DE957565C - Verfahren zur Herstellung von Chlorkalk unter Verwendung von bei der Calciumcarbidtrockenvergasung anfallendem Kalkhydrat - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Chlorkalk unter Verwendung von bei der Calciumcarbidtrockenvergasung anfallendem Kalkhydrat Bei der technischen Herstellung von Chlorkalk ist die einwandfreie Beschaffenheit der dabei verwendeten Rohstoffe von besonderer Bedeutung. So wird von dem zur Anwendung kommenden Chlor gefordert, daB es trocken ist, nicht mehr als z °/o Kohlendioxyd und möglichst wenig oder überhaupt keinen Wasserstoff enthält. Auch an die Qualität des Kalkes werden besonders hohe Anforderungen gestellt. Es ist ein Produkt zu vermeiden, in dem durch zu scharfes Brennen totgebrannter Kalk gebildet -ist, der nicht löschbares bzw. nicht hydratisierbares und deswegen nicht mehr reaktionsfähiges Calciumoxyd enthält. Auch ist unbedingt die Anwesenheit katalytisch zersetzend wirkender Oxyde im Kalk zu vermeiden, vor allem die des Nickels und des Kobalts. Aus dem gleichen Grunde sind auch die fast immer auftretenden Oxyde des Eisens und des Mangans unerwünscht. Beimengungen von Ton, Kieselsäure und Magnesiumoxyd im Kalk bringen andere Nachteile für den aus. solchem Rohstoff gewonnenen .Chlorkalk mit sich. Man ist deshalb bestrebt, für die Herstellung von Chlorkalk einen Kalk zu verwenden, dessen Ca0- Gehalt möglichst nicht unter 95 0/0 liegt und der weniger als 2 % Magnesiumoxyd, weniger als etwa i0/, Kieselsäure und weniger als etwa 0,5% Fe203, A1203 und Mn02 enthält. Zweckmäßig wird der gelöschte Kalk in Form eines feinen Pulvers verwendet, durch dessen Wassergehalt (d. h. nicht chemisch gebundenes Wasser) der Verlauf der Chlorierung maßgebend beeinflußt werden kann.
• Diese hohen Qualitätsanforderungen bringen es mit sich, daß ein brauchbarer Rohstoff in vielen Fällen über weite Strecken zu dem verarbeitenden Betrieb herangeschafft werden muß, wodurch sich Schwierigkeiten technischer und wirtschaftlicher Art ergeben.
• Man hat auch schon versucht, als Ausgangsmaterial für die Chlorkalkerzeugung den bei der Trockenvergasung von Calciumcarbid anfallenden Kalk zu verwenden. Dieses Material entspricht hinsichtlich seiner Zusammensetzung im wesentlichen der Formel Ca (OH,) und enthält, j e nach Qualität der Rohstoffe Kalk und Kohle sowie den im Entwickler herrschenden Betriebsbedingungen, wechselnde Mengen von nicht chemisch gebundenem Wasser, etwa 2 bis 6 °/o, sowie 0,3 bis 1,5 % Ca C 03,z bis q. °/o Ca.0 und o,7 bis q. o/o Fee 03, A'201, S102, Mg O.
• Den als Nebenprodukt bei der Acetylenerzeugung anfallenden Kalk hat man bislang nur zur Bodenverbesserung in der Landwirtschaft und als Baukalk verwendet. Der Absatz ist hierbei weitgehend saisonabhängig. Deshalb müssen in der Betriebsplanung besondere Lagermöglichkeiten für gewisse Vorräte an Trockenkalk berücksichtigt werden. Ist man auf Grund von Schwierigkeiten gezwungen, die Produktion auf Halde zu fahren, so wird sogleich der Acetylenpreis in unerwünschter Weise belastet.
• Die Versuche, zur Herstellung von Chlorkalk Carbidtrockenkalk verschiedener Herkunft mit Chlor zu behandeln, haben bisher zu völlig unbefriedigenden Ergebnissen geführt.
• Während mit Original-Löschkalk guter Qualität im Laboratorium ein Chlorkalk mit einem Gehalt von qo bis 42 °/o an wirksamem Chlor erhalten wird, bleiben unter sonst völlig gleichen Bedingungen bei Verwendung des bei der Acetylentrockenvergasung anfallenden Kalkhydrates diese Zahlen mit etwa 3o % wirksamem Chlor weit dahinter zurück. Auch besitzt solcher aus Carbidtrockenkalk hergestellter Chlorkalk keinerlei Stabilität.
• Es wurde nun -gefunden, daß man die Nachteile, die bei der bekannten Arbeitsweise auftreten, vermeiden und einen den praktischen Anforderungen Genüge leistenden hochwertigen, stabilen Chlorkalk erhalten kann, wenn man das als Ausgangsmaterial verwendete, bei der Carbidtrockenvergasung anfallende Kalkhydrat vor der Behandlung mit Chlorgas einer Erhitzung unterwirft. Hierauf wird in an sich bekannter Weise gelöscht und dann mit Chlor behandelt. Durch die Erhitzung werden nicht mehr reaktionsfähige Anteile des Kalkes, die etwa durch im Verlaufe der Acetylenentwicklung stattfindende Reaktionsvorgänge oberflächlich verunreinigt, dadurch chemisch inaktiv und für eine ordnungsgemäße Umsetzung mit Chlor unbrauchbar geworden sind, aktiviert und wieder reaktionsfähig gemacht. Das Er-Kitzen gemäß dem Vorschlag der Erfindung erfolgt vorteilhafterweise bei Temperaturen zwischen etwa 6oo und etwa =ooo°. Die Behandlung des Kalkhydrates wird beispielsweise in einer von außen beheizten drehbaren Muffel vorgenommen, wobei gegebenenfalls ein schwacher Luft- oder Dampfstrom über das erhitzte Gut geleitet wird. Hierdurch erzielt man vor allem auch eine Farbaufhellung des durch feinverteilten Kohlenstoff grauen Produktes.
• Die Erhitzungsdauer richtet sich in erster Linie nach der angewendeten Temperatur, und zwar in dem Sinne, daß sie mit steigenden Wärmegraden entsprechend abgekürzt werden kann. Demgemäß schwanken die erforderlichen Behandlungszeiten im allgemeinen zwischen mehreren Stunden und Minuten. In zweiter Linie spielt auch noch die pro Zeiteinheit in der Apparatur durchgesetzte Menge Carbidtrockenkalk eine Rolle. Generell werden die Betriebsbedingungen so gewählt, daß der Kalk möglichst vollständig aus der Hydroxydform in die Oxydform übergeführt wird.
• Es hat sich weiterhin gezeigt, daß man das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise ausgestalten kann, daß man, anstatt einen Luft- oder Dampfstrom über den Kalk zu leiten, die aktivierende Behandlung in Gegenwart von unter den vorliegenden Temperaturbedingungen Sauerstoff abgebenden anorganischen Substanzen vornimmt, die zweckmäßig dem Kalkhydrat vor dem Erhitzen zugegeben werden. So können z. B. Peroxyde, Chlorate, Perchlorate sowie andere Persalze für sich allein oder in Mischungen miteinander, insbesondere die Alkali- oder die Erdalkaliverbindungen der vorgenannten Salze, benutzt werden. Im allgemeinen hat sich herausgestellt, daß diese Zusatzstoffe bereits in geringen Mengen, etwa solchen von o,x bis 10/" bezogen auf die Menge des Kalkes, ausreichend sind, um die gewünschten Wirkungen, z. B. vor allem eine Aufhellung der Farbe, zu erzielen. Es kann jedoch in besonderen Fällen auch zweckmäßig sein, Mengen der Zusatzstoffe zu verwenden, die außerhalb dieses Bereiches liegen.
• Man kann auch so verfahren, daß man die Sauerstoff abgebenden Substanzen zusammen mit dem Erhitzen unter Verwendung eines Luft- oder Dampfstromes verwendet.
• Durch die Benutzung dieser Zusätze wird auch der betriebsmäßige Ablauf der Aktivierung bezüglich Zeit und Temperatur günstig beeinflußt. So kann unter Umständen die Erhitzungsdauerherabgesetzt oder/und die Erhitzungstemperatur gesenkt werden.
• Im Anschluß an die Behandlung gemäß der Erfindung wird das abgekühlte Produkt zunächst nach bekannten Verfahren abgelöscht und sodann in an sich bekannter Weise mit Chlor behandelt. Man erhält dabei mit dem erfindungsgemäß vorbehandelten Carbidtrockenkalk einen hochwertigen, stabilen, den praktischen Erfordernissen Genüge leistenden Chlorkalk mit einem Gehalt an aktivem Chlor von mindestens etwa 40 o/o. Beispiel Z Es wird von einem bei der Trockenvergasung von Carbid betriebsmäßig anfallenden Kalkhydrat ausgegangen. Dieses hat die folgende Zusammensetzung: 88,1o % Ca (0 H)2 1,950/, Ca0 1,11% CaC03 6,32% H20 (nicht chemisch gebunden) 2,57 % Gesamtverunreinigungen Siebanalyse

  bis 4 goo Maschen/cm2 ..... 1g,80/0

  4900 - 6400 - . . . . . 0,10/0

  6400 - 10000 - ..... 0,4%

  1o ooo - 16 goo - ..... 11,70/0

  über 16 goo - ..... 68,o 0/0

  Dieses Kalkhydrat wird im Laboratorium der Norm gemäß 14 Stunden bei etwa 15° und anschließend weitere 8 Stunden bei Temperaturen um 40° mit gasförmigem Chlor behandelt. Man erhält im Mittel bei verschiedenen Versuchen neben relativ hohen Werten an Chloridchlor (3 bis 4 0/0 Cl') ein Produkt mit einem Gehalt von 28 bis 30 % an wirksamem Chlor. Da erfahrungsgemäß die betriebsmäßig erreichbaren Werte rund 4 bis 5 % niedriger liegen, würde der aus solchem Carbidtrockenkalk hergestellte Chlorkalk maximal 25 % aktives Chlor enthalten. Ein solches Produkt entspricht sowohl hinsichtlich des Gehaltes an aktivem Chlor wie auch hinsichtlich seiner Stabilität nicht den Anforderungen der Praxis.
• Wird dagegen derselbe Carbidtrockenkalk vor dem Chlorieren einer Behandlung gemäß der Erfindung unterworfen, indem man ihn, gegebenenfalls unter Überleiten eines schwachen Luftstromes, z. B. 2o bis 30 Minuten auf Temperaturen um goo° erhitzt und anschließend abschreckt, so erhält man unter gleichen Versuchsbedingungen, d. h. bei Behandlung mit gasförmigem Chlor während 14 Stunden bei 15° und anschließend während weiterer 8 Stunden bei 40°, ein reinweißes Produkt, das neben etwa 1,5 % Chloridchlor einen Gehalt von etwa 4o bis etwa 42 % an aktivem Chlor besitzt. Das würde für das betriebsmäßig hergestellte Produkt einen Gehalt an wirksamem Chlor von 36 bis 38 0j0 ergeben.
• Beispiel 2 Es wird von einem bei der Trockenvergasung von Carbid in einem Tellerapparat anfallenden Kalkhydrat ausgegangen. Dieses hat die folgende Zusammensetzung: 88,040/, Ca (O H) 2 2;05% Ca0 1,0g % Ca C 03 3,96% H20 (nicht chemisch gebunden) 4,86% Gesamtverunreinigungen, wie Si02, C, Mg 0, Fee 03, A12 03 usw.

  Siebanalyse

  bis 4 goo Maschen/cm2 ..... 25,3%

  4900 - 6400 - ..... 60,4%

  6 400 - 10 000 - ..... 11,20/,

  1o ooo - 16 goo - ..... 3,00/0

  über 16 goo - ..... o,10/0

  Dieses Kalkhydrat wird im Laboratorium der Norm gemäß, wie bereits im Beispiel i angegeben, mit gasförmigem Chlor behandelt. Man erhält einen Chlorkalk folgender Zusammensetzung: Wirksames Chlor................. 30,9% Chloridchlor . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 4,1% Chlorat ......................... o,10/" Das Reaktionsprodukt hat eine dunkelgraue, von feinverteiltem Kohlenstoff herrührende Farbe und ist nicht stabil. Im Betriebsmaßstab ist auf Grund dieser Ergebnisse mit einem maximal 26 %igen Chlorkalk zu rechnen, der nicht den Anforderungen der Praxis entspricht.
• Wird dagegen derselbe Carbidtrockenkalk vor dem Chlorieren einer Behandlung gemäß der Erfindung unterworfen, indem man ihn nach Zusatz von 10/0 Kaliumchlorat auf ßoo° erhitzt und anschließend ablöscht, so erhält man unter denselben Bedingungen der Chlorierung einen stabilen Chlorkalk folgender Zusammensetzung Gesamtchlor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43,o0/, # Bleichendes Chlor . . . . . . . . . . . . . . . 40,3% Chloridchlor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,70/0 Das erhaltene Produkt zeichnet sich besonders durch eine reinweiße Farbe aus und entspricht den praktischen Anforderungen. Üas Betriebsprodukt würde 35 bis 37 0/ o aktives Chlor enthalten.

Claims (3)

1. YATENTANSPRICHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Chlorkalk unter Verwendung des bei der Carbidtrockenvergasung anfallenden Kalkhydrates, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalkhydrat vor dem Chlorieren einer aktivierenden Behandlung durch Erhitzen, zweckmäßig auf Temperaturen von etwa 60o bis etwa looo°, unterworfen wird und hierauf in an sich bekannter Weise gelöscht, d. h. hydratisiert, und mit Chlor behandelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalkhydrat während des Erhitzens der Einwirkung eines Luft- oder Dampfstromes ausgesetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende Behandlung in Gegenwart Sauerstoff abgebender Substanzen durchgeführt wird.