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Verfahren zur Herstellung von Kaliumcarbonat aus Chlorkalium Kaliumcarbonat
wird zur Zeit attßer durch Elektre@lyse von Kaliunichlorid unter Einblasen von 1<ohlensä
ure in den Kathodenraum auch aus Kaliumsulfat mittels Kalk und `-Vassergas über
das Kaliumformiat hergestellt. Ein Verfahren zur Herstellung aus Chlorkalium mit
:%lagnesiumcarbonattriliv(Irat (Eligelsches Salz) war früher in Anwendung. Während
jedoch diese: letztere Verfahren verlassen wurde, erhält man bei der Elektrolyse
des Chlorkaliums eine chlorhaltige Pottasche. Bei dem Formiatverfahren benötigt
man als Ausgangsmaterial das schwer beschaffbare und teure Kaliumsulfat, dessen
Chlorgehalt durch Plusdecken auf o.i"/o herabgesetzt werden muß.
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l)as vorliegende \-erfahren geht von dem leicht zu beschaffenden Chlorkalium
aus, das mit dem in einer weiteren Verfahrensstufe anfallenden Calcitim-Kaliuin-Stllfat-1)ol>1>elsalz,
z. B. Svligenit, in Gegenwart von Ammoniak und Kohlensäure zu einem Gemisch von
Calciumcarbonat und Kaliumsulfat umgesetzt wird. Das Chlor des Chlorkaliums fällt
in Form einer Ammoniumchloridlösung an, aus der in bekannter Weise mit Ätzkalk unter
Bildung von Calciumchloridendlauge das Ammoniak zurückgewonnen wird. Zum Zwecke
der Entfernung der anhaftenden Ammoniumchloridlösung muß das Reaktionsprodukt in
der Weise ausgewaschen (gedeckt) werden, daß das Kaliumsulfat beim, Rückstand verbleibt.
Hierzu ist besonders gilt eine konzentrierte Ammoniaklösung geeignet, in der Kaliunisulfat
nur sehr schwer löslich ist.
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Das Calciumc arbonat-Kaliumsulfat-(3emisch wird nach restloser Entfernung
des Ammonch@lorids durch Ausdämpfen vom Ammoniak befreit und nach Hinzugabe des
beim Einengen der Kaliumcarbonatlösung anfallenden Kaliumsulfates bei Anfa
"ngstemperaturen.ülxr
4o° mit Kohlensäure unter einem Druck von etwa 3o atü behandelt.
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Die Behandlung eines Calciumcarbonat-Kaliumsulfat-Gemisches mit Kohlensäure
unter Druck ist bereits in einem früheren Patent vorgeschlagen worden. Jedoch wurde
hier bei normaler oder erniedrigter Temperatur gearbeitet. Es wurde gefunden, daß
man zu kompakteren und besser filtrierbaren Syngenitniederschlägen kommt, wenn die
Anfangstemperaturen bei der Bicarbonatbildung über 40° liegen. Nach 1'2 Stunde zeigt
eine aus dem Bicarhonisierungspefäß entnommene Probe bereits eine Alkalität von
etwa o,5 n. Man kühlt nun unter Rühren und Aufrechterhaltung des Kohlensäuredruckes
voll 25 bis 3o atü bis auf Raumtemperatur ab und erreicht nach 6 l;is 8 Stunden
eine Alkalität von etwa o,9 bis i,i n, entsprechend einem Gehalt an Kaliumbicarhonat
von 9o 1>1s i to g/1. Darauf trennt man, am lasten unter Druck, die Bicarbonatlösung
von dem Syngenitrückstand und deckt den letzteren mit kaltem Wasser aus.
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Die Bicarbonatlösung wird mit der für die Halbcaustizierung berechneten
Menge Ätzkalk versetzt, der Kalkschlamm abfiltriert und die Pottaschelösung auf
etwa '/1o ihres \%olumens eingeengt. Hierbei fällt das gelöst gewesene Kaliumsulfat
bis auf kleinste Reste aus. Die konzentrierte Pottaschelösung wird nun zur vollständigen
Trockene verdampft. Man erhält eine Pottasche mit etwa 96 bis 98% Reinheit, die
etwa 0,30/a S04 enthält. Der Chlorgehalt schwankt nach dem Grade des Kaliumsulfatausdeckens
und kann auf o,i% und darunter gehalten werden.
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Da während der Bicarbonisierung bei 4o° gegebenenfalls das Eisen der
Apparatur angegriffen wird und an der Reaktion teilnimmt, muß diese Stufe der Umsetzung
in einer kohlensäurefesten Apparatur vorgenommen werden.
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Die technische Durchführung des Verfahrens ist aus dem beigefügten
Betriebsschema ersichtlich. Die darin verzeichneten Zahlenwerte beziehen sich auf
das nachfolgende Ausführungsbeispiel.
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Ausführungsbeispiel In ein um seine Querachse drehbares druck- und
korrosionsfestes Rohr mit eingebauter Filterkerze und 20 1 Inhalt bringt man 765
g Chlorkalium 98% und gibt eine im Verfahren angefallene Masse, bestehend aus i
645 g Ca S 04 - K2 S 04 - H2 O(Syngenit), 500 g CaCO3, 15o g K2 S04 und
2000 g anhaftendes Wasser sowie 2135 g Wasser hinzu. Man leitet nun
170 g Ammoniak und 250 g Kohlensäure ein und bewegt das Rohr durch
Halbdrehungen um seine Querachse etwa i Stunde lang. Alsdann leitet man i 25o g
Ammoniak in das Rohr und preßt die Flüssigkeit durch die Fritte lr;raus. Im Anschluß
hieran wird mit einer Lösung von 68o g Ammoniak in 2020 g Wasser gedeckt und der
Rückstand ausgedämpft; das ausgedämpfte Ammoniak und die Decklösung werden zur '\lutterlösung
gegeben. Man erhält eine Lösung von 535 g Ammüniumchlorid, 1930 g Ammoniak, i 5
g Kochsalz und io g Kaliumsulfat in 6120 g \%'asser. Diese Lösung wird mit
320 g Calcitinihydrowd gekocht und liefert 2100 g Ammoniak zurück.
Als Endlauge erhält man ehre Lösung von 33o" Calciumchlorid, 15 g Kochsalz, io g
Kalitirnstilfat in 460o g Wasser.
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Zu dem ausged1cl<t@ir Rückstand von rooo g CaCO3, i 8g0 t, K.,
SO, und 40o g `Wasser gibt man 55o .@@'iederg@@wcnnenes Kaliumsulfat nebst
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kohlensaurem Kalk, fügt 950o g Wasser hinzu und gibt hei etwa 40' einen
Kohlensäuredruck von 30 kgicm3 auf das Rohr. Bei dieser Temperatur
wird eine '/2 Stunde lang die Masse durcheinanderbewegt. Man stellt nun clie Kühlung
an und kühlt die Masse unter ständigem Inbewegunghalten während 6 Stunden auf Zimmertemperatur
herunter. Alsdann wird wied°rurn durch die Fritte die Flüssigkeit vom Rückstand
getrennt. Man deckt mit 2ooo g Wasser nach und erhält etwa io 1 einer Lösung, die
iooo g Kaliumbicarbonat, 55o g Kaliurnsulfat, 30 g kohlensauren Kalk als
Bicarhonat und 9540 g Wasser enthält. Zu dieser Lösung gibt man 28o g gebrannten
Kalk und filtriert nach etwa i'/2 Stunde von dem Rückstand ab. Man erhält eine Pottaschelösung,
aus der beim Eindampfen 55o g Kaliumsulfat wiedergewonnen werden. Beim Verdampfen
zur Trockene erhält man aus der Lösung 69o g Kaliumcarbonat.