DE592365C - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumsulfat - Google Patents

Description

In der deutschen Patentschrift 543 875 ist ■ein Verfahren beschrieben worden, wodurch man Aluminiumsulfat aus Aluminiumnitrat und Schwefelsäure auf verhältnismäßig einfache Weise gewinnen kann. Dieses Verfahren, das einen außerordentlichen Fortschritt in der Fabrikation von Aluminiumsulfat bedeutet, zumal dabei zugleich ein neuartiges, wasserarmes bzw. wasserfreies Sulfat gewonnen wird, wird zweckmäßig so ausgeführt, daß man auf Aluminiumnitrat, so wie es üblicherweise ,anfällt, z. B. in Form der Verbindung A1(NO₃)₃ · 9 H₂O, die entsprechende Menge Schwefelsäure in der Hitze einwirken läßt.

Dabei ,entweicht die Salpetersäure zusammen mit dem Wasser, während festes Aluminiumsulfat zurückbleibt.

Dieses Verfahren ist deshalb verhältnismäßig einfach durchzuführen, weil die benutzten Aluminiumnitrate, welcher Zusammensetzung sie auch sein mögen, stets bei Steigerung der Temperatur beispielsweise auf 70 bis 75° durch Schmelzen in einen flüssigen Zustand übergehen. Es macht keinerlei Schwierigkeiten, diese leicht beweglichen Flüssigkeiten mit der Schwefelsäure intensiv und gut zu vermischen. Für die Gewinnung eines einwandfreien Aluminiumsulfats ist aber eine gute Durchmischung eine unerläßliche Voraussetzung. Ist nämlich die Mischung ungleichmäßig, so fällt ein nur teilweise in Sulfat übergeführtes Produkt an, welches sowohl freie Schwefelsäure wie auch meihr oder weniger weit zersetztes Nitrat enthält. Um aus diesem unbrauchbaren Produkt ein technisch nutzbares Sulfat zu erhalten, müßte man die freie Schwefelsäure durch Temperatursteigerung oder durch Zufügung von Tonerde beseitigen und die letzten Reste von Salpetersäure durch merkliche Temperatur-Steigerungen vertreiben. Damit ist nicht nur eine Steigerung des Energieverbrauchs verknüpft, sondern auch zugleich ein Rückgang in der Löslichkeit des Sulfats.

Überraschenderweise hat sich erwiesen, und dieses stellt die Erfindung dar, daß. man trotz dieser Gefahren, die fachmännischerseits erwartet werden sollten, bereits teilweise zersetztes Aluminiumnitrat für die Sulfatherstellung benutzen kann. Führt man im Gegensatz zum Hauptpatent 543 875 . bereits teilweise zersetztes Aluminiumnitrat ein, so bekommt man in Abwesenheit von Schwefelsäure bei Temperatursteigerung nicht eine

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Fritz Gewecke in Wunstorf b. Hannover.

leicht bewegliche Schmelze, die sich mit der Schwefelsäure leicht und vollkommen mischen läßt, sondern eine hochviskose Schmelze, die unter Umständen sogar schon Feststoffe enthält. Fügt man zu diesem teilweise zersetzten Nitrat die notwendige Schwefelsäure hinzu, so erfolgt unmittelbar das Ausfällen eines starken Niederschlages, der einer richtigen Durchmischung sehr hinderlich ist. Überraschenderweise fällt trotzdem, ohne daß merkbare Überschüsse an Schwefelsäure aufgewendet werden mußten, ein hervorragend reines und gleichmäßiges Aluminiumsulfat an. Diese Arbeitsweise hat gegenüber dem Hauptpatent nicht nur den Vorteil, daß die Korrosion der benutzten Eisen - Chrom - Nickel-Legierungen noch geringer ist, sondern vor allem den, daß auf diese Weise eine konzentriertere Salpetersäure gewonnen werden kann. Dieses war nicht ohne weiteres zu erwarten; vielmehr ist erst durch die Untersuchungen des Erfinders der eigenartige und unerwartete Verlauf der iUuminiumnitratzersetzung aufgeklärt worden. Merkwürdigerweise geht beim Erhitzen von Aluminiumnitrat zunächst mehr Wasser fort als Salpetersäure, so daß eine Salpetersäure übergeht, die dünner ist, als dem prozentualen Verhältnis von Wasser und Salpetersäure im Ausgangsprodukt entspricht. Trotzdem liegt zum Schluß eine Tonerde vor, die keine Salpetersäure mehr enthält, aber immer noch 2 bis 7 O/b Wasser. Infolgedessen ergibt sich die bemerkenswerte Tatsache, daß teilweise zersetztes Aluminiumnitrat bei der Umsetzung mit Schwefelsäure eine konzentriertere Salpetersäure ergibt als normal zusammengesetztes Aluminiumnitrat. Auch bei dieser Abänderung des Hauptpatents ist es von Vorteil, die Salpetersäureabtreibung im Vakuum gegebenenfalls unter gleichzeitigem Darüberleiten von Gasen vorzunehmen. Es wurde bereits erwähnt, daß die Korrosion der Eisen- Chrom-Nickel-Legierungen, die man vorteilhaft für die Durchführung des Verfahrens benutzt, noch geringer ist als bei der Arbeitsweise des Hauptpatents, so daß eine Korrosion praktisch überhaupt nicht mehr vorhanden ist. Dies rührt nicht allein daher, daß nach der Vermischung der Reaktionskomponenten eine erheblich konzentriertere Schwefelsäure vorliegt, die das Apparatematerial weniger stark angreift, sondern auch von der kürzeren Zeit, die zur endgültigen Umwandlung der Aluminiumverbindungen in Aluminiumsulfat erforderlich ist. Infolge dieser Vorteile stellt das Verfahren der vorliegenden Erfindung einen bemerkenswerten Fortschritt über die Arbeitsweise des Hauptpatents hinaus dar.

Ausführungsbeispiel 1

600 kg einer hochviskosen Schmelze von teilweise zersetztem Aluminiumnitrat mit etwa 330kg Salpetersäure und 220 kg Wasser werden mit der annähernd äquivalenten Menge, etwa 290 kg Schwefelsäure 66° Be, unter sehr gutem Rühren in einem Gefäß aus Chromnickelstahl vermischt, wodurch sich die anfangs klare Schmelze durch Ausscheidung eines Niederschlages stark verdickt. Unter Steigerung der Temperatur bis auf 300° wird sodann die Salpetersäure ab destilliert. Es wird eine Säure von etwa 64 Gewichtsprozent oder 890 g/l HNO₃ gewonnen, während bei Anwendung von unzersetztem Aluminiumnitrat als Ausgangsstoff eine Säure von nur 775 g/l HNO₃ gewonnen werden würde. Es hinterbleiben zugleich 330 kg reines Aluminiumsulfat mit 0,010/0 Fe₂O₃ und 3,4 °/o H₂O.

80 A u s f ü h r u η g s b e i s ρ i e 1 2

495kg einer durchteilweise Zersetzung von Aluminiumnitrat erhaltenen Schmelze, die durch ausgeschiedenes basisches Aluminiumnitrat getrübt ist, werden unter gutem Rühren mit 900/oiger, zweckmäßig durch eine Düse oder eine rotierende Scheibe zerstäubter Schwefelsäure in annähernd äquivalenter Menge versetzt und unter Überleiten von Luft und Einhaltung eines Vakuums von 500 mm Quecksilber auf eine Schlußtemperatur von etwa 290⁰ erhitzt. Dabei destilliert eine Salpetersäure von 66j5 Gewichtsprozent in 98,9 o/_o Ausbeute über, während 327 kg Aluminiumsulfat mit 0,082 o/o Fe₂O₃ und 3 o'_o Wasser zurückbleiben.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von reinem Aluminiumsulfat aus Aluminiumnitrat und Schwefelsäure in der Wärme nach Patent 543 875, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch teilweise Zersetzung- von Aluminiumnitraten gewonnenes, noch Salpetersäure enthaltendes Zersetzungsgemisch unter Rühren zur Reaktion gebracht wird.