PL9891B1 - Sposób otrzymywania azotanu potasowego. - Google Patents

Description

Otrzymywania azotanów potasowcowych przez wymiane chlorowców kwasem azo¬ towym wedlug nastepujacego równania KCl + HNOz = KNO3 + HCl jest od- dawna znane. W patencie niemieckim Nr 242014 podano, ze trzeba z tak powstalej mieszanki reakcyjnej oddestylowac utwo¬ rzony wolny kwas solny w prózni. Lecz do dzis nie udalo sie otrzymac na tej drodze metody przemyslowo wartosciowej. Glów¬ na trudnosc polegala na zbyt wielkich stratach azotu, gdyz wolny kwas azotowy lub saletra rozklada sie bardzo latwo w obecnosci kwasu solnego.HNOs + 3HCI = NOCl + Cl2 + 2H20, Przemiana chlorku potasowego z kwa¬ sem azotowym na azotan potasu i kwas solny ma miejsce w niniejszym sposobie jak podano w wyzej wspomnianym pa¬ tencie niemieckim Nr 242 014. Wedlug te¬ go patentu uzywac mozna kwasu azoto¬ wego o stezeniu az do 35% HNOs, co po¬ twierdzilo sie w glównych zarysach przez dokladne badania. Przytem powstaje po ukonczonej reakcji pólplynna mieszanka, której osad sklada sie z czystego azotanu potasowego pod warunkiem naturalnie, zepracowano odpowiednim stosunkiem chlor¬ ku potasowego i kwasu azotowego.Przy mieszaniu chlorku potasowego z kwasem azotowym wedlug wyzej wspo¬ mnianego patentu temperatura podnosi sie do okolo 20°C, lecz nie powinna podniesc sie ponad 35—40°C, poniewaz kwas solny poczyna ulatniac sie przy wyzszem pod¬ grzewaniu.Powstaly roztwór sklada sie glównie z kwasu solnego i rozpuszczonego w nim a- zotanu, zaleznie od tego, jaki stosunek ilo¬ sci cial reagujacych obrano od poczatku.Powstaly azotan potasu oddziela sie, a lug pokrystaliczny przerabia sie nastepujaco; przeróbka tego lugu jest przedmiotem ni¬ niejszego wynalazku.Poniewaz azot przedstawia najbardziej wartosciowy skladnik lugu, to przeróbka odbywa sie tak, by straty azotu byly mozliwie nikle. Wedlug niniejszego sposo¬ bu uwalnia sie lug po pierwszej reakcji od azotu przez redukcje, ewentualnie po po¬ przedniej przeróbce, celem obnizenia za¬ wartosci azotu, jak ponizej objasnione.Przez to udaje sie uzyskac prawie wszy¬ stek azot lugu.Azot, znajdujacy sie pod postacia azo¬ tanu potasowego i kwasu azotowego, otrzy¬ muje sie zpowrotem, przeprowadzajac go odpowiednim srodkiem redukujacym na tlenek azotu (NO). Redukcja odbywa sie ilosciowo. Tak otrzymany NO utlenia sie znanemi sposobami, powietrzem wzglednie tlenem, dalej i przeprowadza woda w kwas azotowy.Sposób ten moze byc jeszcze znacznie ulepszony przez to, ze uwalnia sie lug po oddzieleniu azotanu potasowego przed re¬ dukcja od dalszych ilosci azotanu potaso¬ wego przez ochlodzenie. Z tego powodu chlodzi sie lug mozliwie najbardziej z po¬ czatku woda oziebiana zimnym lugiem z poprzedniej operacji, a wreszcie sztucznem oziebianiem. Oziebianie ma granice eko¬ nomiczna. By osiagnac bardzo niskie tem¬ peratury mozna dodac do takiego roztwo¬ ru, jak powyzszy, lodu w kawalkach. Do¬ chodzi sie wówczas do temperatury 20° i ponizej. Przy dodaniu lodu trzeba zmniej¬ szyc pierwotnie uzyta ilosc wody. Do¬ swiadczenia wykazaly, ze przy ochlodze¬ niu do -5° wydziela sie okolo 85% calcj ilosci azotanu potasowego, przy -17° — okolo 89%, a przy nizszych temperatu¬ rach — odpowiednio wiecej. Operacja ta wspierana jest przez to, ze pracuje sie malym nadmiarem HNOB, dodajac podczas mieszania lodu jeszcze KCl, przez co osia¬ ga sie, ze powstaly roztwór zawiera sto¬ sunkowo mniej N a wiecej HCl.Tak wydzielona sól, skladajaca sie praktycznie z mieszanki KNOs i KCl, od¬ dziela sie od lugu i dodaje sie do pier¬ wotnego procesu dzialania HN03 z KCL Zimny lug pokrystaliczny uzywa sie, jak podano wyzej, wpierw do oziebienia pierwszego lugu. W niemieckim patencie Nr 391 011 proponowano oddestylowanie kwasji solnego z lugu pierwszej mieszan¬ ki reakcyjnej, ewentualnie po jej ochlo¬ dzeniu. Jest to jednak polaczone z nieunik- nionemi stratami azotu tak, ze gazy nitro¬ zowe uchodza razem z gazami HCl, od których trzeba je oddzielic odpowiednie- mi srodkami absorbcyjnemi. Wedlug o- bacnego sposobu uwalnia sie wpierw lug zupelnie od azotu przez redukcje, a po¬ tem dopiero otrzymuje sie wolny kwas sol¬ ny przez ewentualna destylacje. Podsta¬ wa tego sposobu jest, jak wspomniano po¬ wyzej, redukcja kwasu azotowego odpo¬ wiednim srodkiem redukcyjnym az do (NO) tlenku azotu. Odpowiedni srodek redukcyjny na to jest chlorek zelazawy.HNO, + ZHCl + ZFeCU = NO + + ZFeCL + 2H2 O.Tak utworzony NO przeprowadza sie znanemi sposobami, np. powietrzem wzglednie tlenem i woda w wiezach ab- — 2 —sorbcyjnych, znowu w kwas azotowy. Z powstalego chlorku zelazowego tworzy sie chlorek zelazawy przez redukcje z ze¬ lazem. 2FeCl3 + Fe = 3FeCl2.Tlenek azotu powstaje prócz tego przy redukcji z chlorkiem zelazawym takze, gdy rozpuszcza sie niektóre metale, np. miedz, w kwasie azotowym. Mozna zatem rozpuscic w lugu takze miedz, przyczem w obecnosci kwasu solnego powstaje chlo¬ rek miedzi obok tlenku azotu — 3Cu -\- + 2HN03 + 6HCI = 2NO + 3CuCL + + 4H20.Miedz mozna latwo otrzymac przez wprowadzenie chlorku miedzi we wrzacy lug alkaliczny jako tlenek miedzi, który potem latwo redukuje sie na metaliczna miedz.Przy uzyciu chlorku zelazawego jako srodka redukcyjnego proces ma nastepu¬ jacy przebieg: lug pokrystaliczny ogrze¬ wa sie w razie potrzeby i miesza go z do¬ kladnie odmierzona iloscia roztworu chlor¬ ku zelazawego. Nadmiar tego ostatniego jest szkodliwy, poniewaz NO rozpuszcza sie w nim i trudno daje sie wypedzic.Ogrzewa sie mieszanke o temperaturze 60—70° w kolumnie lub w kolbie destyla¬ cyjnej przez doprowadzanie bezposrednio pary az do wrzenia, przyczem wypedza sie tlenek azotu. W razie stosowania kolby destylacyjnej zaleca sie na samym po¬ czatku dodac mniej niz obliczona ilosc chlorku zelazawego, reszte zas powoli, po ukonczeniu wywiazywania sie tlenku a- zotu. Okazalo sie bowiem, ze nadmiar kwasu azotowego przyspiesza znacznie wywiazywanie sie gazu. Udaje sie odpe¬ dzic cala ilosc azotu jako tlenek azotu prócz niewielkiej reszty.Doswiadczenia wykazaly, ze z azotu, znajdujacego sie w lugu macierzystym po¬ zostaje mniej niz \%. Tlenek azotu nie jest rozpuszczalny w wodzie i lugu, tak iz ewentualnie kwas solny latwo usunac moz¬ na, zanim NO z powietrzem utwprzy kwas azotowy.Roztwór pozbawiony azotu, zawiera¬ jacy glównie chlorek zelazowy obok kwa¬ su solnego i chlorku potasowego, mozna róznemi sposobami dalej obrabiac.O ile ilosc kwasu solnego jest niewiel¬ ka, przyczem ilosc chlorku potasowego równiez jest nieznaczna, to spuszcza sie Vs roztworu, a % zadaje sie wiórami ze¬ laza lub tym podobnym materjalem, kla¬ ruje i uzywa powtórnie jako chlorek zela¬ zawy. O ile ilosc kwasu solnego i chlorku potasowego jest wieksza, to kwas solny odparowuje sie naprzód, a chlorek zela¬ zowy trzeba redukowac zelazem, siarko¬ wodorem, kwasem siarkawym lub innym srodkiem redukcyjnym, przyczem otrzy¬ mac mozna potasowiec zpowrotem. PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania azotanu po¬ tasowego przez wymiane chlorku potaso¬ wego z kwasem azotowym o stezeniu do 35% HN03f znamienny tern, ze lug pokry¬ staliczny, po oddzieleniu powstalego azo¬ tanu potasowego, uwalnia sie od zawartej w nim ilosci azotu przez redukcje znaj¬ dujacych sie tam polaczen azotowych az do NO, a to NO przeprowadza sie znane- mi sposobami znowu w kwas azotowy.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze dziala sie malym nadmiarem kwasu azotowego, a lug uwalnia sie zanim poddaje sie go wzmiankowanej w zastrz. 1 redukcji, od dalszych ilosci azotanu po¬ tasowego przez wymrozenie, ewentualnie dodajac chlorku potasu, przyczem wydzie¬ lona sól dodaje sie do mieszanki reakcyj¬ nej, wzmiankowanej w zastrz. 1.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze lug ostudza sie wpierw zapo- moca zimnego lugu z jednej z poprzed- — 3 —nich czynnosci, a ostateczne oziebienie wy¬ konuje sie sztucznie otrzymanym plynem chlodzacym*

4. Sposób wedlug zastrz. 2 i 3, zna¬ mienny tern, ze ostateczne ostudzenie wy¬ konuje sie, dodajac lodu wprost do lugu, przyczem ilosc wody poczatkowo uzywa¬ nej odpowiednio sie zmniejsza.

5. Sposób na przeprowadzenie w zastrz. 1 wzmiankowanej redukcji kwasu azotowego na NO zapomoca chlorku zela¬ zawego i odpedzenie utworzonego NO przy pomocy podgrzania oraz dalszej je¬ go przeróbki znanemi sposobami na kwas azotowy.

6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamien¬ ny tern, ze oddziela sie % po redukcji o- trzymanego wolnego od azotu roztworu, redukujac w nim znajdujacy sie chlorek zelazowy, celem uzycia go w nastepnej operacji do redukowania kwasu azotowego w lugu.

7. Sposób wedlug zastrz. 1—5, zna¬ mienny tern, ze oddestylowuje sie wolny kwas solny, znajdujacy sie w bezazoto- wym roztworze wedlug zastrz. 5, a redu¬ kuje sie chlorek zelazowy w pozostalosci odpowiedniemi srodkami redukcyjnemi, jak zelazo, siarkowodór, kwas siarkawy i in¬ ne, zpowrotem na chlorek zelazawy, ce¬ lem zuzycia go przy nastepnej operacji do redukcji kwasu azotowego w lugu pokry- stalicznym.

8. Sposób wedlug zastrz. 1—6, zna¬ mienny tem, ze uzywa sie zamiast chlorku zelazowego innej substancji np. mied?i, która redukuje kwas azotowy do NO. Kali-Industrie Aktiengesellschaft. Carl Theodor ThorsselL August Kristensson. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL