DE737979C - Verfahren zur Reinigung von Alkalisalzloesungen - Google Patents

Description

• ' Verfahren zur Reinigung von Alkalisalzlösungen An Alkalisalzlösungen werden in der Textilindustrie bei der Herstellung von Kunststoffen, bei der Elektrolyse usw. hohe Anforderungen hinsichtlich der Freiheit von fremden Metallen, insbesondere Erdalkalimetallen, gestellt. Eine Entfernung von z. B. Calcium und Magnesium durch übliche chemische Methoden bereitet jedoch große Schwierigkeiten, da die Löslichkeit der betreffenden Carbonate, Oxalate, Phosphate usw..in den konzentrierten Solen wesentlich gesteigert ist, so daß selbst zum exakten chemischen Nachweis der Verunreinigungen besondere Wege eingeschlagen werden müssen. So kann man z: B. durch Zugabe von Säuren oder Alkohol oder durch Eindampfen die Alkalisalze weitgehend abtrennen und in den Mutterlaugen die Erdalkalien quantitativ bestimmen. Es ist ferner bekannt, hochverdünnte Sälzlösungen, z. B. natürliche Wässer, durch Behandlung mit Basenaustauschern zu enthärten. Bei konzentrierten Akalisalzlösungen versagt jedoch die übliche Arbeitsweise, was auch zu erwarten war, da die mit Härtebildnern beladenen Aus-' tauscher in bekannter Weise gerade durch Behandlung mit starken Alkalisalzlösungen regeneriert, d. h. von aufgenommenen Caleium-und Magnesiumionen wieder befreit werden.
• Um so mehr mußte es daher überraschend daß es dennoch gelingt; auf dem letztgenannten Wege zum Ziele zu gelangen, wenn man nämlich erfindungsgemäß die mäßig- oder hochkonzentrierten Alkalisalzlösungen mit Alkaliaustauschern in der Weise behandelt, daß man dieselben bei einer Wasserstoff ionenkonzentration pA > 7, zweckmäßig 9 bis 11, verwendet. Die Kationenaustauscher müssen dabei mit Säuren regeneriert, in AllCaliionenaustauscher übergeführt und alkalisch gestellt werden. Man kann z. B. säure- und laugebeständige Kationenaustauscher, z: B. auf Harz oder Kohlebasis, durch ' Säurebehandlung von mehrwertigen Kationen befreien und hierauf durch Behandlung mit einet Aikalihydroxydlösung, entsprechend dem Kation der zu reinigenden Salzlösung, d. h. z. B. Kali-, Natronlauge oder Ammoniak, alalisch stellen, bis eine Probe mit destilliertem- Wasser ein alkalisches Filtrat liefert. Über das so vorbehandelte Material läßt man alsdann die zu reinigende, zweckmäßig ebenfalls alkalisch gestellte Alkalisalzlösung fließen, bis im Filtrat nachweisbare Mengen der unerwünschten Fremdmetalle, z. B. der Härte-Bildner, auftreten. Nach der Erschöpfung der Filter wird die restliche Salzlösung abgezogen bzw. durch eine Mineralsäure, zweckmäßig mit einem der zu. reinigenden Lösung entsprechenden Anion, z. B. Salzsäure, Schwefelsäure o. dgl., verdrängt und hierdurch der Austauscher regeneriert. Anstatt einer Filterung kann man in vielen Fällen mit Vorteil auch die zu reinigenden Lösungen in entsprechender Weise mit den Austauschkörpern ausrühren. Das Alkalischstellen des vorher mit Säure behandelten Austauschmaterials kann selbstverständlich auch in der Weise erfolgen, daß man die alkalisch gestellte konzentrierte Salzlösung unmittelbar unter Verdrängung der Regeneriersäure über den Austauschkörper filtriert. Hierbei muß jedoch der saure Anteil des Filtrats wegen seines Kalkgehaltes verworfen werden.
• Als Austauschmaterialien eignen sich bei saurer und alkalischer Beanspruchung genügend beständige Kationenaustauscher auf Harzbasis, z. B. Phenol-, Resorcin- und Phenolsulfonsäureharze, Phenol-q)-Sulfonsäure-, Phenolearbonsäüreharze u. dgl. Auch gewisse Austauscher äuf Kohlebasis, wie z. B. sulfonierte Anthrazite, können verwendet werden, wobei man jedoch dafür Sorge tragen muß, daß bei der Regenerierung eine Verarmung der Lösungen an Elektrolyt vermieden wird. Das heißt z. B., ein Auswaschen mit Wasser ist zu unterlassen, da hierdurch Ieicht eine Peptisation von Austauschkörpern auf Kohiebasis eintritt.
• Unter den zu behandelnden mäßig- bzw. hochkonzentrierten Alkalisalzlösungen sollen hierbei solche Lösungen verstanden werden, die einen Gehalt an Alkalisalzen etwa entsprechend dem Meerwasser und darüber aufweisen. -Beispiel i Über ioo Teile eines mit Natronlauge alkalisch gestellten Resorcinharzes wird bei einem pli von etwa io bis-i.1 eine nahezu gesättigte Salzsole mit einem Gehalt von o,6 g Caleiumsulfat und o,i g-Magnesiumsulfat je Liter filtriert. Die ersten 8ooo Volumenteile des Filtrats lassen mit den üblichen chemischanalytischen Methoden die Anwesenheit von Calcüim und Magnesium nicht mehr erkennen. Beispiel e Über ioo Teile eines sulfonierten Anthrazits, der mit 15 °%iger Salzsäure vorbehandelt und alsdann mit io%iger Kalilauge alkalisch gestellt ist, werden 2 ooo Teile einer 7o° warmen, gesättigten, technischen Chlorkaliuinlösung filtriert, deren Kalkgehalt vorher durch Behandlung mit Bariumcarbonat auf etwa i & mg/1 erniedrigt wurde. Das abfließende Filtrat enthält nur noch o,9 mg Calcium/l.
• Beispiel 3 Über i Teil eines mit Salzsäure regenerierten und mit io°/oiger Kalilauge alkalisch gestellten Phenol-co-sulfonsäureharzes werden 56 Teile einer gesättigten Chlorkaliumlösung mit einem- Gehalt von etwa 18 mg Calciumil filtriert. Der Calciumgehalt der Sole wird dabei auf 2 mg/1 herabgesetzt.
• Betrachtet man die Austauschmaterialien als unlösliche Salze mehrbasischer Säuren, so liegt eine gewisse Parallele darin, da$ auch andere mehrbasische Säuren, z. B. Phosphorsäure, erst im alkalischen Medium die am schwersten löslichen neutralen Kalksalze bilden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Reinigung hochkonzentrierter oder mäßig konzentrierter Alkalisalziösungen von mehrwertigen Metallen, insbesondere Erdalkalimetallen, mit Hilfe von Kationenaustauschern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung der Lösungen mit einem Alkaliionenaustauscher, z. B. auf Harz- oder Kohlebasis, bei einer Wasserstoffionenkonzentration p$ > 7, zweckmäßig g bis i i, durchführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kationenaustauscher mit Säuren regeneriert, in Alkaliionenaustauscher übergeführt ,und alkalisch gestellt werden.