DE804805C

DE804805C - Verarbeitung von technischem Kalkstickstoff auf Graphit, reines Calciumcarbonat bzw. reines -hydroxyd und Cyanamid bzw. Dicyandiamid

Info

Publication number: DE804805C
Application number: DEP18802A
Authority: DE
Inventors: Thalham Bei Altenmarkt; Dr Ernst Doehlemann; Dr Franz Kaess; Erhard Thieme
Original assignee: SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG; SKW Trostberg AG
Current assignee: SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG; Evonik Operations GmbH
Priority date: 1948-10-19
Filing date: 1948-10-19
Publication date: 1951-04-30

Description

Verarbeitung von technischem Kalkstickstoff auf Graphit, reines Calciumcarbonat bzw. reines -hydroxyd und Cyanamid bzw. Dicyandiamid Beim Auflösen von technischem Kalkstickstoff in verdünnten Säuren kann der im Kalkstickstoff enthaltene Kohlenstoff als unlöslicher Bestandteil gewonnen werden, wobei in dir Lösung Kalksalze und der größte Teil des Kalkstickstoffs, vorwiegend in Form von Cyanamid enthalten sind, deren technische Aufarbeitung zwecks Trennung wegen ihrer Umständlichkeit sich nicht lohnt.
Ebensowenig lohnend ist das bekannte Verfahren, technischen Kalkstickstoff in wäßriger Aufschwemmung durch Ausfällen des Kalkes mittels Schwefelsäure oder C02-haltigen Gasen in Cyanamid oder Dicyandiamid und Gips bzw. Kalkstein zu trennen. Die dabei anfallenden kohlenstoffhaltigen Schlämme lassen sich nicht mehr auf wirtschaftliche Weise in die reine Kalkkomponente und Graphit zerlegen. Das vorliegende Verfahren betrifft die technische Gewinnung der reinen Bestandteile des technischen Kalkstickstoffes durch Behandeln mit Lösungs- und Fällungsmitteln.
Es wurde gefunden, daß beim Behandeln von technischem Kalkstickstoff mit Cyanamidlösungen sich sowohl der als Oxyd - orliegende als auch an Cyanamid gebundene Kalk, welche zusammen nahezu den gesamten Kalkgehalt des Kalkstickstoffes ausmachen, in Lösung bringen läßt. Das als Schlamm zurückbleibende Graphitkonzentrat wird durch Filtration abgeschieden. Die klare Lösung enthält Kalk und Cyanamid in konzentrierter Form. Die Auflösung erfolgt überraschenderweise innerhalb weniger Minuten. Sie muß unter Kühlung so geschehen, daß die Temperatur unter 20°, vorzugsweise zwischen 12 und 18°, gehalten werden kann. Die für eine bestimmte Kalkstickstoffmenge erforderliche Cyanamidlauge richtet sich nach dem Gesamt-Ca-Gehalt des Kalkstickstoffes und dem Cyanamidgehalt von Kalkstickstoff in der Lauge und wird am vorteilhaftesten so berechnet, daß auf i Mol Ca 0 etwas mehr als 2 Mol Cyanamid, berechnet aus Kalkstickstoff -f- Cyanamidlauge, treffen. Es wurde gefunden, daß die Cyanamid-N-Konzentration unter 6o g/1 gehalten werden muß, um unerwünschte Nebenreaktionen zu vermeiden.
Die entstandene, Kalk und Cyanamid enthaltende Lösung kann nun durch Erhitzen glatt in Calciumhydroxyd, welches als weißer Schlamm ausfällt, und Dicyandiamid, welches beim Erkalten der filtrierten Lösung auskristallisiert, abgetrennt werden. Zur Gewinnung von Calciumcarbonat wird der gelöste Kalk mittels CO, oder C0$ haltigen Gasen als Carbonat ausgefällt. Das Carbonat zeichnet sich durch hohe Reinheit aus. Wird in der Wärme gearbeitet, so erhält man grobkristallines, sehr bequem filtrierbares Calciumcarbonat und Dicyandiamidlösung.
Zur Gewinnung von Cyanamid wird in der Kälte unterhalb 2o° gearbeitet. Hierbei fällt das Carbonat als sehr voluminöser Niederschlag aus, wie er für technische Zwecke besonders erwünscht ist, und Cyanamid bleibt unverändert in Lösung. Ein Teil dieser Lösung, und zwar etwa $/3, wird wieder zum Auflösen von neuem Kalkstickstoff benutzt, dient also als Kreislauflauge, während etwa 1/3 auf Dicyandiamid verarbeitet oder sonstiger Weiterverarbeitung unterworfen wird.
Die Vorteile der beschriebenen Arbeitsweise sind nahezu vollständige Gewinnung des im Kalkstickstoff enthaltenen Kalkes, soweit er an Cyanamid gebunden ist, sowie des freien Kalkes, in Form eines feinkörnigen, hochdispersen, weißen Pulvers, welches unter anderem als Füllstoff für kosmetische und pharmazeutische Zwecke verwendet wird. Bisher mußte dieser Kalk nach bekannten Verfahren als unverwertbarer Abfall auf Halde gebracht werden. Daneben erhält man den im Kalkstickstoff enthaltenen Graphit in vollständiger Ausbeute in Form eines Konzentrates. Beispiel i i,6 kg Kalkstickstoff mit 210/6 Cyanamid-N und 58,2 g CaO (frei und an Cyanamid gebunden) werden in 151 Cyanamidlösung von 41,45 g CyanamidstickstoffA bei r2° C in 15 Sek. eingebracht und 30 Sek. unter Rühren zur Reaktion gebracht. Anschließend wird in der Kälte filtriert. Dabei erhält man einen Schlamm in einer Menge von 6309 (trocken). Dieser enthält 39,03 % Graphit sowie 6 % Ca 0 frei, somit 38g Ca 0, das sind 40/0 des eingebrachten Kalkes (870g Ca0). Die erhaltene Lösung wird i Stunde bei 12°C mit Rauchgas behandelt und der ausgefällte Kalk (790g als CaO gerechnet) abgetrennt. Er ist von rein weißer Farbe und hat nach Trocknung ein Schüttgewicht von o,5. Die Kalkausbeute beträgt 91 o#6.
Der Dicyandiamidgehalt der Eingangslösung beträgt 8,25 g Dicyandiamidstickstoff/l, der Dicyandiamidgehalt der Ausgangslösung 12,o g Dicyandiamidstickstoff/1.
$/$ der Lösung (Ausgangslösung) gehen als Lösungsmittel in den Kreislauf, 1/3 ,wird alkalisch zu Dicyandiamid polymerisiert. Erhaltene Menge Dicyandiamid 16o g. Beispiel 2 2 kg Kalkstickstoff werden analog Beispiel i in Cyanamidlauge aufgelöst. Die filtrierte klare Lösung wird auf 75 bis 8o° erwärmt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Es fallen 1350 g (trocken) Calciumhydroxyd aus. Beim Abkühlen der Lösung kristallisieren io2og Dicyandiamid aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verarbeitung von technischem Kalkstickstoff auf Graphit, reines Calciumcarbonat bzw. reines -hydroxyd und Cyanamid bzw. Dicyandiamid, dadurch gekennzeichnet, daß Graphit durch Auflösen von freiem K alk und Calciumcyanamid in Cyanamidlauge als unlöslicher Bestandteil abgetrennt wird und die Calcium- und Cyanamid enthaltende Lösung durch Erhitzen in Kalk und Dicyandiamid oder Fällen mit C O,- haltigen Gasen in Calciumcarbonat und freies Cyanamid zerlegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anmaischung des Kalkstickstoffes das Molverhältnis des gesamten vorhandenen Cyanamids zu Calciumoxyd kleiner als 2 : i, vorzugsweise 2,1 : i, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Cyanamidlösungen verwendet, welche weniger als 60g/1 Cyanamidstickstoff enthalten.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anmaischung von Kalkstickstoff nicht länger als 20 Minuten durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anmaischung Temperaturen unter 20°, vorzugsweise 12 bis 18°, eingehalten werden.
6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Cyanamid bei Temperaturen unter 20° gefällt wird.
7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Konzentrationen von weniger als bog Cyanamidstickstoff/1 verwendet werden.