DE686148C - Verfahren zur Herstellung von Kaliumformiat - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kaliumformiat Es ist bereits seit langem ein Verfahren bekannt, gemäß welchem Alkaliformiate durch Einwirkenlassen von Kohlenoxyd bei erhöhtem Druck und höheren Temperaturen auf Gemische von Alkalisulfat und Kalk in wäßrigem Medium hergestellt werden.
• Dieses Verfahren wird zwecks Herstellung von Natriumformiat seit langem technisch ausgeübt. Dagegen hat es sich nicht als möglich erwiesen, Kaliumformiat in analoger Weise herzustellen, da bei Durchführung des bekannten Verfahrens unter Anwendung von Kaliumsulfat große Verluste an diesem teuren Ausgangsstoff entstehen.
• Untersuchungen haben ,gezeigt, daß bei der Einwirkung von Kohlenoxyd auf ein Gemisch von äquivalenten Mengen Kaliumsulfat und Kalk im wäßrigen Mittel bei erhöhtem Druck und erhöhten Temperaturen neben Kaliumformiat und Calciumformiat Bodenkörper entstehen, die Kalium in schwer Löslicher und nahezu reaktionsunfähiger Form enthalten.
• Die Bodenkörper enthalten, wie gefunden wurde, je nach den Arbeitsbedingungen mehr oder weniger große Mengen von Pentacalciumsulfat-Kaliumsulfat (Ca S 04)r, # K2 S O4) # H2 0, in nachstehendem kurz Pentasulfat genannt. Durch Bildung dieses Pentasulfats können Kaliverluste bis zu 200%o entstehen. Da das Pentasulfat eine außergewöhnlich resistente Verbindung darstellt, war es naheliegend, die erfolgreiche Lösung der Aufgabe der Kaliumformiatherstellung unter Vermeidung von Kaliverlusten nach der Richtung hin zu suchen, Reaktionsbedingungen aufzufinden, unter welchen die Bildung des Pentasulfats völlig oder weitgehend vermieden wird.
• Dieser Weg wird aber gemäß vorliegender Erfindung nicht beschritten; es wird vielmehr zielbewußt auf die Bildung von Pentasulfat hingearbeitet. Es hat sich nämlich überraschendenveise ergeben, daß man hierdurch in der Lage ist, den Vorgang der Formiatbildung mit hohen Reaktionsgeschwindigkeiten durchzuführen und auf direktem Wege Lösungen von hohem Kaliumformiatgehalt, welche praktisch von Calciumformiat frei sind, zu. gewinnen.
• Um das Erfindungsziel zu erreichen, läßt man Kohlenoxyd auf ein Gemisch aus 6 Mol. Kaliumsulfat auf 5 Mol. Kalk in wäßrigem Mittel einwirken und erhält hierdurch einerseits eine im wesentlichen nur Kaliumformiat enthaltende Lösung, andererseits Pentasulfat im Sinne folgender Gleichung: 6K2S04+5Ca(OH)z-@-ioC01H20=ioKOOC#H+(CaS04),#K,1 S04#H:,0 Durch Aufarbeitung des als Nebenprodukt anfallenden Pentasulfats ist man in der Lage, den Kaliverlust, den man zunächst zwecks Er zielung der obengenannten Vorteile (Reaktionsbeschleunigung und direkter Anfall einer praktisch kalkfreien Kaliumformiatlösung) in Kauf nimmt,. wieder auszugleichen.
• Zwecks Nutzbärmächung des Pentasulfats kann man z. B. derart verfahren, @ @äß man den von der Kaliumformiatlösung abgetrennten Bodenkörper in an sich bekannter Weise, z. B. bei mäßig erhöhten Temperaturen, verrührt. Hierbei findet eine Zersetzung gemäß folgender Gleichung statt: .;" (Ca S04);, # KI S 04 .H. O ; #cj . 1~I# O - 5 Ca S U4 . 2 H,0 -r- K2 S04 Die vom ausgeschiedenen Gips abgetrennte Kaliumsulfatlösung kann alsdann in einem neuen Ansatz zur Herstellung von Kaliumformiat verwendet werden. Man kann das Pentasulfat in an sich bekannter Weise auch durch überschüssiges Calciumformiat im Sinne der Gleichung (CaS04)s.K2-S04.H_O Ca (OOC.H)2 =6CaS04+2KOOC.H auf Kaliumformiat und Gips verarbeiten. Außer nach diesen bekannten Verfahren verfährt man mit Vorteil derart, daß man das Pentasulfat zusammen mit Kaliumsulfat und Kalk im wäßrigen Mittel der Einwirkung von Kohlenoxyd bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck unter Rühren aussetzt. Es entstehen dabei Reaktionsgemische, die neben Kaliumformiat und Calciumformiat praktisch nur mehr Calciumformiat enthalten.
• lach einem bekannten Verfahren wird Kaliumformiat durch Umsetzung von Kaliumsulfat mit Calciumformiat bzw. seinen Bildungsgemischen in einem zweistufigen Prozeß hergestellt, wobei als Zwischenprodukt Syngenit gebildet wird. Die Reaktionsbedingungen bzw. die Reaktionsfähigkeit von Syngenit sind von denen des im vorliegenden Verfahren entstehenden Pentacalciumsulfat-Kaliumsulfats so verschieden, daß die beiderseitigen Verhältnisse nicht miteinander verglichen werden können und Rückschlüsse von dem einen auf das andere Verfahren nicht möglich sind. Gegenüber diesem älteren Verfahren ermöglicht das vorliegende Verfahren mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit die Herstellung von Kaliumformiatlösungen in einer Konzentration, die das Zwei- bis Dreifache der nach ersterem erhältlichen beträgt. Beispiele i. Stufe 20g g Kaliumsulfat und 56,2g Kalk in 6oo ccm Wasser werden bei 17o° unter einem Druck von 13,6 Atm. mit Kohlenoxyd behandelt. Es entstehen etwa 6oo ccm einer 28 %igen Kaliumformiatlösung, die praktisch frei ist von Calciumformiat, und 170.- Bodenkörper, bestehend aus Pentacalciumsulfat-Kaliumsulfat. 2. Stufe Der Bodenkörper aus Stufe i wird in einem getrennten Vorgang nach Zugabe von 44,49 Kaliumsulfat und 35 g Kalk mit 6oo ccm Wasser bei 17o° erneut mit Kohlenoxyd behandelt. Man erhält dabei eine Lösung von I 2, 5 % Kaliumformiat und etwa 40/0 Calciumformiat, die nach dem Abtrennen des Bodenkörpers z. B. erneut zum Ansetzen eines Gemisches von Kaliumsulfat und Atzkalk gemäß Stufe i an Stelle von Wasser verwendet werden kann, wobei natürlich das vorhandene Calciumformiat bei der Menge des einzuführenden Atzkalks berücksichtigt werden muß. Man .erzielt auf diese Weise eine Anreicherung der Lösungen an Kaliumformiat bis zu etwa 4o%. Der von der Reaktionslösung abgetrennte Bodenkörper enthält nur noch unbedeutende Mengen an Kaliumsulfat.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kaliumformiat durch Einwirkung von Kohlenoxyd«auf Kaliumsulfat und Kalk in wäßrigem Mittel bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der Einwirkung von Kohlenoxyd Gemische unterworfen werden, in denen auf 6 Mol. Kaliumsulfat 5 Mol. Calciumhydroxyd vorhanden sind, worauf vorteilhaft das von der Kaliumformiatlösung abgetrennte Pentacalciumsulfat-Kaliumsulfat zusammen mit Kaliumsulfat und Kalk im wäßrigen Mittel bei erhöhten Temperaturen und Drucken mit Kohlenoxyd behandelt wird.