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Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat Die Herstellung von Alkalinitraten
durch Umsetzung von Lösungen der Alkalichloride mit Calcium-, Magnesium- und Aluminiumnitrat
in der Kälte oder in der Wärme ist bekannt und auch vielfach vorgeschlagen worden.
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Die bisher erzielte Ausbeute ist indessen sehr mangelhaft. Die Umsetzung
verläuft nur unvollkommen, da die Gleichung z. B.
reversibel ist.
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Nach dem Verfahren des Patents 421988 werden aus z2og Chlorkalium
und 2oog Ca (N03) 2,
also selbht bei einem Überschuß von 5o'/, an Calciumnitrat,
nur Sog Kaliumnitrat erhalten, was einer Ausbeute von nur 30 0;'o entspricht. Alle
bisherigen Versuche und Vorschläge haben daher keine Bedeutung erlangen können,
da eben jede Wirtschaftlichkeit fehlt.
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Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß man die Ausbeute
an Kaliumnitrat auf 8o °/o und mehr steigern kann, wenn man zu der wässerigen Lösung
von Kaliumchlorid und Calcium-, Magnesium, Aluminium-oder Eisennitrat allmählich
unter Umrühren Alkohol zusetzt oder die Umsetzung in verdünntem Alkohol vornimmt.
Es fällt dann Kaliumnitrat als feines Kristallmehl aus, das leicht von der Mutterlauge
getrennt werden kann und nach Waschen mit geringen Mengen Alkohol und Trocknen bereits
ein handelsfähiges Material darstellt.
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Die Verwendung von Alkohol zur Trennung von Salzgemischen ist an sich
bekannt und ist auch bereits zur Auslaugung vonChlormagnesium aus den Kalisalzen-
sowie zur Reindarstellung von Alkalisalpeter und Chlorammonium vorgeschlagen worden.
Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich indessen nicht um eine Trennung,
sondern der Fortschritt liegt in der ganz bedeutenden Steigerung der Ausbeute an
Kaliumnitrat. Durch den Zusatz von Alkohol werden die Umsetzungsverhältnisse so
geändert, daß die Umsetzung fast vollkommen ist.
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Da der Alkohol durch Destillation in bekannter Weise leicht aus der
Mutterlauge wiedergewonnen werden kann, - so ist hier nunmehr ein Weg gefunden,
Kaliumnitrat so günstig herzustellen, daß dasselbe nunmehr auch als Düngemittel
allgemein Verwendung finden kann.
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Das Verfahren hat auch den Vorteil, daß man das Chlorkalium auch in
Form von Rohsalzen oder Zwischenprodukten benutzen kann, z. B. Carnallit KO - MgCI2,
da ja das Chlormagnesium in Alkohol gut löslich ist.
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Man kann selbstverständlich an Stelle von Calciumnitrat u. dgl., die
durch Lösen von Kalkstein oder Magnesit in Salpetersäure gewonnen werden, auch von
natürlichen Gemischen, wie Dolomit, ausgehen und diesen in Salpetersäure lösen,
wodurch man Doppelnitrate erhält. Ferner werden mit Vorteil alle Lösungen von Calcium-,
Magnesium-, Aluminium- oder Eisennitrat oder deren Gemische verwendet, die bei sonstigen
Verfahren, z. B. bei- der Gewinnung von Magnesia aus Dolomit, anfallen.
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Aus der vom-Kalisalpeter getrennten Mutterlauge kann man vor oder
nach der Abdestillation des Alkohols in bekannter Weise die restlichen Mengen der
Ausgangsstoffe zurückgewinnen
und wieder zu neuen Umsetzungen verwenden.
Das durch die Umsetzung gebildete Calcium-, Magnesium-, Aluminium- oder Eisenchlorid
kann aus der Mutterlauge durch Eindampfen als solches gewonnen oder durch bekannte
Verfahren in das Hydroxyd oder Carbonat übergeführt werden, das dann wieder durch
Lösen in Salpetersäure das Ausgangsnitrat liefern kann, so daß hier ein Kreislauf
Anwendung finden kann.
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An Stelle von Äthylalkohol, den man ja gewöhnlich unter Alkohol versteht,
kann natürlich auch anderes Carbinol, z. B. Methanol, Verwendung finden. Ferner
ist es nicht erforderlich, daß die Alkohole rein sind, sondern sie können als Rohprodukte,
z. B. Sulfitspiritus, oder als denaturierter Spiritus verwendet werden. Beispiel
In 5oocem einer LösungvonCalciumnitrat, die im Liter qoo g Ca (N 0,) , enthält,
werden unter Erwärmen auf etwa 40 ' i2o g Chlorkalium gelöst. Zu dieser Lauge werden
allmählich unter Umrühren 5oo bis 6oo ccm denaturierter Alkohol gegeben, wobei bald
ein feiner Niederschlag ausfällt. Nach Abkühlung auf io° wird der ausgeschiedene
Kalisalpeter auf einerNutsche von der Mutterlauge getrennt und mit wenig Alkohol
ausgewaschen. Nach dem Trocknen, das wegen der geringen Feuchtigkeit schnell - und
leicht stattfindet, stellt der erhaltene Kalisalpeter -ein weißes Kristallmehl dar,
das nur o,35 0/0 Cl enthält. Die Ausbeute betrug i32 g, also über 8o"/, auf Chlorkalium
berechnet.
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Es wurden in diesem Beispiel absichtlich die Mengenverhältnisse genau
nach den Angaben des Patents 4--1988 genommen, wonach, wie auch durch Kontrollversuche
festgestellt werden konnte, nur höchstens 5o g, also 3o°;'0, Kaliumnitrat erhalten
werden. Der Überschuß von 5o0/() an Calciumnitrat, wie ihn dieses Patent vorsieht,
ist bei vorliegendem Verfahren auch gar nicht erforderlich. Selbst bei Anwendung
von 145 g Chlorkalium bei obigem Beispiel wurde noch der Kalisalpeter mit dem geringen
Gehalt von 0,35 % Cl in gleicher Ausbeute von über 8o0/0 erhalten, also bei einem
Überschuß von nur 30% an Calciumnitrat. Bei weiterer Verringerung des Verhältnisses
der angewandten Mengen von Kaliumchlorid zu Calciumnitrat bleibt die Ausbeute gleich,
jedoch wird der erhaltene Kalisalpeter chlorhaltiger. Man kann aber auch für technische
Zwecke fast mit den äquivalenten Mengen arbeiten, da ein Gehalt an Chloriden im
Kalisalpeter `für Düngezwecke nicht immer von Nachteil ist. Bei Anwendung von 18o
g Chlorkalium wurden Zoo g Kalisalpeter erhalten, der für Düngezwecke genügend rein
ist. Die Ausbeute war also auch hier 8o 0/0.
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In derselben Weise kann man an der Stelle von Calciumnitrat das Magnesiumnitrat
oder die Nitrate von Aluminium und Eisen sowie deren Mischungen verwenden. -