DE617220C - Durchfuehrung der Umsetzung zwischen Alkalisulfat und kohlenstoffhaltigem Material zwecks Gewinnung von Alkalicyanid und Schwefel - Google Patents

Description

• Durchführung der Umsetzung zwischen Alkalisulfat und kohlenstoffhaltigem Material zwecks Gewinnung von Alkahcyanid und Schwefel Die Herstellung von Pottasche oder Ätzkali aus Kaliumsulfat unter Nebengewinnung von Ammoniak oder Ammoniaksalzen ist vorteilhaft derart durchführbar, daß man das Kaliumsulfat in Mischung mit Kohlenstoff hei erhöhter Temperatur mit Wasserdampf und Kohlensäure behandelt, dann dieses Reaktionsprodukt bei hoher Temperatur mit Stickstoff behandelt und die anfallende kaliumcyanidhaltige Masse mittels Wasserdampf verseift, wobei Ammoniak als Nebenprodukt anfällt und schließlich aus dem Verseifungsprodukt das je nach der Durchführungsweise der Verseifung anfallende Kaliumcarbonat oder -hydroxyd auslaugt.
• Im Gegensatz zu diesem älteren geschützten Verfahren betrifft das erfindungsgemäße Verfahren die Durchführung derselben Umsetzung zwischen Alkalisulfat und kohlenstoffhaltigem Material in brikettiertem Zustand unter Behandlung der Ausgangsstoffe bei erhöhten Temperaturen zunächst mit Kohlendioxyd und Wasserdampf und darauf mit Stickstoff, mit dem Zwecke der Gewinnung von Alkalicyanid und Schwefel. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird als kohlenstoffhaltiges Material Torf oder Braunkohle verwendet.
• Die technische Bedeutung dieser besonderen Auswahl des Kohlenstoffträgers für die Durchführung des Verfahrens ergibt sich aus folgenden Erwägungen: Es ist bekanntlich verhältnismäßig leicht, die Alkalimetalle sowie deren Oxyde oder Carbonate zu cyanisieren. Dagegen bereitet die Verarbeitung der Alkalisulfate auf Alkalicyanide erhebliche Schwierigkeiten; und es ist bisher nicht gelungen, diese Schwierigkeiten derart einzuschränken, daß mit technischem Vorteil Alkalicyanide aus Alkalisulfaten hergestellt werden könnten.
• Es ist bereits seit langem bekannt, daß Braunkohle oder Torf eine besonders große Reaktionsfähigkeit bei der Cyanisierung von Alkalimetallen sowie deren Oxyden oder Carbonaten besitzt. Dagegen war noch nicht bekannt, daß in ähnlicher Weise günstige Wirkungen bei der Herstellung von Alkalicyaniden aus Alkalisulfaten erzielt werden können. Da die Herstellung der Cyanide aus Alkalisulfaten aber mit erheblich geringerem Kostenaufwand durchzuführen ist, weil Alkalisulfat wesentlich wohlfeiler ist als Alkalimetall oder deren Oxyde oder Carbonate, so ergibt das erfindungsgemäße Verfahren einen erheblichen technischen Fortschritt gegenüber den bisherigen Prozessen der Herstellung von Alkalicyaniden.
• Der besondere Vorteil des neuen Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren der Herstellung von Alkalicyaniden aus Alkalimetallen sowie deren Oxyden oder Carbonaten einerseits und Braunkohle oder Torf anderseits, wird außerdem noch dadurch gesteigert, daß bei dem Verfahren nach der Erfindung als` Neberiprddukt-Schwefel, gewöhnlich in gebundener Form, gewonnen wird, der nach °bekannten, -Methoden leicht in Schwefelsäure zu überführen ist. Somit folgt also aus dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur ein technischer Fortschritt durch die Verwendung eines billigeren alkalischen Ausgangsstoffes, sondern auch durch die mögliche Nebenerzeugung eines Handelsprodukts der chemischen Großindustrie. Da die Durchführung des Verfahrens mit der Verwertung des mit dem Alkalisulfat eingeführten Schwefels verknüpft ist, ergibt sich, daß der Schwefelgehalt des kohlenstoffhaltigen Materials, insbesondere der Braunkohle, mit verwertet wird und nicht im gleichen Maße störend wirkt wie bei der Verwendung der Braunkohle in Verbindung mit Natriumcarbonat. Ausführungsbeispiel Es ist zu bemerken, daß das Ausführungsbeispiel -ohne Verwendung von Qyanisierkatalysatoren durchgeführt worden ist.
• to kg einer Mischung von Braunkohle, Natriumsulfat von 98 °1o Reinheit und Wasser, wobei die einzelnen Bestandteile in dem Verhältnis: 62 °1Q Braunkohle, 22 °1o Natriumsulfat, 16 % Wasser vorliegen, werden fein vermahlen und zu kleinen Briketten verpreßt. .
• Die Brikette werden in einen von außen beheizten Schachtofen eingeführt und zwecks Reduktion des Natriumsulfats 2 Stunden. lang auf einer Temperatur von Soo° C erhalten. Nachdem die Reduktion beendet ist, was sich dadurch anzeigt, daß keine Eohlenoxy dgase mehr abgehen, wird -der Ofeninhalt auf eine Temperatur- von .etwa q.oo bis 5oo° C heruntergekühlt.
• Bei dieser geringeren Temperatur wird sodann durch die Brikettmasse Kohlensäure und Wasserdampf geleitet, um das durch diel Reduktion gebildete Natriumsulfid in Carbonat umzuwandeln gemäß der Formel Na2S + H20 -f- CO, = Na2C03 +.H2S. Durch diese Behandlung wird der an das Natrium gebundene Schwefelbestandteil als Schwefelwasserstoff abgetrieben, und zwar in einer Menge, die 95 °1o der theoretisch möglichen entspricht.
• Sodann wird die feste Reaktionsmasse erneut auf höhere Temperatur, und zwar etwa 95o' C erhitzt und Stickstoff auf sie zur Einwirkung gebracht. Durch eine dreistündige Stickstoffbehandlung werden 88 °/o des als Natriumsulfat in den Prozeß eingeführten Alkalis in Natriumcyanid umgewandelt,- d. h. 1,31 kg '\'atriumcyanid erzeugt. Die N airiumcyanidmenge wurde festgestellt durch Verseifen bei etwa 5oo° C und Messung der dabei auftretenden Ammoniakmenge. Die angegebene beträchtliche Cyanidmenge ist somit auf keinen Fall zu günstig. eher unter zu ungünstigen Bedingungen festgestellt worden. Die Feststellung der Cyanidmenge durch Verseifung gibt aber in jeden Falle einen richtigen Mindestwert des insgesamt in der Masse vorhandenen erfahrungsgemäß meist örtlich etwas verschiedenen Cyanidgehalts.
• Das bei der Einwirkung von Kohlensäure und Wasserdampf auf die reduzierte Reaktionsmasse gewonnene schwefelwasserstoffhaltige Gas weist einen Gehalt an Schwefelwasserstoff von im Mittel rund 5o °1o aüf. Dieses Gas wird mit der nötigen Luftmenge zu Schwefeldioxyd verbrannt, und die S U_-haltigen Gase sodann nach dem Bleikammerprözeß in Schwefelsäure übergeführt. Auf diese Weise werden aus dem in der Ausgangsmischung enthaltenen Natriumsulfat i,21cg Schwefelsäure gewonnen.
• Für den praktischen Betrieb besitzt das erfindungsgemäße Verfahren ganz besondere Vorteile technologischer Art gegenüber den bisher bekannten Verfahren der Verarbeitung von Alkalisulfaten auf Alkalicyanide.
• Um das Gut in einfacher Weise den verschiedenen Temperaturen zu unterwerfen, wird es zwecks Reduktion in einen von oben zu beschickenden und unten. zu entleerenden Schachtofen eingeführt, der von außen beheizt wird. Ein- und Ausführung des Gutes kann in längeren oder kürzeren Zeitabständen erfolgen- und ist dem Reaktionsverlauf ohne weiteres anzupassen. Da die Wärmeeinwirkung derart geleitet wird, daß im unteren Teil des Ofens die höchsten Temperaturen bestehen und das Gut auf diese Weise auf der Wanderung durch den Ofenraum in steigendem Maße reduziert wird, so ergeben sich sowohl wärmeökonomisch wie auch chemisch ausgezeichnete Verhältnisse. Das Gut wird aus dem Reduktionsofen unter Luftabschluß in einen gekühlten Bunker, in Kühlrohre oder Behälter geleitet, so daß die überschüssige fühlbare Wärme der Reaktionsmasse zur Vorerhitzung der somit als Kühlmittel dienenden Verbrennungsluft des Reduktionsofens ausgenutzt wird.
• Aus den Kühlbehältern o. dgl. gelangt das inzwischen auf etwa 5oo° C gekühlte Gut unter der Wirkung seines Eigengewichts in tieferliegende, gegebenenfalls geneigt angeordnete Rohre, innerhalb welcher der Masse im Gegenstrom Kohlensäure und Wasserdampf zugeführt werden. Am Auslaß der Vorrichtung wird das Gut, dessen Alkalibestandteil unter Abspaltung von Schwefelwasserstoff fast vollständig in Carbonat umgewandelt ist, durch eine Fördervorrichtung unter Luftabschluß einem Cyanisierofen zugeführt, der in ähnlicher Weise wie der Reduktionsofen als Schachtofen mit hochliegendem Einlaß ausgebildet ist. In diesem wird durch Stickstoff, der im unteren Teil des Ofens eingeführt wird, die Cyanisierung der Reaktionsmasse vollzogen.
• Gegenüber den bekannten Verfahren der Verarbeitung von Alkalisulfaten auf Cyanide ist zu erkennen, daß erhebliche Vorteile dadurch erreicht werden, daß sich die Verarbeitung ohne Zuschläge von Erdalkalien zu dem Ausgangsgemisch vollzieht. Dadurch wird einerseits eine sehr wesentlich bessere Ausnutzung des verfügbaren Ofenraums (der andernfalls durch die Erdalkalibestandteile der Masse beansprucht wird) erreicht, und andererseits werden auch geringere Mengen an Beimischungen des Endprodukts erhalten. Daraus folgt aber naturgemäß eine leichtere und vollkommenere Auslaugung und Reinigung des Endprodukts zwecks Gewinnung des Cyanids. Ferner ist es von erheblichem technologischem Vorteil, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer einfach durchzuführenden Zwischenbehandlung der Reaktionsmasse der Schwefelbestandteil des Ausgangsstoffes gewonnen wird, während bei den früheren Verfahren bekanntlich ein sehr umständlicher Naßprozeß zur Abtrennung des Schwefels von dem Erdalkalibestandteil erforderlich ist.

Claims (1)

1. PATI:NIANSP1tU1:11: Durchführung der Umsetzung zwischen Alkalisulfat und kohlenstoffhaltigem Material in brikettiertem Zustand zwecks Gewinnung vonAlkalicyanid undSchwefel unter Behandlung der Ausgangsstoffe bei erhöhten Temperaturen zunächst mit Kohlendioxyd und Wasserdampf und darauf mit Stickstoff, dadurch gekennzeichnet, daß als kohlenstoffhaltiges Material Torf oder Braunkohle angewendet werden.