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Verfahren zur Darstellung von reinem Natriumeyanid Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Darstellung von Natriumcyanid durch Behandeln von Natriumcarbonat
mit Cyanwasserstoff oder solchen enthaltenden Gasen bei erhöhter Temperatur.
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Es ist bereits bekannt, Alkalicyanide dadurch herzustellen, daß man
Cyanwasserstoff oder solchen enthaltende Gase bei erhöhten Temperaturen über feste,
feinverteilte Alkalicarbonate leitet, wie solche in den calcinierten Alkalicarbonaten
des Handels vorliegen. Im Falle der Verwendung von Natriumcarbonat z. B. verläuft
die Reaktion nach der Gleichung: Na2C03+2HCN-2NaCN+C02+H20. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß die Reaktion bei Anwendung von Alkalicarbonaten von der Beschaffenheit der üblichen
Handelssorten keineswegs quantitätiv verläuft, wie z. B. auch aus .den Angaben von
F o r d v. B i -c h o w s k y (Ind. Eng. Chem. XVII [I925] S. 959 rechte
Sp.) hervorgeht.
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Die bei der Cyanisierung von Alkalicarbonaten auftretenden Schwierigkeiten
liegen hauptsächlich in der Wahl der richtigen Temperatur. Nimmt man diese zu niedrig,
so verläuft die Reaktion nur sehr langsam und unvollständig, so daß sich auf diese
Weise zoo obige Cyanide wirtschaftlich nicht gewinnen lassen. Arbeitet man dagegen
bei hoher Temperatur, so besteht die Gefahr, daß das Reaktionsgut während der Behandlung
klumpt, zusammensintert oder vollends schmilzt, wodurch der Einwirkung des Cyanwasserstoffs
ebenfalls eine Grenze gesetzt wird und zudem beträchtliche Verluste hieran infolge
Zersetzung auftreten.
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Man hat daher bereits vorgeschlagen, gewöhnlich calcinierte Handelssoda
dadurch in Natriumcyanid überzuführen, daß man die Cyanisierung in einer ersten
Stufe bei 2,50
bis 400° C beginnen läßt und sie in einer zweiten Stufe zwischen
4oo bis Soo° C zu Ende führt. Der Zweck dieser Maßnahme ist der, ein vorzeitiges
Schmelzen des im Verlauf des Verfahrens sich bildenden Carbonat-Cyanid-Gemisches
zu vermeiden, nachdem sich gezeigt hatte, dä.ß der Schmelzpunkt eines derartigen
Gemisches bei einem bestimmten Prozentgehalt an Cyanid einen Mindestwert erreicht,
um nach Überschreitung dieses Gehaltes wieder anzusteigen und schließlich im Schmelzpunkt
des reinen Cyanids zu endigen. Es wird daher in der ersten Stufe die Temperatur
so lange niedrig gehalten, bis der geschilderte kritische Zustand überwunden ist,
worauf zwecks Beschleunigung der Endcyanisierung die Temperatur gesteigert wird.
Durch die Verwendung zweier und gegebenenfalls mehrerer Cyanisierungstemperaturen
wird indessen das Verfahren kompliziert, und außerdem treten bei Anwendung von Temperaturen
um 45o° C bereits erhebliche Verluste infolge Zersetzung_ von Blausäure ein.
Durch
die vorliegende Erfindung werden die obengenannten Übelstände in einfachster Weise
vermieden. Es wurde nämlich gefunden, daß, wenn man gewöhnliche-Kristallsoda des
Handels, deren Zusammensetzung im wesentlichen der Formel Nag C O3 + i o H2 O entspricht,
bei einer Temperatur entwässert, bei der kein Schmelzen oder Sintern des Gutes eintritt,
man ein praktisch wasserfreies Natriumcarbonat erhält, dessen Reaktionsfähigkeit
gegenüber Cyanwasserstoff oder solchen enthaltenden Gasen im Vergleich zu den gewöhnlichen
Handelssorten der wasserfreien Soda außerordentlich gesteigert ist. Eine solche
Soda läßt sich durch Behandeln mit Cyanwasserstoff oder cyanwasserstoffhaltigen
Gasen anstandslos zu praktisch ioo °/oigem Natriumcyanid verarbeiten, wobei man
noch den Vorteil hat, mit einer einzigen und vergleichsweise niedrigen Temperatur,
die, im Gegensatz zu den in älteren Verfahren vorgeschriebenen Temperaturen, 400°
nicht zu übersteigen braucht, auskommen zu können, so daß nebenher die Gefahr einer
Zerstörung von Cyanwasserstoff durch zu hohe Temperatur auf ein Mindestmaß beschränkt
ist.
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Im folgenden seien einige Vergleichsversuche beschrieben, welche die
gesteigerte Reaktionsfähigkeit der erfindungsgemäß berge= stellten Soda gegenüber
den Handelssorten aufzeigen.
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Beispiel i Über 3o g handelsübliche calcinierte Soda wurde in einem
a4 mm weiten Rohr bei 4oo° ein Gasgemisch, bestehend aus 8o Volumprozent Luft und
2o Volumprozent Cyanwasserstoffgas, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5o 1
je Std. geleitet. Aus dem abziehenden Gase wurde der ungebundene Cyanwasserstoff
durch Waschen mit Natronlauge entfernt. Im Verlauf von 3 Std. waren auf diese Weise
34,1 g Cyanwasserstoff übergeleitet worden; davon waren nur 7,2 g Cyanwasserstoff
als 47,5 °/uiges Natriumcyanid gebunden und 26,7 g aus dem Abgas durch Natronlauge
ausgewaschen worden. Der Verlust an Cyanwasserstoff betrug 0,5 °/o der angewandten
Menge.
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Beispiele Über 3o g calcinierte Soda, die aus Kristallsoda durch vorsichtiges
Entwässern hergestellt war, ohne daß hierbei das Salz zum Schmelzen kam, wurde unter
genau denselben Bedingungen, wie im vorstehenden Beispiel i angegeben, ein Gasgemisch
von 8o Volumprozent Luft und 2o Volumprozent Cyanwasserstoff geleitet. Im Verlauf
von 2 Std. waren auf diese Weise 22,5.g Cyanwasserstoff übergeleitet worden; davon
wurden 15,2 g Cyanwasserstoff als 99,5 °/oiges Natriumcyanid gebunden und 7,2 g
aus dem Abgas durch Natronlauge ausgewaschen. Der Verlust an Cyanwasserstoff betrug
ebenfalls o,5 % der angewandten Menge.
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Um eine möglichst vollständige Absorption des Cyanwasserstoffs bei
gleichzeitiger Gewinnung eines zoo o/oigen Cyanids, d. h. bei voller Absättigung
der Soda durch Cyanwasserstoff, zu erreichen, ist es selbstverständl-ich erforderlich,
mehrere derartige mit Soda gefüllte Rohre hintereinanderzuschalten. Diese Arbeitsweise
sei durch das nachfolgende Beispiel wiedergegeben.
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Beispiel 3 6 Rohre von i7 mm Durchmesser wurden mit je 5 g calcinierter
Soda -beschickt, die, wie im Beispiel 2 angegeben, hergestellt worden war. Sämtliche
Rohre waren hintereinandergeschaltet und wurden in einem elektrischen Ofen auf 35o°
erhitzt. Durch die Rohre wurde ein Gasgemisch, bestehend aus 8o Volumprozent Luft
und 2o Volumprozent Cyanwasserstoff, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von i51/Std.
geleitet. Nach Verlauf von 2 Std. wurde das erste Rohr entfernt und ein mit frischer
Soda beschicktes Rohr hinter das 6: Rohr geschaltet. Dieser Wechsel wurde weiterhin
stündlich fortgesetzt. Auf diese Weise wurde ständig ein 98 bis ioo °/oiges Natriumcyanid
erhalten. Aus dem abziehenden Gase wurde der ungebundene Cyanwasserstoff durch Waschen
mit Natronlauge entfernt. Es zeigte sich, daß das Gas hinter den Rohren dauernd
nur noch etwa 2 Volumprozent Cyanwasserstoff enthielt.