DE848802C

DE848802C - Verfahren zur Herstellung von Kaliumcarbonat aus Chlorkalium

Info

Publication number: DE848802C
Application number: DEB12839A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Buechner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-12-05
Filing date: 1950-12-05
Publication date: 1952-09-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Kaliumcarbonat aus Chlorkalium Zur Herstellung von Kaliumcarbonat aus Kaliumchlorid hat das Patent 832 289 ein Verfahren zum Gegenstand, das mit einem im Kreislauf geführten Calciumsulfat-Kaliumsulfat-Doppelsalz (Syngenit) arbeitet und sich durch folgende Gleichungen darstellen läßt 2 K C l -# 2 N H, -;- CO, -r- K 2 S O, . Ca S O,, . 11,0 2 K,S0, -:-, CaCO3 + 2 NH,,Cl (I) 2 h250,, + CaCO3 + C02 + H20 = 2 KHC03 + K,S04 # CaS04 # H20 (II) 2 NH,C1 + Ca(OH)2 = CaC12 + 2 NH3 + 2 H20 (III) In der ersten Verfahrensstufe bildet sich ein festes Gemisch von Kaliumsulfat und Calciumcarbonat und eine Ammoniumchloridlösung, die noch gewisse Mengen von Kaliumsulfat enthält. Die zweite Verfahrensstufe liefert unlösliches Calciumsulfat-Kaliumsulfat-Doppelsalz (Syngenit) und eine Lösung von Kaliumbicarbonat. Das Doppelsalz kehrt in den Verfahrenskreislauf zurück, während die Kaliumbicarbonatlösung in bekannter Weise auf Kaliumcarbonat verarbeitet wird. In der dritten Verfahrensstufe wird aus der anfallenden Ammoniumchloridlösung mit Ätzkalk Ammoniak gewonnen, das in den Verfahrenskreislauf zurückkehrt, während die gleichzeitig entstehende Calciumchloridlösung als Endlauge den Betrieb verläßt.
Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent wurde zur Vermeidung von Kaliumsulfatverlusten der in der ersten Verfahrensstufe entstehende feste Rückstand aus Kaliumsulfat und Calciumcarbonat mit Hilfe einer konzentrierten Ammoniaklösung ausgewaschen. In einer derartigen Lösung ist KZ S 04 nur sehr wenig löslich, so daß es beim Rückstand verbleibt.
Die Auswaschung eines Rückstandes mit konzentrierter Ammoniaklösung ist unvorteilhaft und kann zu empfindlichen Anunoniakverlusten Veranlassung geben, wenn man nicht in geschlossenen Gefäßen arbeitet. Außerdem muß der ausgewaschene Rückstand durch Ausdämpfung oder ausreichende Erhitzung von seinem Gehalt an gasförmigem Ammoniak befreit werden.
Es wurde gefunden, daß diese umständliche Arbeitsweise sich erübrigt, wenn der bei der Umsetzung zwischen Kaliumchlorid, Ammoniak, Kohlensäure und Calciumsulfat-Kaliumsulfat-Doppelsalz (Syngenit) entstehende Rückstand aus Kaliumsulfat und Calciumcarbonat mit ammoniakfreiem Wasser oder Ammoniumchloridlösung gewaschen wird, worauf man die hierbei entstehenden Waschlösungen durch Abkühlung und Einleitung von gasförmigem Ammoniak von ihrem Gehalt an Kaliumsulfat befreit. Bei dieser Behandlung des Rückstandes kann man in offenen Gefäßen ohne Anwendung von Druck arbeiten. Trotzdem ergibt sich eine einwandfreie Auswaschung des Rückstandes, wobei zweckmäßig im Gegenstrom derart gearbeitet wird, daß die auszuwaschenden festen Bestandteile zunächst mit entstandenen Waschlösungen und erst zum Schluß mit reinem Wasser ausgewaschen werden.
Die bei der Auswaschung erhaltene Ammoniumchloridlösung wird in einem besonderen Gefäß, z. B. in einer Kolonne mit gasförmigem Ammoniak, behandelt, insbesondere gesättigt. Die hierbei entstehende Lösungswärme ist durch entsprechende Kühlung so weit abzuführen, daß die Lösung 2o bis 25° nicht wesentlich übersteigt. Hierbei scheidet sich das gelöste Kaliumsulfat in kristallinischer Form ab, so daß es durch Dekantierung oder Absaugung leicht von der Lösung getrennt werden kann.
Wenn man die hierbei erhaltene kalifreie Ammoniumchloridlösung durch Eindampfung auf festes Ammoniumchlorid oder auf Ammoniumchlorid enthaltende Düngemittel verarbeiten will, ist eine möglichst hohe Konzentration der Lösung anzustreben. Zu diesem Zweck kann die bei der Auswaschung des Rückstandes entstehende Ammoniumchloridlösung teilweise an Stelle von Wasser zum Ansatz der zwischen Kaliumchlorid, Ammoniak, Kohlensäure und Syngenit erforderlichen Reaktionslösung verwendet werden. Hierbei kann man dieser Reaktionsmischung so viel Ammoniumchloridlösung zusetzen, daß die vom Kaliumsulfat-Calciumcarbonat-Rückstand abgetrennte Mutterlösung fast an Ammoniumchlorid gesättigt ist.
Eine derart gewonnene Mutterlösung kann ohne große Kosten eingedampft und auf festes Ammoniumchlorid verarbeitet werden. Man kann dieses Salz auch mit dem Kalkschlamm vermischen, der sich bei der Umwandlung des in der zweiten Verfahrensstufe gewonnenen Kaliumbicarbonats in Pottasche ergibt. Hierbei erhält man einen düngetechnisch gut brauchbaren Stickstoff-Kalk-Dünger, wie er beispielsweise unter dem Namen Kalkammoniak benutzt wird.
Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht in seinen Grundzügen völlig dem Hauptpatent, mit dem Unterschied, daß die Auswaschung des Kaliumsulfat-Calciumcarboiiat-Rückstandes im Gegenstromverfahren mit Wasser durchgeführt wird. Außerdem wird bei der Durchführung der ersten Verfahrensstufe zur Aufschlämmung der Reaktionsteilnehmer nicht reines Wasser, sondern eine Animoniumchloridlösung vorhergehender Fabrikationsperioden benutzt. Hierbei kann man so viel Amnioniumchloridlösung einsetzen, daß die Mutterlösung dieser Umsetzung bis zu annähernd 3o;) g N H_,C1 je Liter enthält.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Kaliumcarbonat aus Chlorkalium durch Umsetzung mit Ammoniak und Kohlensäure unter Verwendung eines im Kreislauf geführten Calciumsulfat-Kaliumsulfat-Doppelsulfats (SSlngenit), nach Patent 832 289, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Umsetzung zwischen Kaliunichlorid, Ammoniak, Kohlensäure und Calciunisulfat-Kalium@ulfat-Doppelsalz (Syngenit) entstehende .Rückstand aus Kaliumsulfat und Calciumcarbonat mit ammoniakfreiem Wasser oder ammoniakfreier Ammoniumchloridlösung gewaschen wird, worauf man die hierbei entstehenden M"aschlösungen durch Abkühlung und Einleitung von gasförmigem Ammoniak von ihrem Gehalt an Kaliumsulfat befreit.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung zwischen Kaliumchlorid, Ammoniak, Kohlensäure und Calciumsulfat-Kaliumsulfat-Doppelsalz (Svngenit) unter Zusatz von Ammoniunichloridlösungen erfolgt, die bei der Auswaschung von in vorhergehenden Fabrikationsperioden entstandenen Umsetzungsrückständen gewonnen wurden.
3. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umsetzung zwischen Kaliumchlorid, Ammoniak, Kohlensäure und Syngenit#so viel von den in vorhergehenden Fabrikationsperioden gewonnenen Ammoniumchloridlösungen zugesetzt werden, daß als Mutterlösung der Umsetzung eine fast gesättigte Ammoniumchlori<1-lösung verbleibt.
4. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Kaliumsulfat befreite Ammoniumcliloridmutterlöung auf feste Ammonchlorid verarbeitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch .I, dadurch gekennzeichnet, daß das entstehende Ammoniunichlorid mit dem bei der Umwandlung der erzeugten Kaliumbicarbonatlösung in Kaliumcarbonat abfallenden Kalkschlamm auf ein Stickstoff-Kalk-Düngemittel verarbeitet wird.