-
Verfahren zur Herstellung von Bleiweiß Es ist bekannt, Bleiglätte
unter Druck mit Atnmoniumacetat zu erhitzen, wobei sich unter Abspaltung von Ammoniak
Bleiacetat bildet, das mit Kohlensäure in Bleiweiß übergeführt wird. Auch wurde
ungeschmolzene wasserfreie Bleiglätte unter ständigem Umrühren, zweckmäßig unter
Druck, mit einem bei einer 6o° nicht übersteigenden Temperatur hergestellten Gemisch
von Luft, Kohlensäure und Dämpfen verdünnter Essigsäure behandelt und in Bleiweiß
übergeführt. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß einmal das erhaltene Bleiweißprodukt
von anhaftendem Bleiacetat sorgfältig ausgewaschen und derjm gewaschenen Bleiweißschlamm
befindliche hohe Wassergehalt durch Trocknung wieder entfernt werden muß. Hohe Kosten
an Brennstoffen werden ferner wie auch bei dem Kammerverfahren, das sehr lange Zeit
(7 bis g Wochen) beansprucht, noch dadurch erhöht, daß der Reaktionsraum auf etwa
6o° geheizt gehalten werden muß. Weitere Nachteile dieser Verfahren sind der erhebliche
Verbrauch an Essigsäure und die Gefährdung der Gesundheit der in Kammerbetrieben
arbeitenden Belegschaft.
-
Der Vorschlag, Bleioxyd in kochenden wässerigen Lösungen von Aininosänren
zu lösen und durch Einleiten von Kohlensäure, gegebenenfalls unter Druck, in Bleiweiß
überzuführen, erlangte keine technische Bedeutung. Auch nach einer Herstellungsweise,
wobei Bleiglätte in viel Wasser unter Zusatz von Alnmonialc suspendiert und in diese
Reaktionsmasse Kohlensäure eingeleitet wird, sind erhebliche Wassermengen aus dem
erhalten&n Bleiweißschlamm durch Trocknung zu entfernen. Auch ist der Reaktionsverlauf
äußerst langsam.
-
Es wurde nun gefunden, daß man nach kurzer Zeit ein hochwertiges Bleiweiß
erhält, wenn reine, möglichst fein verteilte Bleiglätte in einer geeigneten geschlossenen
Apparatur, z. B. einer Knetmaschine oder Kugelmühle, mit wässeriger Ammoniaklösung
angeteigt und unter beständigem Kneten bzw. Mahlen der Reaktionsmasse, gegebenenfalls
bei erhöhter Temperatur unter Druck, Ammoniakgas und Kohlendioxyd, letzteres selbstverständlich
in Mengen nach Maßgabe der chemischen Bindung durch das Bleioxyd, eingeleitet wird,
wobei bereits nach kurzer Zeit die Bleiweißbildung beginnt. Das Ammoniak . als solches
bzw. in Form seiner Verbindungen mit Kohlendioxyd, z. B. Ammoniumcarbonat, wirkt
lediglich als Überträger von Kohlendioxyd und Wasser auf das Bleioxyd und kann regeneriert
werden. Der Prozeß kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß die Bleiglätte
zunächst nur mit Wasser bis zu einem eben knetbaren Teige angerührt und gasförmiges
Ammoniak und Kohlendioxyd der Reaktionsmasse zugeführt ,-erden. Auch kann festes
Ammoniumcarbonat dem wässerigen Bleiglätteteig anfangs zugemischt werden, wodurch
die Einleitung der Reaktion beschleunigt wird.
-
Durch den Zusammentritt von Ammoniak
und Kohlendioxyd
entstehen zunächst je nach dem Mengenverhältnisse dieser beiden Gase Ammoniumbicarbonat,
carbaminsaüres Ammonium bzw. Ammoniumcarbonat oder. Ge= mische dieser Verbindungen.
Für die .Entstehung des basischen Bleicarbonates isf 'cs belanglos, welche von diesen
Verbindungen mit der Bleiglätte in Reaktion tritt, denn alle drei Verbindungen liefern
basisches Bleicarbonat, wie aus den folgenden Gleichungen Hervorgeht: 3Pb0-I-2NH4HC03
=2PbC03-Pb(OH)=+H.=0-f-2NH3 3Pb0 ;-2NH,COON,H=+H,0=2PbC03#Pb(OH).=+4NH3 3 Pb
0 -E- 2 (N HI).= CO3 - 2 Pb C 0.s - Pb (OH).. -f- H.0 + 4 N
H3 . Etwa entstehendes zweidrittelgesättigtes Ainmoniumcarbonat reagiert ebenfalls
_ unter Bildung von basischem Bleicarbonat: 6Pb0@-2r(NH4)4H,(COa),;]=2F2PbC03@Pb(OH)._]+2(NH4)2C03
J 2H.,0+4NH3. Das bei dem Prozeß wieder entweichende Ammoniak wird aufgefangen
und der Bleiglättecha.rge wieder zugeführt, und zwar entweder in gasförmigem Zustande,
in wässeriger Lösung oder als Ammonium-Kohlendioxyd-Verbindung, bis die gesamte
Bleiglätte in Bleiweiß übergeführt ist.
-
Das Verfahren bietet den Vorteil, daß das fertige Bleiweißprodukt,
das sich in einem Zustande höchster Verteilung befindet, nicht mehr gewaschen oder
geschlämmt werden muß. Es ist deshalb bei der Trocknung des erhaltenen Bleiweißteiges
auch nur ein Minimum von Feuchtigkeit zu verdampf, wodurch im Vergleich mit den
anderen Bleiweißherstellungsverfahren wesentliclie Ersparnisse erzielt werden. Das
fertige Bleiweiß ist niemals durch irgendwelche Anteile von Ammonium-Kohlendioxyd-Verbindungen
verunreinigt. Denn Ammoniumbicarbonat zerfällt bereits bei 58° und carbaminsaures
Ammonium verflüchtigt sich bei 6o', also bei Temperaturen, die bei der bei etwa
9o bis ioo° stattfindenden Trocknung des Bleiweißes überschritten werden. Beispiel
i ioo Gewichtsteile technisch reiner Bleiglätte, die möglichst frei von Anteilen
an metallischem Blei, Mennige bzw. Bleisuperoxyd und geschmolzenem Bleioxyd sein
soll, werden in einer geeigneten Apparatur mit 15 Gewichtsteilen Wasser und 2 Gewichtsteilen
einer handelsüblichen 25°jaigen wässerigen Ammoniaklösung (spei. Gewicht o,91) bei
gewöhnlicher Temperatur homogen gemischt und in einem geschlossenen Gefäß bei gewöhnlicher
Temperatur einige'Zeit (etwa z2 Stunden, über Nacht) stehengelassen, wobei eine
Quellung des Bleioxyds erfolgt, die die spätere Einwirkung bzw. Bindung des Kohlendioxyds
unter Entstehung von Bleiweiß wesentlich erleichtert. Zweckmäßigerweise kann die
Masse in dieser Zeit einige Male durchgerührt werden. Sodann werden während
59, Stunden bei gewöhnlicher Temperatur (etwa 21°) unter beständigem Kneten
in einer Knetmaschine oder Mahlen in einer Kugelmühle 6,5 Gewichtsteile Ammoniakgas
und 28 Gewichtsteile Kohlendioxyd eingeleitet unter Auffangen des bei der Reaktion
wieder entweichenden Ammoniakgases in Wasser. (Etwa 5,4 Gewichtsteile Ammoniak werden
so wiedergewonnen und können zur Behandlung neuer Mengen Bleioxyds verwendet werden.)
Die anfallende feuchte Masse wird bei etwa 92° getrocknet und ergibt etwa 112 Gewichtsteile
Bleiweiß gegenüber einer theoretischen Ausbeute von i 15,8 Gewichtsteilen. Beispiel
2 ioo Gewichtsteile Bleiglätte wie in Beispiel i werden mit 15 Gewichtsteilen Wasser
und 1,5 Gewichtsteilen handelsüblichen Ammoniumcar@bonats angeteigt und die Masse
längere Zeit (etwa 15 Stunden) stehengelassen. Sodann werden während 612 Stunden
bei gewöhnlicher Temperatur (etwa 23o) unter beständigem Kneten oder Mahlen 8,1
Gewichtsteile Ammoniakgas (wovon etwa 6,9 Teile wieder aufgefangen werden) und 33
Gewichtsteile Kohlendioxyd eingeleitet. Die bei etwa 95° getrocknete Ausbeute beträgt
i io Gewichtsteile Bleiweiß.
-
Das in beiden Beispielen gewonnene Bleiweiß ist reines basisches Bleicarbonat,
das in seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften, wie Deckfähigkeit, Ölbedarf,
Trocknungsvermögen und Filmbildungsfähigkeit, dem Kammerblei'weiß entspricht.