DE746110C - Verfahren zur Herstellung von AEtzalkalien ueber die Alkalisilicofluoride - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Ätzalkalien über die Alkalisilicofluoride Die Erzeugung von Ätzalkalien mit Hilfe von Fluorverbindungen ist schon wiederholt versucht worden. So sind in einem. bekannte:, Verfahren Silicofluoride oder andere Komplexfluoride benutzt worden. Allein die dort vorgeschlagene thermische Aufspaltung der Silicofluorid-,e hat sich; obgleich. sie einwandfrei durchführbar -ist, doch als in technischer Beziehung schwierig erwiesen.
• Man hat weiterhin vorgeschlagen,. die Silico# fluoride nicht thermisch, sondern durch alkalische Stoffe, wie Ätzkalk, Soda üsw., durch Glühen oder in w-äßriger Lösung- umzusetzen. In neuester Zeit ist ein weiterer Fortschritt _erzielt worden, indem das billige und unlösliche Calciumcarbonat zur Zersetzung der Silicofluoride benutzt wird, so daß sich ein Verfahren etwa nach folgenden Gleichungen aufbauen ließ K, SiF, -i- 2 CaC03 = 2 CaF2 -j-- SiO., -f - 2 CO, +2 K F (z) 2 KF -f- Ca(OH), -= CaF, + 2 KOH (2) 3 CaF, -E- Si0, -f- 4 HCl -f- 2 KCl - K, SiF,; + 3 CaCI.= + 2 H.=0 (3) So nützlich und einfach, dieses Verfahren für die Erzeugung von Ätzkali sein mag, so ist die Erzeugung von Ätznatron wegen der Schwerlöslichkeit des Natriumfluorids nur in technisch nicht zulässiger Verdünnung durchführhar. L m diese Schwierigkeit zu beheben, ist bereits versucht worden, dps nach Gleichung (i) gebildete, vom Rückstand getrennte Kaliumfluorid mit Natriumsalzen, wie Natriumchlorid usw., umzusetzen. Jedoch hat sich hierbei wie auch bei der zuvor erwähnten Herstellung von Ätzkali ergeben, daß es nicht einfach ist, fluorfreie Laugen zu erhalten. Es ist auch bereits versucht worden, unter Erhöhung der Ca.lciulncarbonatinenge, so daß ein Molv erliNtnis zwischen Kaliuinsilicofluorid und Calciumcarbonat %# je 1:3 besteht. die Erzeugung von Carbonaten statt von Fluoriden zu erreichen gemäß der Gleichung: (Na. K_SiF, Si Fj + 3 Ca C03 = 3 Ca F., + Si 0., -f- (Na. KeC03 C 03) Y}- z COo Jedoch läßt sich auf diese Weise, da sehr komplizierte Gleichgewichtsverhältnisse vorliegen, nur ein urireines Produkt gewinnen.. Diese schwierigen, sich überlagernden Umsetzungsverhältnisse, die stets zur Entstehung von unerwünschtem Fluoridmengen führen, sind nur durch ganz bestimmte Maßnahmen, die erstmalig durch das vorliegende Verfahren angewandt werden, zu meistern. So gelingt es auf Grund neuer Erkenntnisse" da eine Ausfällung des Fluors aus den Umsetzungslösungen mit Hilfe technisch brauchbarer Mittel nur teilweise möglich ist, durch Kombinierung der folgenden Schritte Ätzalkalien in überragender Reinheit zu gewinnen.
• Die beim Umsatz nach Gleichung (4),gewonnenen Lösungen, die neben den Carbanaten größere oder geringere Mengen an Fluoriden enthalten, werden so weit eingedampft, daß ;o bis go °/o der Carbonate auskristallisieren, die nach Abdeckung fluorfrei gewonnen werden. In der Mutterlauge, die neben den restlichen 1o bis 30 °1o-der Carbonate die gesamten Fluöride enthält, hat sich also der Fluorgehalt bedeutend angereichert. Sie stellt erneut das Problem. der Trennung von Fluoriden und Carbonaten. Dieses wird nun im Sinne der vorliegenden Erfindung ohne zusätzliche Arbeit oder Fällungsmittel dadurch gelöst, daß diese Mutterlauge zum Wasser nach Gleichung (4) hinzugesetzt wird. 'Nun stellen sich automatisch die entsprechenden Gleichgewichte ein, so daß-eine Zunahme an Fluoriden nicht erfolgt. Infolgedessen ist es bei laufender Fahrikation so, daß die Gegenwart der zurückgeführten Fluoride die Neubildung dieser Verbindungen verhindert und damit einen vollständigen Umsatz des Silicofluorids erzwingt.
• Beide Maßnahmen (fraktionierte Kristallisation und Aufbau eines Kreisverfahrens) sind nötig, um ein technisch brauchbares Verfahren zu erhalten. Die Arbeitsweise wird durch folgende Beispiele erläutert: i. ioo kg Kaliumsilicofluarid werden. mit einer wäßrigen Suspension, die etwa 140 kg Calciumcarbonat enthält, bei etwa 95 bis ioa° umgesetzt. Unter Entwicklung von Kohlensäure geht der Umsatz vor sich, wobei neben einem festen Rückstand aus Calciumfluorid und Kieselsäure eine zväßrige Lösung von etwa 56 kg Kaliumcarbonat und 6 kg Ka.liumfluorid entsteht. Die letztere wird eingedampft, bis sich bei Abkühlung etwa 45 kg praktisch reine Pottasche kristallin abscheiden, während die Mutterlauge noch i i kg K., C 03 und 6 kg KF enthält.
• Der oben erhaltene CaF2-haltige Rückstand wird nunmehr unter Erhitzung auf etwa So bis g5° in etwas mehr Salzsäure suspendiert, als zumUmsatznachGleichung (4) erforderlich ist, so daß zum Schluß noch eine Konzentration von 3 bis io gll H Cl vorliegt; ferner werden etwa ;o kg Kaliumchlorid hinzugegeben. Das sich bildende Kaliulnsilicofluorid läßt sich, wenn man Calciumchloridkonzentrationen von 150 bis 300 gll einhält, sehr gut filtrieren. Es wird, wie oben, mit einer Suspension von Calciumcarbonat umgesetzt, der die oben angefalleneMutterlauge zugesetzt worden ist. Die mit ihr eingeführten Mengen an Kaliumfluorid bleiben ungefähr konstant, so daß nunmehr im Gange des Verfahrens mit Ausbeuten von g5bisgg°/agerechnetwerdenkann.
• Die erhaltene Pottasche wird nunmehr mit gebranntem oder gelöschtem Kalk umgesetzt, während die salzsaure Calciumchloridlösung nach \ eutralisation auf festes Chlorcalcium verarbeitet werden kann.
• z. Geht man von Natriumsilicofluorid aus, so ergeben sich ganz analoge Verhältnisse; allerdings geht die Scheidung von Na@C03 und NaF nicht so glatt von statten. Die noch etwas NaF enthaltende Soda läßt sich finit Kalk in NaOH und CaF2 überführen. Infolge der geringen Löslichkeit von Na F in Natronlauge und seiner Unlöslichkeit in Konzentrationen oberhalb 450 9/l Na0 H wird trotzdem ganz reines Ätznatron gewonnen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kreisverfahren zur Herstellung von Ätzalkalien durch Umsetzung eines Alkalisilicofluorides in wäßriger Suspension mit Calciumcarbonat unter Anwendung von etwa 3 Mol Calciumcarbonat auf i Mol Silicofluorid, wobei das erhaltene Alkalicarbonat kaustiziert und der aus Calciumfluorid und Kieselsäure bestehende Bodenkörper zur Rückbildung von Silicofluorid verwertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Umsetzung von Silicofluorid mit Calciumcarbonat anfallende Lösung so lange eingeengt wird, als sich aus ihr durch fraktionierte Kristallisation und Decken praktisch fluorfreies Alkalicarbonat (7o bis 9o°%) gewinnen läßt, und die verbleibende Mutterlauge sotvie zweckmäßig auch das bei der Kaustizierung anfallende Calciumcarbonat der Suspension des Silicafluorides, hinzugefügt werden: Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen, worden-'französische Patentschrift ... Nr. 2o 84o v. J. 185s; österreichische 24 372; Chemiker-Zeitung (i929), S. 145 ff.; Die Chemische Fabrik (i932), S. i73 ff.