Mengen des Magnesiumammoniumbicarbonatdoppelsalzes begleitet,
das bei der späteren Zersetzung des Engelschen Salzes unter Druck Ammoniak und Kohlensäure
entstehen läßt. Dabei scheidet sich Magnesiumcarbonat als künstlicher Magnesit aus,
der auf Magnesia für die verschiedensten Zwecke verarbeitet werden kann.
-
Die Absatzmöglichkeit der Magnesia ist äußerst schwankend. Es kann
erwünscht sein, recht viel Magnesiumcarbonat im Verlaufe des vorliegenden Prozesses
zu erzeugen. Das gelingt, wenn man der Carnallitlösung noch magnesiumchloridhaltige
Andlauge beigibt und die äquivalenten Mengen Ammoniumbicarbonat später dem Reaktionsgemisch
zusetzt.
-
Es kann aber auch erwünscht sein, bei schlechtem Absatz der Magnesia
möglichst wenig Magnesiumcarbonat zu erhalten, d. h. also ein Engelsches Salz, das
an Ammondoppelsalz arm ist. Um dies zu erreichen, muß man mit Lösungen arbeiten,
die möglichst viel Chlorkalium enthalten, was am besten bei Temperaturen von
30' und darüber gelingt. Da sich aber bei dieser Temperatur das Ammoniumbicarbonat
bereits zu stark zersetzt, so muß man, um die Bildung basischen Salzes zu verhindern,
-während der Umsetzung Kohlensäure einleiten.
-
Beispiel i -8oo 1 Lösung mit 103 9/l Chlormagnesium und Zoo gil Chlorkalium
wurden bei 2o ° in 21/2 Stunden unter Umrühren mit 2io kg feinkörnigem Ammonbicarbonat
versetzt. Nach Abscheidung des Niederschlages und nachträglichem Decken wurden 2io
kg Doppelsalz mit 0,03 % Cl, 0,9 % NH3, i2,4 % K20 und 13,100 Mg0 erhalten. Daneben
fielen 765 1 Mutterlauge mit 124 g11 KCl an.
-
Beispiel 2 5oo 1 Lösung mit 194 9/l Chlormagnesium und 94,8 g11 Chlorkalium
wurden mit 6o kg 98 0/0igem Chlorkalium versetzt und dann in 5 Stunden unter Umrühren
270 kg feinkörniges Ammonbicarbonat eingetragen. Nach Abscheidung des Niederschlages
und nachträglichem Decken wurden 235 kg Doppelsalz mit o,o5 0/0 Cl, 2j1/0 NH3, 11,20/0
K20 und 15,7'/, Mg0 erhalten. Daneben fielen 4671 Mutterlauge mit ioo g/1 KCl an.
-
Beispiel 3 450 1 Lösung mit iog gil Chlormagnesium und 2io g11 Chlorkalium
wurden in 5 Stunden bei 30 ° unter Durchleiten von 35 %iger Kohlensäure mit i2o
kg feinkörnigem Ammonbicarbonat versetzt. Nach Abscheidung des Niederschlages und
nachträglichen Decken wurden i2o kg Doppelsalz mit o,o3 0/0 Cl, o,6 0/0 NH3, 13,1
% K20 und 14,1 % M90 erhalten. Daneben fielen 430 1 Mutterlauge mit 1349/1 K Cl
an.