DE582504C

DE582504C - Production of potash or caustic potash with secondary production of ammonia or ammonium salts

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Publication number: DE582504C
Application number: DEM116183D
Authority: DE
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Priority date: 1931-07-16
Filing date: 1931-07-16
Publication date: 1933-08-16

Description

Herstellung von Pottasche- oder Ätzkali finit Nebengewinnung-von Ammoniak oder Ammoniumsalzen - -Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Kaliümcarbonat oder Ätzkali, das durch ein neuartiges Zusammenwirken an sich bekannter Verfahrensstufen neben anderen wesentlichen Vorteilen irrerster Linie ermöglichen soll, reichliche Mm--en von Ammoniak oder Ammoniumsalzen als Nebenprodukt zu gewinnen.Production of potash or caustic potash finite secondary production of ammonia or ammonium salts - -The subject of the invention is a process for the preparation of potassium carbonate or caustic potash, which is produced through a new type of interaction well-known process steps along with other essential advantages of the most insane line intended to enable copious amounts of ammonia or ammonium salts as a by-product to win.

Zu diesem Zweck soll Kaliumsulfat in Mischung mit Kohlenstoff bei erhöhter Temperatur mit Wasserdampf und Kohlensäure behandelt, dann durch Einwirkung von Stickstoff bei hoher Temperatur in I,'-aliumcyanid übergeführt, dieses zwecks Herstellung von Pottasche oder Ätzkali unter Nebengewinnung von Ammoniak verseift und schließlich aus dem Verseifungsprodukt das Carb.onat oder Hydroxyd ausgelaugt werden.For this purpose, potassium sulfate is said to be mixed with carbon Treated with steam and carbonic acid at elevated temperature, then by action converted from nitrogen at high temperature into I, '- aluminum cyanide, this for the purpose Production of potash or caustic potash with saponification of ammonia by the way and finally the carbonate or hydroxide is leached from the saponification product will.

Besonders zweckmäßig ist -es, hierbei das Reaktionsgemisch in brikettiertem Zustand zu verwenden.It is particularly expedient here to use the reaction mixture in briquetted form State to use.

Durch die Behandlung von Kaliumsulfat-Kohle-Gemischen mit Wasserdampf und Kohlensäure bei etwa Soo bis - 8öo° C wird bekanntlich :das Kahümsulfat in Kaliumca.rbonat umgewandelt, während der Schwefelbestandteil in der Form von - Schwefelwasserstoff frei wird. Infolge dieser Vorbehandlung bzw. Umbildung ergibt sich, wie sich bei Versuchen zeigte, eine einfach durchzuführende und überraschend gute Umsetzung der Kalium-Kohle-Masse zu Kaliumcyanid. Offenbar wird das Gemenge durch die in der Vorbeliandlung durchgeführte Schwefelentziehung in einen Zustand gebracht, in welchem es der nachfolgenden Einwirkung des ''tick= stoffs ausgezeichnete Vorbedingungen für die Umsetzung zu Cyanid bietet.By treating mixtures of potassium sulphate and coal with steam and carbonic acid at around 50 to -80 ° C is well known: the potassium sulfate in potassium carbonate converted, while the sulfur component in the form of - hydrogen sulfide becomes free. As a result of this pretreatment or remodeling, the result is shown in Trying showed an easy to perform and surprisingly good implementation of the Potassium-charcoal mass to form potassium cyanide. The mixture is evident from the pretreatment carried out sulfur removal brought into a state in which it is the following Effect of the '' tick = substance excellent preconditions for implementation Cyanide offers.

'Dieses günstige -Verhalten des Gemenges ist wahrscheinlich daraus zu erklären, - daß während der Vorbehandlung ein äußerst poriges, mit vielen klefnen Kanälen und Röhrchen durchsetztes Gefüge der Reaktionsmasse entsteht. Die Umsetzungen verlaufen bekanntlich nach folgenden Gleichungen K2 Sp,+Z C=K2S+2c02, K2S+C02+H2O=K2CO3+SH2, wobei bekanntlich die erste Reaktion Tfem# peraturen von etwa 8oo° C erfordert, während die zweite bei etwa Soo bis 6oo° C durchgeführt wird.'This favorable behavior of the mixture is probably due to it to explain - that during the pretreatment an extremely porous, with many klefnen The structure of the reaction mass interspersed with channels and tubes is created. The implementations are known to run according to the following equations K2 Sp, + Z C = K2S + 2c02, K2S + C02 + H2O = K2CO3 + SH2, it is known that the first reaction requires Tfem # temperatures of about 8oo ° C, while the second is carried out at about Soo to 600 ° C.

Es tritt also bei der Schwefelentziehung eine große Anzahl gasförmiger Stoffe auf, die teils in die Masse ein- und teils aus der Masse ausströmen. Da das Gemenge von Kaliumsulfat und Kohle stets beide Reaktionsstoffe in fein zerteilter Form enthält, so ergibt sich die Bildung .eines hochporigen Gefüges als zwangsläufige Folgeerscheinung der Vorb,ehandlürig. Da aber bekannt ist, daß die Form öder der Zustand eines von entscheidender Bedeutung für das Ergebnis -einer Stickstoffeinwirkung zwecks Cyanisierung ist, so ist aus den überraschend günstigen Ergebnissen wohl zu folgern, daß das durch die Vorbehandlung gebildete besondere Gefüge der Masse den festgestellten überraschenden technischen Vorteil bringt.A large number of gaseous substances occur during the removal of sulfur Substances that flow partly into the mass and partly out of the mass. Since that Mixture of potassium sulphate and coal always finely divided both reactants Contains form, the formation of a high-pore structure results as an inevitable Consequence of the Vorb, cumbersome. But since it is known that the form or the Condition one of vitally important to the outcome -nitrogen exposure for the purpose of Cyanization, it can be concluded from the surprisingly favorable results that that the particular structure of the mass formed by the pretreatment corresponds to the established brings surprising technical advantage.

Gegenüber der bisherigen Verfahrensweise zur Darstellung von Kaliumcyanid aus Kaliumsulfat besteht zunächst der Vorteil, daß eine zusätzliche Verwendung von Kalk nicht erforderlich ist.Compared to the previous procedure for the preparation of potassium cyanide from potassium sulphate there is first of all the advantage that an additional use of Lime is not required.

Der wichtigste Vorteil des neuen Verfahrens aber liegt insbesondere darin, daß eins Reinigung des .Carbonats bzw. des Hydroxyds nach der Wasserdampf-Kohlensäure-Behandlung nicht erforderlich. ist, sondern eine Weiterverarbeitung des unreinen Produkts stattfindet.The most important advantage of the new process, however, lies in particular in that one purification of the .Carbonate or the hydroxide after the steam-carbonic acid treatment not mandatory. is, but a further processing of the impure product takes place.

Ferner liegt auch ein Vorteil in der Möglichkeit einer besseren Auslaugung gegenüber früher üblichen Verfahren zu dem gleichen Zweck.There is also an advantage in the possibility of better leaching compared to previously customary procedures for the same purpose.

Mit besonderem Vorteil kann die Reaktionsmasse in brikettiertem Zustand angewendet werden, wodurch der Vorteil einer dichten Lagerung der einzelnen Reaktionskörper neben dem einer sehr wirksamen Porigkeit der Masse erzielt wird. Bei den angestellten. Versuchen hat sich erwiesen, daß die Brikette auch ohne Zusatz eines Bindemittels im allgemeinen .genügende Festigkeit aufweisen.The reaction mass can particularly advantageously be used in the briquetted state can be used, whereby the advantage of a tight storage of the individual reaction bodies in addition to a very effective porosity of the mass is achieved. With the employees. Tests have shown that the briquette can also be used without the addition of a binder generally have sufficient strength.

Bei den Versuchen wurde ohne die Anwendung eines besonderen Katalysators und ohne daß bisher Gelegenheit zu einer auf die verwendeten Stoffe genauer abgestimmten Versuchsführung gegeben war, bereits- eine Darstellung von Cyamd in Höhe von über 70 % der theoretisch möglichen Menge in wenigen Stunden bei mäßigen Temperaturen (85o bis 950'C) .erzielt.In the experiments, without the use of a special catalyst and without the opportunity to carry out the experiment more precisely tailored to the substances used, there was already a representation of Cyamd amounting to over 70% of the theoretically possible amount in a few hours at moderate temperatures ( 85o to 950'C) . Achieved.

Ausführungsbeispiel ioookg Kaliumsulfat (von 98 % Reinheit) werden mit 223okg Braunkohle (auf Trokkensubstanz bezogen) gemischt und zu Pulverfeinheit vermahlen. Das Gemisch hat einen durch die Feuchtigkeit der Braunkohle und durch besondere Wasserzugaben bedingten Wassergehalt von 15 % der Gesamtmasse. Die pulverförmige Masse wird zu kleinen Briketten gepreßt und m einen beheizbaren Schachtofen eingetragen.Embodiment ioookg potassium sulfate (of 98% purity) mixed with 223 og lignite (based on dry matter) and powdered fineness grind. The mixture has one through the moisture of the brown coal and through Special water additions require a water content of 15% of the total mass. The powdery The mass is pressed into small briquettes and entered into a heatable shaft furnace.

Nach Einfüllung in .den Schachtofen erfährt die Mässe eine Aufheizung auf etwa 9oo° C, wodurch das Sulfat zu Sulfid reduziert wird. Wenn die Reduktion beendet ist, was sich ,dadurch anzeigt, daß keine C C#2-und CO-Gase mehr abgehen, wird die Beheizung so eingeregelt, daß der Ofeninhalt nur noch ¢0o bis 5oo° C aufweist.After filling the shaft furnace, the mass is heated to about 900 ° C, which reduces the sulphate to sulphide. When the reduction is complete, which is indicated by the fact that no more C, C # 2 and CO gases are emitted, the heating is regulated so that the furnace contents are only from ¢ 0o to 500 ° C.

Bei der geringeren Temperatur (¢0o bis 5oo° C) wird durch die Brikettmasse Kohlensäure und Wasserdampf geleitet, um das Kaliumsulfiid in Carbonat umzuwandeln und den Schwefel als Schwefelwasserstoff abzutreiben gemäß der Gleichung: K2S +H20+C02-K2c03+H2S. Dabei wird der Wasserdampf und die Kohlensäure zweckmäßig im überschuß angewendet. Im allgemeinen wird die bei der vorherigen Reduktion erhaltene Kohlensäure naturgemäß mitverwendet.At the lower temperature (¢ 0o to 5oo ° C) the briquette mass Carbon dioxide and steam passed to convert the potassium sulfide into carbonate and expel the sulfur as hydrogen sulfide according to the equation: K2S + H20 + C02-K2c03 + H2S. The steam and carbonic acid are expediently used in excess. In general, the carbonic acid obtained in the previous reduction becomes natural used.

Sodann wird die Masse erneut auf höhere Temperatur erhitzt und dabei Stickstoff auf die Brikette zur Einwirkung gebracht. Die bei .etwa goo° C verfolgende Einwirkung des Stickstoffs bewirkt die Umsetzung in Kaliumcyanid.Then the mass is heated again to a higher temperature and thereby Nitrogen applied to the briquette. The following at .about goo ° C The effect of nitrogen causes the conversion to potassium cyanide.

Nach vollzogener Cyanisierung wird die Masse aus dem Ofen ausgetragen und in einen Behälter überführt, in welchem die Verseifung bei etwa ¢oo° durchgeführt wird. Bei der Einwirkung des Wasserdampfes auf das Cyanid entweichen i q.9 kg Ammoniak, die in bekannter Weise in Wasser aufgefangen werden.After the cyanization is complete, the mass is discharged from the oven and transferred to a container in which the saponification is carried out at about ¢ oo ° will. When the water vapor acts on the cyanide, i q.9 kg of ammonia escape, which are caught in water in a known manner.

Nach der Verseifung wird die abgekühlte Masse in einen Auslaugebehälter eingeführt und die Soda durch; Wasser ausgelaugt. Der feste Rückstand und die Lauge sind in bekannter Weise zu trennen, und die Lauge ist gegebenenfalls von etwa vorhandenen Verunreinigungen zu befreien. Aus der Lauge werden dann .: 67o kg Kaliumcarbonat von :einer Reinheit von 98 % gewonnen.After saponification, the cooled mass is transferred to a leaching container introduced and the soda through; Water leached. The solid residue and the lye are to be separated in a known manner, and the lye is optionally available from any To get rid of impurities. The lye then becomes.: 67o kg of potassium carbonate Obtained from: a purity of 98%.

Es kann bei der Verseifung des Kaliumcyanids an Stelle von Kaliumcarbonat aber auch. Kaliumhydroxyd oder :ein Gemisch von Kaliumhydroxyd und Kaliumcarbonaterhalten werden. So zeigen z. B. Laugen auch Zusammensetzungen von 5o % jedes Stoffes, so daß nach Reinigung und Trennung des Ätzkalis und der Pottasche 27okg KOH und 335kg K2 CO3 erhalten werden.It can be used in the saponification of the potassium cyanide instead of potassium carbonate but also. Potassium hydroxide or: a mixture of potassium hydroxide and potassium carbonate obtained will. So show z. B. alkalis also compositions of 5o% of each substance, see above that after cleaning and separating the caustic potash and the potash 27okg KOH and 335kg K2 CO3 can be obtained.

Der feste Rückstand, bestehend aus Kohle und Asche, wird zu Heizzwecken benutzt. Der bei der Einwirkung von Kohlensäure arid Wasserdampf auf das Sulfid gewonnene Schwefelwasserstoff wird zwecks Bildung von Anhydrid verbrannt, und das Anhydrid wird sodann nach dem Kontaktverfahren in Schwefelsäure umgesetzt. Dadurch werden ¢5okg Schwefelsäure erhalten.The solid residue, consisting of coal and ash, is used for heating purposes used. The water vapor arid when carbonic acid acts on the sulphide The hydrogen sulfide obtained is burned to form anhydride, and that Anhydride is then converted into sulfuric acid by the contact process. Through this ¢ 5okg sulfuric acid are obtained.

Die Umsetzung dieser Schwefelsäure mit dem bei der Verseifung gewonnenen Ammoniak liefert 59okg Ammoniumsulfat.The implementation of this sulfuric acid with that obtained during the saponification Ammonia provides 59okg of ammonium sulfate.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of potash or caustic potash with by-production of ammonia or ammonium salts, thereby , marked, that potassium sulfate mixed with carbon at elevated temperature with steam and carbonated, then by exposure to nitrogen at high temperature converted into potassium cyanide, this for the purpose of producing potash or caustic potash saponified with by-production of ammonia and finally from the saponification product the carbonate or hydroxide is leached. z. Method according to claim z, characterized characterized in that the reaction mixture is used in the briquetted state.