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Verfahren zur Trennung von Soda und Natriumsulfat Die völlige Trennung
von Soda und Natriumsulfat aus ihrer gemeinsamen Lösung durch fraktionierte Kristallisation
ist nicht möglich, da die Löslichkeitsverhältnisse dieser beiden Alkalisalze so
ungünstig liegen, daß man nur einen kleinen Teil der Soda als Kristallsoda durch
Abkühlenlassen der vorher konzentrierten Lösung gewinnen kann. Bei weiterem Konzentrieren
und Kristallisieren erhält man stets Gemische der beiden Salze. In der Technik besteht
aber ein erhebliches Bedürfnis nach einem Verfahren, das die beiden Salze in genügender
Reinheit zu trennen gestattet. Bei verschiedenen Verfahren der Technik fallen Laugen
an, die die beiden Salze enthalten. Auch kommen in der Natur solche Laugen vor bzw.
werden unmittelbar gewonnen.
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Man hat zwar schon vorgeschlagen, aus Soda und andere Natriumsalze
enthaltenden Lösungen die Soda durch Einleiten von Kohlensäure als Bicarbonat auszufällen.
Wenn die Soda wieder verwendet werden soll, ist inan jedoch gezwungen, das Natriumbicarbonat
in Soda zu verwandeln.
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E's wurde nun gefunden, daß man auf verhältnismäßig einfache Weise
aus Lösungen, die mehr Soda als Natriumsulfat enthalten, die beiden Salze praktisch
vollständig trennen und in großer Reinheit gewinnen kann, wenn man wie folgt verfährt:
a) Die Lösung von Soda und Natriumsulfat wird so weit eingedampft, daß sich in der
Wärme das Doppelsalz Nag C 03 -:2 Nag S 0.1 im Gemisch mit Soda abscheidet. b) Das
nach a) abgetrennte Doppelsalz wird in der Kälte mit Wasser verrührt. Es scheidet
sich dabei Glaubersalz ab. Die hierbei anfallende Mutterlauge kehrt in den Prozeß
nach a) zurück.
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c) Die nach der Abtrennung des Doppelsalzes in Stufe a) anfallende
heiße Lösung wird auf gewöhnliche Temperatur abgekühlt. Dabei scheidet sich reine
Soda aus. Die zurückbleibende Mutterlauge kann ebenfalls in den Prozeß nach a) zurückgegeben
werden.
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Man erhält also so einerseits Soda, andererseits Glaubersalz in großer
Reinheit. Die anfallenden Mutterlaugen bleiben wieder verwendbar.
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Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem man aus Lösungen von Natriumsulfat
und Soda durch Eindampfen Mischungen dieser Salze abscheidet, diese mit Wasser im
Temperaturbereich der Glaubersalzbildung behandelt, um dieses Salz auszufällen.
Man setzt hierbei beständig Burkeit zu, um den Sättigungspunkt des Glaubersalzes
zu überschreiten und dadurch immer größere Mengen Glaubersalz in festem Zustand
zu gewinnen und die Carbonatmenge in der Lösung anzureichern. Die nächste Stufe
dieses Verfahrens besteht nun darin, daß man der erhaltenen Lauge oberhalb des Sättigungspunktes
der Einzelhydrate Natriumchlorid zusetzt und erhitzt. Das Natriumchlorid vermindert
hierbei die Löslichkeit des Burkeits, so daß neue Mengen Burkeit abgeschieden werden
können, die zur Nutzbarmachung ihres Natriumsulfatgehaltes in gleicher Weise wie
zu Anfang des Prozesses
behandelt werden. Es verbleibt alsdann
eine Lauge, die nur geringe Mengen Natriumsulfat und große Mengen Natriumcarbonat
enthält. Durch Abkühlen wird dann zunächst Natriumchlorid entfernt, bei weiterem
Kühlen Natriumcarbonat, und schließlich werden durch Behandlung der Laugen mit Ammoniak
an Stelle eines weiteren Abkühlens der Lösungen oder durch Fällung mit Kohlensäure
weitere Mengen Natriumcarbonat aus der Lösung entfernt.
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Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von dem bekannten dadurch,
daß es die Trennung von Natriumsulfat und Soda in Lösungen ohne Anwendung von zusätzlichem
Doppelsalz zur Abscheidung von Natriumsulfat ermöglicht und überhaupt keinerlei
Fällungsmittel benötigt wie Natriumchlorid, Ammoniak, Kohlensäure u. dgl. Die bei
dem vorliegenden Verfahren erforderlichen .Maßnahmen bestehen ausschließlich in
Eindampfen von Lösungen, Abscheiden von Niederschlägen, Wiederauflösen derselben
und Rückführen von Mutterlaugen. Voraussetzung ist hierbei nur, daß die Ausgangslösung
mehr Soda als Natriumsulfat enthält und die Lösung so lange eingedampft wird,- bis
das hierbei sich ausscheidende Doppelsalz Nag C 03 # z Nag S 04 (Burkeit)
überschüssiges Natriumcarbonat enthält, da sich nur unter diesen Voraussetzungen
eine weitgehende Abscheidung des Burkeits ermöglichen läßt. Beispiel a) 1,5 cbm
einer Soda-Natriumsulfat-Lauge mit ao5 g Nag C 0, und 142 g Nag S 04 im Liter
werden bis auf 66o 1 eingedampft. Man erhält nach dem heißen Filtrieren a85 kg Doppelsalz
mit 2,4,6'1, Na2CO3 und 58,501, Nag S04- Die 66o l Mutterlauge enthalten 36o g Nag
C 0" und 7 i g Nag S 04 im Liter.
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b) Das in Stufe a) erhalteneDoppelsalz wird mit Wasser in der Kälte
verrührt. Man erhält 273 kg Glaubersalz mit 40,7 °f, Na, S 04 und o,60/0
Nag C O3 und eine Lösung mit 203g Na. C 03 und 142g Nag S 04 im Liter.
Die Lösung entspricht in der Zusammensetzung der Ausgangslösung und wird wie diese
weiterverarbeitet.
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c) Die in Stufe a) erhaltene heiße Lösung wird auf etwa2o° C abgekühlt.
Esscheiden sich dabei 5q.o kg Kristallsoda mit 34 °/o Nag C 03
und etwa i
°/o Nag S 04 aus. Die verbleibende etwa 300 1 betragende Mutterlauge mit
171 g Nag C O3 und i i i g Nag S 04. im Liter wird in Stufe a) zurückgeführt
und wie dort weiterverarbeitet oder mit frischer Lauge vereinigt.