DE654610C - Herstellung von AEtzalkalilaugen - Google Patents

Description

• Herstellung von Ätzalkalilaugen Die vorliegende Erfindung betrifft die gleichzeitige Herstellung von reinen Ätzalkalilaugen höherer Konzentration und von citronensäure- bzw. citratlöslichem, als Düngemittel und phosphorsauren Futterkalk verwendbarem Calciumphosphat.
• Als Ausgangsprodukte dienen hierzu Alkaliphosphate, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden, und Ätzkalk. Es hat sieh überraschenderweise gezeigt, daß man Auf-' schlämmungen von Alkaliphosphat in gesättigten Alkaliphosphatlösungen ohne Verluste an Alkali kaustifizieren kann und daß man auf diese Weise direkt zu hohen Laugenkonzentrationen gelangt. Man kann z. B. Monoalkaliphosphat verwenden, das ein leicht zugängliches Ausgangsprodukt darstellt. Wenn man gesättigte Lösungen dieses Salzes kaustiziert, kann man jedoch nie höhere Langenkonzentrationen erhalten, denn die Löslichkeit des Monokaliumphosphats ist relativ gering. Sie beträgt bei 2o' nur etwa 2o 0/0 K H, P 0, und aus einer solchen Lösung läßt sich theoretisch nur eine etwa 7'/,ige KOH-Lösung erhalten. Bereitet man hingegen eine Suspension von Monokaliumphosphat in Wasser oder in im Betrieb anfallenden Waschlösungen, so wird bei dein dann folgenden allmählichen Eintragen von Atzkalk sofort die diesem entsprechende Menge von Phosphorsäure in Form von Calciumphosphat festgelegt, und die anfangs schwach saure Lösung wird alkalisch. DieVerarmung der Lösung an PO,Jon wird sofort ausgeglichen durch Inlösunggehen von bisher in fester Phase vorliegendem Monokaliumphosphat, und da dieses Salz in alkalischer Lösung wesentlich leichter löslich ist als in Wasser, wird der anfangs vorhandene Bodenkörper unter Bildung von Di- bzw. Trikaliumphosphatlösung sehr schnell aufgezehrt. Beim weiteren Eintragen von Ätzkalk wird dann allmählich die gesamte Phosphorsäure aus - gefällt, und man erhält ohne Schwierigkeit eine Lösung, die etwa 25 bis 3o Gewichtsprozent KOH enthält. Grundsätzlich läßt sich zwar die Konzentration noch erheblich höher treiben, doch werden die Reaktionsmassen dann zu breiartig, so daß ihre Verarbeitung Schwierigkeiten macht. Wenn man die Reaktion bei etwas erhöhter Temperatur durchführt, so weisen die erhaltenen Lösungen als einzige Vertinreinigung ganz geringe Spuren von Phosphorsäure auf. Auch diese letzten Spuren sind durch nochmalige Behandlung mit Kalk zu entfernen, so daß man auf diese Weise zu reiiienÄtzalk-alilösungen kommt, die auch für offizinelle Zwecke verwendbar sind.
• Die Filtration des Caleiumphosphats von der Alkalilauge läßt sich leichter durchführen, wenn das Reaktionsgemisch nicht zu dick ist. Es ist daher vorteilhaft, das Phasenverhältnis fest: flüssig durch Fällung in mehreren Stufen zu regeln. Geht man z. B. von Monokaliumphosphat aus, so fügt man zweckmäßig in der ersten Stufe etwa '2/,q des insgesamt erforderlichen Ätzkalks hinzu, rührt bei etwas erhöhter Temperatur (etwa 5o-#-bis 7o') und filtriert. Das Filtrat wird dann in gleicher Weise mit dem Rest des Ätzkalks behandelt. Der erhaltene Bodenkörper wird mit heißem Wasser bis zur Verdrängung der anhaftenden Alkalilauge gewaschen und bei i i o bis i 2o' getrocknet. Seine Phospliorsäure ist vollständig citronensäurelöslich und zu etwa 3004 citratlöslich; das Produkt besitzt daher als Düngemittel oder Futtermittelzusatz großen Handelswert.
• Das in der zweiten Stufe erhaltene Produkt enthält neben dem Calciumphosphat noch jenen Überschuß an J-Itzkalk, der zur Erzielung einer quantitativen Fällung zweckmäßig angewendet wird. Es ist daher vorteilhaft, ihn noch einmal in die erste Stufe des nächsten Arbeitsganges einzuführen, wo sich der Überschuß an Kalk mit den neuen Mengen an Alkaliphosphat umsetzt. Die Waschwässer vom Decken des Fällungsproduktes gehen ebenfalls in den Betrieb zurück und finden zum Anschlämmen neuer Mengen von Alkaliphesphat Verwendung.
• Will man das Calciumphosphat als vollständig citratlösliches Düngemittel bzw. als Futterhalk absetzen, so behandelt man es vor oder während des Trocknens mit Phosphorsäurelösung. Man kann dabei so verfahren, daß man das eben filtrierte Produkt nicht mit Wasser, sondern mit einer Phosphorsäurelösung deckt und dann trocknet, wobei der citronensäurelösliche Anteil der Phosphorsäure in die citratlösliche Form übergeht. Man erhält in diesem Falle ein Produkt, welches neben dein Calciumphosphat noch geringe Mengen von Alkaliphosphat enthält und sich daher vorzüglich für die Herstellung von Mischdüngern eignet. Will man dagegen den Kaligehalt des Produktes vermeiden, so deckt man zunächst mit Wasser und gibt die Waschwässer in den Betrieb zurück, während das Calciumphosphat mit Phosphorsäure vermischt und dann getrocknet wird.
• Die Herstellung von Ätznatronlösung erfolgt in ganz analoger Weise unter Verwendung einer Natriumphosphataufschlämmung.
• Die Herstellung von Alkalilaugen durch Kaustifizieren von Alkalisalzlösungen ist an sich seit langem bekannt. Man hat aber hierzu in der Regel Alkalicarbonate und -sulfate als Ausgangsprodukte gewählt und infolgedessen wertlose Fällungsprodukte, nämlich Gips oder Calciumcarbonat, erhalten, deren Beseitigung die Gestehungskosten der Alkalilauge nur erhöhte. Zudem wurden bei diesen Verfahren nur Lösungen niederer Konzentration erhalten. Bei Verwendung von Kaliumsulfat für die Kaustifizierung waren Verluste an Kaii.urn wegen der dabei auftretenden Syn,-enitbildung unvermeidlich, aber auch bei Ver-,wendung von Alkalicarbonaten wurden erhebliche Mengen von Alkali im Kalkschlamm zurückgehalten. Ulm die Schwierigkeiten der Kaliverluste infolge Syngenitbildung zu umgehen, wurde auch ein zweistufiges Fällungsverfahren vorgeschlagen. Da aber auch dieses nur von verdünnten Alkalisalzlösungen ausgeht, konnten bei diesem Verfahren nur dünne Alkalilaugen neben wertlosem Kalkschlamm erhalten werden. In der Literatur finden sich sodann auch einige Vorschläge zum Kaustifizieren von Alkaliphosphaten, die aber sämtlich von verdünnten Lösungen ausgehen, so daß die erhaltenen Alkalilaugen immer erst einer nachfolgenden Verdampfung unterworfen werden müssen, um verkaufsfähige Produkte abzugeben. -Noch ungünstiger arbeiten einige ältere Verfahren, bei denen die zu kaustifizierenden Alkaliphosphate im Rahmen des Prozesses selbst erzeugt werden. Hierzu wird die Phosphorsäure in Form von Di- oder Tricalciumphosphat oder gar als Pyrocalciumphosphat im Kreislauf geführt und immer von neuem mit Alkalisulfat zu Alkaliphosphatlösungen umgesetzt. Bei dieser Arbeitsweise erhält man also im besten Falle gesättigte Alkaliphosphatlösungen als Ausgangsmaterial für die Kaustifizierung und kann daher nicht zu höheren Laugenkonzentrationenkommen, sondern nur zu solchen von 7 % K 0 H.
• Das vorliegende Verfahren bietet demgegenüber einen erheblichen Vorteil. Als 2#,usgangsprodukte, dienen Alkaliphosphate in fester Form, die nach neueren Verfahren z. B. aus Ferrophosphor oder auch aus Alkalichlorid, und Phosphorsäure erst in neuerer Zeit leichter zugänglich geworden sind. Durch das Anschlänimen des Alkaliphosphats und das Fällen des Calciumphosphats aus dieser Suspension kommt inan von vornherein zu konzentrierteren Ätzalkalilösungen und kann somit erhebliche Verdampfungskosten einsparen. Aber auch die Verwendung des anfallenden Fällungsproduktes stellt gegenüber den alten Verfahren einen technischen Fortschritt dar. Der Phosphorsäurekreislauf der bekannten Verfahren komplizierte diese in erheblichem Maße und machte eine ganze Reihe von Operationen zu ihrer Wiederverwendung erforderlich. Da außerdem im praktischen Betrieb bei jedem Kreislaufverfahren mit einem Verlust von 5 bis io "/, des im Kreis geführten Reaktionsmittels gerechnet werden muß, entstehen für die Ersetzung dieses Verlustes noch zusätzliche Kosten. Das vorliegende Verfahren vermeidet alle diese Nachteile, indem es von vornherein eine höhere Laugenkonzentration liefert und zudem die Phosphorsäure in einer für die Verwendung als Dünge- und Futtermittel geeignete Form abscheidet, somit also ein marktgängiges, wertvolles Nebenprodukt gewinnt, das dieGestehungskosten derAlkalilauge erheblich erniedrigt.

Claims (1)

1. PATENT A XLSPRUCH: Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Ätzalkalilaugen höherer Konzentration und für die Verwendung als Dünge- oder Futtermittel geeignetem, citronensäurelöslichern bzw. citratlöslichem Calciumphosphat aus Alkaliphosphat und ,*,#tzlzalk, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung von Alkaliphospha,t in Wasser oder in einer Alkaliphosphatlösung bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur gegebenenfalls in mehreren Stufen mit Ätzkalk zur Reaktion bringt und das ausgefällte Calciumphosphat abtrennt, wäscht und trocknet.