DE615522C - Verfahren zur Herstellung von Natriumnitrat aus Natriumchlorid - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Natriumnitrat aus Natriumchlorid Für die Herstellung von Natriumnitrat aus Natriumchlorid sind eine ganze Reihe von Vorschlägen gemacht worden. Nach den meisten derselben führt man das Chlorid vorerst in Zwischenverbindungen über, welche sodann in sekundärer Reaktion mit Salpetersäure oder mit einem Nitrat, z. B. Calciumnitrat, in Reaktion ,gebracht werden. Andere Verfahren wiederum benützen Basenaustauscher, welche einen Austausch der Erdalkali gegen Natrium ermöglichen. Es ist auch vorgeschlagen worden, Salpetersäure oder nitrose Gase auf die Alkalichloride einwirken zu lassen, die entweichende Säure aufzufangen und das Salzgemisch sodann durch Versetzen mit Methylalkohol oder Ammoniak aufzuarbeiten.
• Alle diese Verfahren besitzen den Nachteil, daß sie entweder nicht eine unmittelbar ohne Zwischenreaktionen -verlaufende Umsetzung des Nitrates mit dem Chorid darstellen und damit umständlich sind oder daß saure Lösungen oder Dämpfe auftreten oder große Mengen Lösungen oder:Laugen aufgearbeitet werden müssen.
• Es ist ferner bekannt, Kaliumnitrat durch Umsetzung von Calciumnitrat mit Kaliumchlorid und bei Gegenwart von Ammoniak herzustellen, doch muß-hierbei die Umsetzung in wässeriger Lösung vorgenommen werden, und es wird das Ammoniak nur zum Zwecke der vollständigeren Abscheidung des entstandenen Kaliumnitrates zugefügt. Es wäre naheliegend, dieses Verfahren auch auf die Herstellung von Natriumnitrat anzuwenden. Wegen der (viel größeren Löslichkeit von Natriumnitrat in wässerigen Ammoniaklösungen ist dies jedoch unmöglich.
• Demgegenüber verwendet das neue Verfahren als Lösungsmittel reines flüssiges Ammoniak oder Gemische von flüssigem Ammoniak und Wasser, die höchstens 2o °1o Wasser enthalten und in welchen das durch Umsetzung erhaltene Natriumnitrat noch löslich, dagegen das als Nebenprodukt entstehende Calciumchlorid mit dem Lösungsmittel selbst ein Ammoniak zu bilden- imstande ist. Da letzteres vollkommen unlöslich ist, ist es möglich, den Prozeß vollständig quantitativ in einer Stufe durchzuführen.
• Es sind zwar Umsetzungen in flüssigem Ammoniak ganz allgemein schon bekannt, indessen nicht die Bedingungen, Natriumnitrat durch solche Umsetzungen herzustellen.
• Das Lösungsmittel selbst hat den Vorteil, daß es leicht abgedampft werden kann. Das Ammoniakgas kann hierauf durch Verflüssigung wieder in den Prozeß zurückgeführt oder pur Herstellung von Ammondüngern dienen oder aber durch Oxydation zur Herstellung des für den Prozeß benötigten Calciumnitrates verwendet werden. Das Verfahren selbst kann unter Druck, z. B. bei wgewöhnlicherTemperatur, durchgeführtwerden; man kann es aber auch, um Druckapparaturen zu vermeiden, bei tieferen Temperaturen, d. h. beim Siedepunkt des Ammoniaks oder darunter ausüben.
• Das Natriumehlorid wird in der Regel in feinkristalliner Form zur Anwendung kommen. Calciumnitrat kann ebenfalls in reiner Form als möglichst wasserfreies Salz angewendet werden. Es ist aber auch möglich, dasselbe wasserhaltig, z. B. in der als Düngesalz üblichen Handelsform oder sogar als konzentrierte wässerige Lösung selbst in einer Verdünnung, wie es bei der Herstellung von Kalksalpeter aus gewöhnlicher Salpetersäure anfällt, zu verwenden. Es muß hierbei allerdings berücksichtigt werden, daß das Verhältnis des total eingebrachten Wassers zum verwendeten Ammoniak eine gewisse praktische Grenze, die bei rund 2o0/, Wasser liegt, nicht überschreiten darf, wenn man eine gewisse Menge Calciumchlorid, welches. dann löslich wird, nicht als Verunreinigung des Alkalinitrates in Kauf nehmen will. Da die Löslichkeit des Calciumchlorids in wasserhaltigem Ammoniak mit der Temperatur stark ansteigt, ist es, falls mit den Ausgangsstoffen in den Prozeß Wasser eingeführt wird, günstig, die Umsetzung bei möglichst tiefer Temperatur durchzuführen, Man kann z. B. wie folgt arbeiten: I39 Teile Kalksalpeter, entsprechend ioo Teilen Ca(NO3)2 werden in goo Teilen Ammoniak gelöst. Das reine Ammoniak kann man bei kontinuierlichem Arbeiten teilweise oder ganz durch die natriumhaltige Waschflüssigkeit der vorhergehenden Operation ersetzen. In -die Lösung werden unter gutem Rühren 71 Teile Natriumchlorid eingetragen. Nach dem Eintragen ist die Reaktion' nach kurzer Zeit vollzogen. Das ausgeschiedene Ammoniakät des Calciumchlorids wird abfiltriert und mit etwa Zoo Teilen frischem, flüssigem Ammoniak ausgewaschen. Aus dem Filtrat erhält man durch Abdämpfen des Ammoniaks und etwa vorhandenen Wassers zoi Teile = 9$°/o der Theorie Natriumniträt in kristallisierter, gut streubarer Form; Durch weitergehendes Auswaschen des Ammoniakats kann die Ausbeute an Natriumnitrat bis gegen zoo °/o erhöht werden.
• Die Waschflüssigkeit wird entweder zusammen mit der Hauptlösung oder für sich verarbeitet oder auch vorteilhaft als "Lösungsmittel für die nächste Operation verwendet. Das verdampfte Ammoniak wird wieder verflüssigt, soweit es nicht direkt für andere Zwecke in gasförmigem Zustand verarbeitet werden kann. Es ist auch günstig, einen Teil des gasförmigen Ammoniaks zur Vorbehandlung des Kalksalpeters in der Weise zu verwenden, daß das für die Umsetzung verwendete Calciumnitrat z. B. in einem Drehrohr oder einer andern entsprechenden Apparatur im Gegenstrom mit gasförmigem Ammoniak in Berührung gebracht wird, wobei der Kalksalpeter, wie an sich bekannt ist, unter Absorption von Ammoniak in Lösung geht. Man wendet mindestens so viel Ammoniak an, als nötig ist, um die Calciumnitratkristalle aufzulösen. Durch diese, Arbeitsweise ist es möglich, die für das Auflösen des.Calciumnitrats in jedem Fall nötige Ammoniakmenge als Gas anstatt als Flüssigkeit zu verwenden, wodurch die Wiederverdichtung eines Teiles des Ammoniaks, das als Umsetzungsmittel gedient hat, entfällt.
• Aus dem als Filtratiönsrückstand erhaltenen Ammoniakat des. Chlorcalciums kann das. Ammoniak durch Erwärmen ausgetrieben werden, wobei man das Chlorcalcium als lockeres Pulver erhält. Statt dessen kann man auch das Ammoniak in Wasser lösen und daraus das Ammoniak abdestillieren.

Claims (3)

1. PATF.UTANsrPücHF, : i. Verfahren zur Herstellung von Natriumnitrat aus Natriumchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man das Natriumchlorid mit Calciumnitrat in -mindestens so viel flüssigem Ammoniak, als zur Lösung des entstehenden Natriumnitrates und zur Bildung des gleichzeitig entstehenden Caleiumchlorid-Ammoniakates erforderlich ist, und in dein Temperaturbereich, in, welchem Calciumchlorid-Animoniakate existenzfähig sind, zur Umsetzung bringt, .das ausgeschiedene Ammoniakat abfiltriert, mit Ammoniak auswäscht und das Filtrat eindampft.
2. 2. Verfahren nach .Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung wasserhaltiger Ausgangsstoffe der Wassergehalt.. des Reaktionsgemisches :2o0/0 nicht überschreitet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2-, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion hei so tiefer Temperatur durchgeführt wird, daß der Druck i ata oder weniger beträgt. q.. Verfahren nach den Ansprüchen z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das frische Calcitimnitrat mit mindestens so viel aus dem Prozeß abziehenden, gasförrnigem .Ammoniak in einer geschlossenen Apparatur in Berührung bringt, als nötig ist, um das Calatumnitrat in Lösung zu bringen,