DE817144C

DE817144C - Verfahren zur Herstellung von Alkalichromaten aus Chromatsintern oder Schmelzen

Info

Publication number: DE817144C
Application number: DEP45535A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr-Ing Holder
Original assignee: Giulini Gebrueder GmbH
Current assignee: BK Giulini Chemie GmbH
Priority date: 1949-06-11
Filing date: 1949-06-11
Publication date: 1951-10-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Alkalichromaten aus Chromatsintern oder Schmelzen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkalichromaten durch Auslaugung der Schmelz- oder Sinterprodukte, die durch alkalische Röstung von Chromerzen in oxydierender Atmosphäre in Gegenwart von Erdalkalioxyden erhalten wurden, mit verdünnter Alkalicarbonatlösung.
Werden Chromerze in Gegenwart von Magerungsmitteln, wie Kalkstein oder Dolomit, allein oder unter zusätzlicher Verwendung von tonerdehaltigen Zuschlagsstoffen, wie Bauxit, mit Soda aufgeschlossen, so enthält das Reaktionsprodukt neben Alkali= chromaten stets auch Erdalkalichromate sowie von Chromerz oder Zuschlagstoffen herrührende laugbare Aluminate.
Es ist auch schon diesseits vorgeschlagen worden, das Chromerz unter Zusatz von Tonerde und Kieselsäure bzw. Tonerde, Kieselsäure und Alkalien enthaltenden Rohstoffen bei Zuschlag bedeutender Mengen von Kalkstein dem alkalischen Aufschluß irr oxydierender Atmosphäre. zu -unterwerfen. Hierbei tritt naturgemäß der Kalkstein -in noch höherem Maße als sonst als Reaktionspartner in Erscheinung; und es bildet sich u. a. neben Natrium- und Calciumchrornat auch unlösliches Calciumsilicat "und auslaugbares Calciumaluminat.
Solche Aufschlußprodukte geben nun bei einer Laugung lediglich mit Wasser ihren Chromatanteil nur unvollständig an die Lösung ab: Man hat daher bereits vorgeschlagen, die Auflösung des . Calciumchromates durch Zugabe von Alkalicarbonat zu. vervollständigen. Hierbei wird nämlich dem Calciurnchromat die Gelegenheit zur Umsetzung zu Alkalichromat gegeben, das wesentlich wasserlöslicher ist. Aber diese Maßnahme allein ist meistens nicht -ausreichend.

Man hat deshalb zur weiteren Steigerung des

La>fgungsefldcte#Alvqegchlg; ; die Laugung des

Chromatsinters mit verdünnter Alkalicarbonatlösung

unter Druck im Autoklaven durchzuführen. Auch

.

dieses Verfahren befriedigt fui noch nicht..,

Es wurde nun :zunächst g #rden" daß sich solche

f..alC@uxp dulq,t. enthaltende, schwer auslaugbare

°Chromat `s@ter'in'@facher Weise bereits bei Tempe-

raturen unter` d91° C auslaugen lassen, wenn man

dafür Sorge trägt, daß die 'Laugung in Gegenwart so

großer Mengen von Alkalicarbonat durchgeführt wird;

daß immer noch ein Überschuß an Alkalicarbonat

vorhanden ist.

Diese Forderung ist aber bei kalkhaltigen Sintern

durchaus nicht stets zu erfüllen; denn hier besteht

sehr leicht die Möglichkeit, daß eine Kanstizierung,

des Alkalicarbonats zu . Alkalihydroxyd eintritt und

hierfür bei höherem Kalkgeb4t unverhältnismäßig,

große Alkalicarbonatmengen;" aufgewendet werden

müssen. Zudem hat sich wider': Erwarten gezeigt,

daß das der Ltugang mit Wasser hartnäckig wider-

stehende Calcxumchromat mit verdünnter Alkali-

hydroxydlösuag, also auch im vorliegenden Falle in

deren Gegenwartunvollständiger in Lösung zu bringen

ist als mit Alkalicarbonatlösung.

Es wurde nun weiterhin gefunden, daß sich die

`$eiü'tühifig"`r@f""üch°°..,o. Mengen

Alkalicarbonat Ü''mgehen läßt, wenn man die Laugung

so leitet, daß während . derselben. .ein hinreichend

großer Betrag von Carbonationen in' der Lösung er-

halten bleibt; damit eine Kaustizierung des Alkah-

carbonats zu Alkalfyäroxyd,weitgehendst vermieden

"werdeü" kätin:'"'"i)i°kri' auf verschiedene Weise

erreicht werden. Man kann eine für diese Zwecke

hinreichend bemessene ,Mee, von Alkalibicarbonat

oder eine andere unter den Verhältnissen des Prozesses

in der Lösung freie Carbonationen bildende Substanz

entweder von varnl@i, .; bzw:' ünd ' erforder-

lichenfalls während des Lösungsvorganges in das

Lösungsgemisch eintragen.

Oder man kann in ein solches Gemisch von Chromat@

sinter oder Schmelze und Sod4jösung Kohlendioxyd

oder ein Kohlendioxyd enthaltendes Gas einleiten.

Es können naturgemäß auch zwei oder mehrere der

angegebenen Maßnahmen gleichzeitig Anwendung

finden. Je nach der Zusammensetzling des Sinters,

insbesondere` jei`ach "seine'in' Gehalt an reaktions-#

fähigem Kalke rst=ie Menge Aer Carhonationen, die

der ' Lösung emvezleibt ' tiertien muß, verschieden

groß. Um die ehtiebte''W'nzu erzielen; muß das

Minimum der e@rizufül , Kohlensäure von Fall

zu Fall festgestntlt werden' - In @ allen diesen Fällen

gestaltete sich der, Lösungsvorgang des Calcium=

f

chromats@ weit güüs f ger als , itt Gegenwart 'von Alkali-

carbonat allein.

Als äußere- Griente 'für die Konzentration der

Carbonationen in 'der' °'Uugelösung ' empfiehlt sich

hierbei; den Beissich - eüizuhalten; bei welchem sich

das in der Löstüig' vbrhandebe `Alkalialuminat unter

Bildung Von vveiGreiri Alkalicarboriat und Tonerde-

hydrat zu 'eisetn 'at. @'

Will man jedoch in einzigen .@.Arbeitsgang

unter Verzicht auf die Gewinnung von Tonerdehydrat

eine aluminatf@eie'Chrömät1ösungerhalten, - so ist- die

Innehaltung des eben beschriebenen Grenzhereichs nicht. notwendig, d. h. die Lauge kann weitgehender carbonisiert werden.

Man hat bereits vorgeschlagen, aus einer chromathältigen Aluminatlösung kristallisiertes Aluminiumoxydhydrat durch Einleiten von Kohlendioxyd zu fällen. Dies ist jedoch stets erst nach dem Abtrennen des ausgelaugten Schlammes geschehen. Es war nun keineswegs zu erwarten, daß durch die gleiche Maßnahme der Kohlensäurezugabe die Auslaugung des Sinters wirksam unterstützt wird, überdies in einer bevorzugten Ausführungsform in einem Alkalitätsbereich der Lauge, in welchem das Alkalialuminat noch beständig, die sonst angestrebte Wirkung also noch gar. nicht eingetreten ist.
Die praktische Durchführung des Verfahrens gestaltet sich beispielsweise bei chromatarmen Sintern so, daß der Laugungsprozeß und die Waschung des bei der Laugung zurückgebliebenen Schlammes in rationeller, möglichst in mehrstufiger Form durchgeführt wird, -wobei vorteilhaft das Chromat enthaltende Produkt einerseits und die Lauge- bzw. Waschflüssigkeit andererseits im Gegenstrom zueinander geführt werden. Hierbei fallen neben relativ starken Chromatlaugen Restschlämme an, die nur i bis 4°/, von dem im Sinter enthaltenen Gesamtbetrag von Chromat aufweisen und wobei das auslaugbare Chromat zu 96 bis 99°/o abgegeben worden ist. Nach erfolgter Abtrennung des Rückstandes wird aus der Chromataluminatlauge zunächst in bekannter Weise das Tonerdehydrat abgeschieden, indem das Alkalialuminat durch Einleiten von Kohlendioxyd quantitativ zersetzt wird. Die nun= mehr verbleibende Lauge enthält neben Alkalichromat größere Beträge von Alkalicarbonat. Beide Salze lassen sich in gleichfalls bekannter Weise bei dem Eindampfen der Lauge gewinnen, und zwar wird im GemischvonNatriumchromat-Natriumcarbonat zunächst die Soda. ausgesoggt und das Natriumchromat durch Auskristallisieren aus der eingedampften Lauge erhalten. Handelt es sich um die entsprechenden Kalisalze, so kristallisiert beim Eindampfen zuerst das Kaliumchromat aus, während die Pottasche aus der verbleibenden Lösung gewonnen wird.
Das folgende Ausführungsbeispiel macht die Wirksamkeit der empfohlenen Maßnahme klar. Um das Beispiel übersichtlicher zu gestalten, wurde die Laugung hier in der einfachsten Form unter Verzicht auf die Gewinnung einer möglichst konzentrierten Chromatlösung durchgeführt.
Ausführungsbeispiel Von einem aus Chromeisenstein, Rotschlamm 'vöm Bayerverfahren, Kalkstein und Soda hergestellten Chromatsinter, der neben den bekannten Bestand# teilen des Chromerzes und Rotschlammes 11;q.0/, Cr0$ (= 8,640/, CrEOg in Form von Chromat), 0,37°/, Cr$03, 11,5°/ö A1$0$, 34;7°/o Ca0, ii,i°/, Na20 enthält, werden 85 kg mit 3401 Sodalösung, die 50 g/1 Na2C03 ent= hält, unter Rühren 6o Minuten lang bei 8o0 C gei laugt, wobei während der Laugung ein etwa 2o :bis 25°/0 CO, enthaltendes Abgas in den Ansatz eingeleitet wird. _: Das Laugungsgemisch wird .sodann filtriert, der auf' dem Filter zurückbleibende Schlamm wird mit 125 1 Wasser bei 8o' nachgewaschen. Im gewaschenen Schlamm liegt, bezogen auf die Sintermenge, noch 0,36°/o Cr203 als Chromat vor. Hieraus errechnet sich eine Laugungsausbeute von 95,80/,.
Die auf diese Weise erhaltene sodahaltige Natriumchromatlauge wird eingedampft, wobei sich die Soda größtenteils ausscheidet und nach Entfernung dieser Ausscheidung eine hochkonzentrierte Natriumchromatlauge zurückbleibt. Die Aufarbeitung dieser Lauge auf festes Natriumchromat bzw. Natriumbichromat erfolgt in der üblichen, an sich bekannten Weise.
Wird beispielsweise die gleiche Menge eines Chromatsinters von der im Ausführungsbeispiel gegebenen Zusammensetzung lediglich mit der gleichen Menge Sodalösung wie dort gelaugt, jedoch ohne Kohlendioxyd enthaltendes Gas einzuleiten, so enthält der Laugnngsrückstand nach dem Auswaschen, bezogen auf die Sintermenge, immer noch 3,,I°/0 Crz03 als Chromat, woraus sich eine nur 6o,6°/"ige Ausbeute errechnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Alkalichromaten durch Auslaugung der Schmelz- oder Sinterprodukte, die durch alkalische Röstung von Chromerz in oxydierender Atmosphäre in Gegenwart von Erdalkalioxyden erhalten werden, mit verdünnter Alkalicarbonatlösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Laugung in Gegenwart so großer Mengen von Alkalicarbonat durchgeführt wird, daß immer noch ein Überschuß an Alkalicarbonat vorhanden ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Laugungsvorgang so geleitet wird, daß während desselben in der Lösung eine gewisse, über den zur Bindung des Kalks ausreichenden Betrag hinausgehende Menge freier Carbonationen vorhanden ist.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gemisch von Chromatsinter und Sodalösung Kohlendioxyd oder ein Kohlendioxyd enthaltendes Gas eingeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während des Laugungsvorganges in das Gemisch Alkalibicarbonat eingetragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als äußerste Grenze für die Konzentration der Carbonationen in der Laugelösung ein Bereich eingehalten wird, bei welchem sich das in der Lösung vorhandene Alkalialuminat unter Bildung von weiterem Alkalicarbonat und Tonerdehydrat zu zersetzen beginnt.
6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauge weitgehender carbonisiert wird, als bis zu dem Bereich der Carbonationenkonzentration, bei welchem sich das in der Lösung vorhandene Alkalialuminat unter Bildung von weiterem Alkalicarbonat und Tonerdehydrat zu zersetzen beginnt.
7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laugungsprozeß des Sinters und gegebenenfalls auch der Waschprozeß des nach der Laugung erhaltenen Schlammes in mehrstufiger Form und vorteilhaft unter Gegenstromführung des festen Chromerzproduktes und der Laugelösung bzw. der Waschwässer durchgeführt wird.