DE636588C - Verfahren zur Herstellung von Salzen des 6wertigen Chroms - Google Patents

Description

• Zusatz zum Zusatzpatent 633 593 Gegenstand des Patents- 629 6oo ist ein Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Salzen des 6wertigen Chroms und Alkaliphosphaten, indem man chromhaltige Stoffe, wie z. B. Chromerz, im Gemisch mit Phosphaten, z, B. Erdalkaliphosphaten und Kohle, gegebenenfalls unter Zuschlag von Kieselsäure und/oder kalkhaltigen Stoffen, z. B. im elektrischen Ofen, reduziert, und die anfallenden phosphorhaltigen Chromlegierungen einem an sich bekannten nassen oxydierenden Aufschluß in Gegenwart von Alkalien oder Alkali abgebenden Verbindungen, zweckmäßig in der Wärme und unter Druck unterwirft, worauf man die .erhaltenen Gemische von Mono- oder Bichromaten mit Phosphaten in an sich bekannter Weise trennt.
• In dem Hauptpatent 633 593, das seinerseits im Zusatzverhältnis zum vorhergenannten Patent 629 6oo steht, ist ein Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Salzen des 6wertigen Chroms und Phosphaten unter gleichzeitiger Gewinnung von anderen Sauerstoffverbindungen beschrieben, das sich von dem Verfahren des Hauptpatents dadurch unterscheidet, daß man bei der reduzierenden Behandlung der chromhaltigen Stoffe neben Phosphaten reduzierbare Verbindungen solcher Elemente verwendet, die wie z. B. Aluminium-, Mangan-oder Titanerz befähigt sind, beim nassen alkalischen oxydierenden Aufschluß rriit den vorhandenen Alkalien oder Alkali abgebenden Stoffen unter Bildung wertvoller Verbindungen, wie z. B. Aluminaten, Manganaten, Titansäure, zu reagieren.
• Weitere Versuche haben nun gezeigt, daß besondere Vorteile erzielt werden, wenn man beim Arbeiten nach dem Verfahren des Hauptpatents das Verhältnis der vorhandenen chromhaltigen Stoffe sowie etwa vorhandener sonstiger, durch Kohle reduzierbarer Verbindungen zu der Menge der Phosphate, wie z. B. Tricalciumphosphat, derart bemißt, daß der beim Reduktionsprozeß in Freiheit gesetzte Phosphor nur teilweise zu phosphorhaltigen Legierungen gebunden wird, so daß man neben Chromphosphor oder einer sonstigen phosphorhaltigen Chromlegierung elementaren Phosphor erhält. Dieser Phosphor, der mit den Ofengasen entweicht, kann aus diesen in üblicher Weise :entweder als solcher aufgefangen oder auch nach Verbrennung durch zugeführte Luft in Form vdn Phosphorpentoxyd ausgeschieden werden_i das man daÜ: weiterhin in hydratisierte Form überfühÜ kann.
• Dieses Verfahren bietet gegenüber deiri.@ Arbeiten mit zur Bindung des gesamten Phosphors ausreichenden Mengen von `durch die vorhandene Kohle reduzierenden Metallverbindungen verschiedene Vorteile.
• Es. ist zunächst mit einer erheblichen Ersparnis an Reduktionskohle sowie an Wärmeenergie bzw. im Falle des Arbeitens im elektrischen Ofen an elektrischer Energie verbunden, indem auf eine bestimmte, bei der Reduktion in Freiheit. gesetzte Menge Phosphor nur eine beschränkte Menge einer Metallverbindung reduziert zu werden braucht.
• Es bietet ferner den Vorteil einer weitgehenden Anpassungsfähigkeit an die jeweils vorliegenden Marktverhältnisse, indem man das Verhältnis zwischen den erzeugten Mengen von elementarem Phosphor bzw. Phosphorpentoxyd sowie von Salzen des 6wertigen Chroms und Alkaliphosphaten jederzeit durch entsprechende Regelung der zur Umsetzung gebrachten Mengen der Metallverbindungen mit den Absatzmöglichkeiten für die erzielten Reaktionspradukte weitgehend in Übereinstimmung bringen kann.
• Es bietet ferner den Vorteil, daß man infolge des bei dieser Arbeitsweise im Reaktionsraum stets vorhandenen überschusses von freiem Phosphor Produkte von höchstmöglichem Phosphorgehalt erhält, die sich daher beim nassen alkalischen oxydierenden Aufschluß besonders leicht und . vorteilhaft in z. B. Alkaliphosphate überführen lassen, und deren Anteil an nicht aufschließbaren und daher nur Ballaststoffe darstellenden Legierungsbestandteilen, . wie z. B. Eisen, im Maße des höheren Phosphorgehaltes vermindert ist.
• Als Ausgangsstoffe können einerseits. Chromerze, Chromoxyd, Chronihydroxyd, Chrom,oxyhydrat und ähnliche Stoffe und andererseits Phosphate, vorzugsweise Erdalkaliphosphate, z, B. Trical:ciumphosphat,, daneben aber auch Alkaliphosphateoder andere Metallphosphate, wie z. B. Eisenphosphate, Aluminiumphosphate u. dgl., verwendet werden. hieben Phosphaten können reduzierbare Verbindungen solcher Metalle ioder Metalloide verwendet werden, die befähigt sind; beim nassen alkalischen oxydierenden Aufschluß mit den vorhandenen Alkalien oder Alkali abgebenden Stoffen zu reagieren, wie Ton, Bauxit, Manganerz, Rutil-, Wolfram-, Vanadium- oder Molybdänerze, und Kobalt- oder Nickelerze verwendet werden. Verfahrensgemäß werden Gemische der genannten Stoffe in einem bestimmten Mengenverhältnis mit den in der Haupterfindung ;°beschriebenen Reduktionsmitteln und gegebe-,yteifalls schlackenbildenden Zuschlägen er-Soweit nach dem Verfahren Chromerze bzw.. andere chromoxydhaltige Verbindungen mit Phosphaten verarbeitet werden, werden einerseits Legierungen, die entsprechend dem jeweiligen @ Mischungsverhältnis Chromerzphosphat im wesentlichen neben Chrom und Eisen wechselnde, aber immer verhältnismäßig bedeutende Mengen von Phosphor enthalten, und andererseits Phosphor bzw. Phosph )rpent:oxyd erhalten. Verwendet man neben Chromerzen und Phosphaten noch andere reduzierbare Verbindungen, so kann man zu einer Legierung kommen, die außer Chrom und Phosphor weitere Legierungsbestandteile enthält, und daneben Phosphor bzw. Phosphorpentoxyd gewinnen. Selbstverständlich können diese Legierungen auch andere Beimengungen, wie Kohlenstoff, Silicium u. dgl., enthalten.
• Die :erhaltenen Legierungen werden dem nassen alkalischen .oxydierenden Aufschluß vorteilhaft in fein zerkleinertem bis pulverförmigem Zustand zugeführt.
• Für den nassen Aufschlußprozeß können die in der Haupterfindung genannten basischen, gegebenenfalls gleichzeitig oxydierenden Zusatzstoffe sowie Oxydationsmittel verwendet werden.
• Beispiel i Man schmelzt im :elektrischen Ofen reduzierend und kontinuierlich .ein Gemisch von 5o Teilen Chromerz (5o,6% Cr2 03, 2o,20'o Fe O, z 6 % A1203), 12,5 Teilen Bauxit (576% A12 03, 11,70/0 Fee 03, 9,30,'o Si 02, 2,66% Ti 02, t8,6% H20), i5 o Teilen Rohphosphat, 33 bis 46 Teilen Mineralölkoks, 66 bis 72 Teilen Kieselsäure.
• Man erhält einerseits eine silicium- und titanfreie Legierung, die etwa 420/0 Cr, :etwa i 5 % P, etwa 2o o/o Al und 16 bis 2o 01o Fe enthält; ,andererseits destilliert freier Phosphor ab, welcher auf bekannte Weise in Wasser kondensiert wird. Die Totalausbeute an legiertem und elementarem Phosphor beträgt 9o bis 95%.
• Der :erhaltene freie Phosphor wird in bekannter Weise, z. B. auf Dinatriumphosphat oder Trinatriumphosphat aufgearbeitet.
• Die Chrom - Phosphor - Aluminium - Eisen-Legierung kann beispielsweise folgendermaßen verarbeitet werden: Etwa 59 Teile der feinpulverisierten Legierung werden mit 94 bis ioo Teilen Ätznatron und 250 - Teilen Wasser in einem Schüttelautoklaven io bis 20 Stunden bei 25o bis 29ö- mit Sauerstoff unter Druck behandelt.
• Das Chrom sowie der Phosphor und das Aluminium werden praktisch quantitativ aufgeschlossen.
• Die anfallende Lauge wird von Fee 03 erbfiltriert. Alsdann wird sie eingeengt, wobei das Trinatriumphosphat ausfällt; dasselbe wird durch Kristallisation aufgearbeitet. Die zurückbleibende Lauge wird in der Wärme mit Kohlensäure oder solche enthaltenden Gasen behandelt, wobei die Tonerde in Form von Tonerdehydrat ausfällt, welches in bekannter Weise aufgearbeitet wird. Das in der restlichen Lauge zurückbleibende Monochromat wird vom gebildeten Natriumcarbionat auf bekannte Weise getrennt.
• Man kann auch die nach Abfiltrieren des Fe; 03 und Abtrennen des Trinatriumphosphats anfallende Lauge mit Kohlensäure unter Druck behandeln; es bildet sich dann in der Lösung Natriumbichromat, während Natriumbicarbonat und Tonerdehydrat ausfallen. Nach Abfiltrieren der Bichromatlösung wird der Rückstand in wässerigem Mittel erhitzt. Es entwickelt sich Kohlensäure, welche in die Fabrikation zurückkehrt. Die Tonerde wird durch Waschen und Filtration wiedergewonnen, während das Natriumcarb.onat in der gekochten Lösung zurückbleibt. Beispiel e Man schmelzt im elektrischen Ofen reduzierend und kontinuierlich ein Gemisch von 175 Teilen Chromerz (5o o;o Cr2 03, i 5 o;o Fe O ), 275 Teilen Rohphosphat, 8o bis i i o Teilen Mineralölkoks und 12o bis 16o Teilen Isieselsäure.
• Man erhält einerseits eine Legierung, die etwa 53ofo Cr, etwa 17 bis 20% P und 2o bis 25 % Fe enthält,. andererseits destilliert freier Phosphor ab, welcher auf bekannte Weise in Wasser kondensiert"wird.- Die Totalausbeute an legiertem und elementarem Phosphor beträgt etwä 9q.%.
• Der erhaltene freie Phosphor wird in bekannter Weisse z. B. auf Dinatriumphosphat oder Trinatriumphosphat aufgearbeitet.
• Die Chrom-Phosphor-Eisen-Legierung kann beispielsweise folgendermaßen verarbeitet werden: Etwa 5o Teile der feinpulverisierten Legierung werden mit 92 bis 95 Teilen Ätznatron und 25o Teilen Wasser in einem Schüttelautoklaven i o bis 15 Stunden bei 25o bis 29o° mit Sauerstoff unter Druck behandelt. Der Phosphor sowie das Chrom werden praktisch quantitativ aufgeschlossen.
• Das entstandene Phosphat wird vorteilhaft in Form von Trinatriumphosphat wie in Beispiel i. abgetrennt. Das Chromat kann wie in Beispiel i als Natriummonochromat oder 7 atriumbichromat gewonnen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Salzen des 6wertigen Chroms und Alkaliphosphaten, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Gewinnung von anderen Sauerstoffverbindungen, nach Patent 633 593, dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks gleichzeitiger Gewinnung von Phosphor oder aus diesem zu erhaltendem Phosphorpentoxyd die Mengen der verwendeten chromhaltigen Stoffe sowie etwa vorhandener sonstiger reduzierbarer Verbindungen im Verhältnis zu der Menge der Phosphate derart bemißt, daß der beim Reduktionsprozeß in Freiheit gesetzte "Phosphor nur teilweise zu phosphorhaltigen Legierungen gebunden wird.