DE734216C

DE734216C - Verfahren zur Herstellung von Alkalihydroxyden oder -carbonaten ueber die Silicofluoride

Info

Publication number: DE734216C
Application number: DED83014D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Gewecke
Original assignee: Deutsche Solvay Werke GmbH
Current assignee: Cavity GmbH
Priority date: 1936-10-21
Filing date: 1936-10-21
Publication date: 1943-04-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Alkalihydroxyden oder -carbonaten über die Silicofluoride Verfahren zur Herstellung von Alkalihydroxydenoder -carbonateri, -,welche die Endprodukte in Kreisverfahren unter Verwendung von Zwischenreaktionen und -stoffen und unter Regeneration der dazu notwendigen Hilfsstoffe gewinnen, sind in letzter Zeit mehrfach bekanntgeworden. Insbesondere haben diejenigen Kreisprozesse technisches Interesse gefunden, die Komplexfluoride, insbesondere Silicofluoride, als Hilfsstoffe benötigen. Für ihre Zerlegung in Metallfluoride und gasförmige Fluoride hat man sich bisher im wesentlichen der thermischen Spaltung bedient und hierfür besonders konstruierte Ofen verwendet. Die Erfindung bedarf eines solchen Ofens nicht und gestattet, in außerordentlich einfacher und erheblich wirtschaftlicherer Weise die gewünschten Endprodukte herzustellen.
Es ist auch schon ein Verfahren bekannt, das aus einer Kombination von Reaktionen besteht, die am Beispiel der Gewinnung von Atzkali erläutert sei: -K,S'Fs ; z CaCO3 = a CaF, SiO;- z C0, ; KF, (i)" zKF+Ca(OH), = CaF, -aKOH, (a),_ 3CaF,+Si0,! q.HCl aKCl=K,SiFs ,'-3CaC1, -1-H. 0. (3 ). In diesem Schema, das in analoger Weise auch für andere Alkalikomplexflu,oride Gültigkeit hat, ist besonders die in der Wärme und in Gegenwart von Wasser durchzuführende Umsetzung nach Gleichung (t) von Interesse. Die Schwerlöslichkeit beider Ausgangsstoffe bereitet jedoch hinsichtlich ihrer -,virtschaftlichen Verw endung Schwierigkeiten, da der Umsatz keineswegs ohne weiteres quantitativ durchführbar ist.
Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, daß praktisch das gesamte Ausgangsmaterial nach Gleichung (i) einges..-tzt werden kann. wenn mit solchen Wassermengeil. gearbeitet -wird, daß Lösungen entstehen, die mehr als i 2o g/1 Kaliümflu,ori.d enthalten. Unter diesen Umständen werden'ebeilreaktionen, die sonst in starkem Maße auftreten, -weitgehend verhindert. Wie sehr die Wassermenge für den Ablauf der Umsetzung von Bedeutung ist, geht daraus hervor, daß z. B. bei Gewinnung einer Lösung mit 93 i 1 Kaliumfluorid die Ausbeute nur rund 799 beträgt, während bei i2og/1 Kaiiumfluorid bereits eine 9o- bis 95 obige Umsetzung erzielt wird und bei einer Konzentration von 2oog/1 Kaliumfluoarid 99- bis ioooloiger Umsatz erfolgt. Eine solche Abhängigkeit der Ausbeute war im Falle der Reaktion i schon deswegen nicht zu erwarten, weil es sich bei den beiden zur Reaktion kommenden Stoffen um in Wasser sehr schwer lösliche Körper handelt.
Die nach Gleichung (i) erfindungsgemäß erhaltene Kaliumfluoridlösung ist praktisch frei von Kieselsäure, läßt sich überraschend gut filtrieren und kann ohne weiteres in an sich bekannter Weise nach Gleichung (2) weiterverarbeitet werden. Die Reaktion nach Gleichung (3) findet ebenfalls, -wie bekannt, in wäßriger Lösung statt und baut im Falle des Beispiels Iialiumsilicofluorid aus den Zwischenstoffen wieder auf.
Da sämtliche Umsetzunf;en nunmehr praktisch quantitativ verlaufen, so -wird durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen, Ätzalkalien in konzentrierter Form auf einfache und elegante Weise mit geringen Energiekosten zu gewinnen, was man bisher nicht erreichen konnte, weil man sich über die Bedingungen, unter denen die Gleichung (i ) abläuft, keineswegs klar -war.
Die nach Gleichung (i) anfallende Kohlensäure kann selbstverständlich ohne -weiteres zur Erzeugung vom Alkalicarbonaten mit der nach Gleichung (2) entstehenden Hydroxydlösung benutzt werden. Andererseits ist es möglich, die Umsetzung nach Gleichurig (2 1 an Stelle von Kalk mit Calcium-oder anderen Erdalkalicarbonaten bzw. außerdem mit der anfallenden Kohlensäure durchzuführen, wodurch direkt Alkalicarbonate bzw. -bicarbonate entstehen.
Beispiel In eine -väßrige, auf 8o bis ioo' erwärmte Suspension von 1640k-,- Kaliumsilicollworid in etwa 6ooo kg Wasser -werden etwa 154o kg gemahlener Kalkstein allmählich eingetragen. Die Umsetzung erfolgt unter Kohlensäureentwicklung. Sie ist nach etwa i Stunde beendet.
Der sehr gut filtrierbare Rückstand wird, zweckmäßig nach Abkühlen der Lauge, von der Lösung getrennt, die etwa 86o kg Kaliumfluorid enthält. Diese Kaliumlluoridlösung setzt man mit der erforderlichen Menge gelöschtem Kalk u@m.. den man fest einträgt. Nach Abtrennung des Niederschlages erhält man unmittelbar eine Kalilauge von Zoo g K O H je Liter und mehr.
Der im Verfahren gewonnene Niederschlag aus Calciumfluorid und Kieselsäure wird in feuchtem Zustand mit Hilfe von Salzsäure und Kaliumchlorid zu K=SiF,; regeneriert, indem man zu etwa 8ooo kg Wasser bzw. Waschwasser außer diesem Niederschlag etwa i r 5o kg Kaliumfluorid und etwa 4000 kg Salzsäure vors 330'o hinzugibt. Obgleich die Reaktion bereits in der Kälte abläuft, befördert ein Erwärmen auf 6o bis i i o' den Umsatz.' Der entstehende Niederschlag wird vom der CaCl:,-Lösung, die das Verfahren verläßt, getrennt und kann feucht ohne weiteres wieder mit Hilfe von Kalkstein zersetzt werden. Von dein eingeführten Ii@SiF,; werden auf diese Wciye etwa 980.'o wiedergewonnen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Kreisverfahren zur Gewinnung von Alkalihydroxyden oder -carbonaten durch Umsetzung vorn Alkalisilicofluorid mit Erdalkalicarbonätunter Bildung einer Lösung von Alkalifluiorid und eines Niederschlages, mit Hilfe dessen das Sili,co.fliuorid erneut gewonnen -wird, während die Alkalifluoridlösung in bekannter Weise weiterverarbeitet wird, gekennzeichnet durch die Umsetzung des Silico-fluarids mit Erdalkalicarbonat in Gegenwart einer sa geringen Wassermenge. daß eine Lösung von z. B. mindestens i 2o g Kaliumfluorid im Liter entsteht.