DE1467228C - Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat aus Calciumnitrat und Kaliumchlorid - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat aus Calciumnitrat und KaliumchloridInfo
- Publication number
- DE1467228C DE1467228C DE1467228C DE 1467228 C DE1467228 C DE 1467228C DE 1467228 C DE1467228 C DE 1467228C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mother liquor
- kno
- cacl
- nitrate
- potassium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims description 26
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N Potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N Calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 14
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 title claims description 13
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 title claims description 13
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 title claims description 9
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 37
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 32
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 26
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 6
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 10
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N Magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000010591 solubility diagram Methods 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L MgCl2 Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Description
Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Kaliumnitrat aus Calciumnitrat und Kaliumchlorid mit hoher
Ausbeute.
Es ist bekannt, daß man aus wäßrigen Lösungen von Ca(NO3)2 und KCl KNO3 abscheiden kann. Da
die Löslichkeit von KNO3 mit der Temperatur stark ansteigt, ist es zweckmäßig, die KNO3-Kristallisation
bei möglichst tiefen Temperaturen vorzunehmen. Arbeitet man mit Ca(NO3)2 und KCl im molaren
Verhältnis von 1: 2, so erhält man bei so tiefen Tem- ίο
peraturen wie —20°C eine Ausbeute an KNO3 von
maximal nur 76%. Die zurückbleibende Mutterlauge enthält außer CaCl2 noch die Ionen Kf und NO3- in
erheblichen Mengen. Es ist auch schon bekannt, zur Erhöhung der Ausbeute an kristallisiertem KNO3 in
Gegenwart von Ammoniak zu arbeiten. Aber auch hierbei ist die in der Mutterlauge zurückbleibende
KNO3-Menge noch sehr groß, so daß dieses Verfahren
technisch nicht befriedigt.
Es ist ferner bekannt, aus Lösungen von ,Kalirohsalzen
durch Umsetzen mit Magnesiumnitrat Kaliumnitrat herzustellen. Der im ersten Arbeitsgang nicht
als Nitrat ausgeschiedene Anteil des Kaliums wird als Carnallit (KCl · MgCl2 · 6H2O) auskristallisiert,
das in einem getrennten Gefäß zersetzt und zum Teil auf KCl aufgearbeitet wird.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß, wenn an Stelle von Magnesiumnitrat Calciumnitrat
zur Umsetzung verwendet wird, bei gewöhnlicher Temperatur in Lösungen, die CaCI2, KNO3 und
Ca(NO3)2 enthalten, das Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 · 2H2O
entsteht. Dieses Doppelsalz hat inkongruente Löslichkeit. Beim Versetzen mit Wasser zerfällt es unter
Abscheidung von KNO3. Weiter wurde gefunden, daß sich bei Temperaturen von etwa 25° C das Sättigungsgebiet
des Doppelsalzes jm Löslichkeitsdiagramm des reziproken Salzpaares
Ca(NO3)a + 2KCl = 2KNO3 + CaCl2
bis nahe an das Randsystem
Ca++ — Cl- — NO3 — H2O
erstreckt. Ferner wurde festgestellt, daß bei tiefen Temperaturen, z. B. unterhalb 0°C, das Sättigungsgebiet dieses Salzes verlassen wird und daß Lösungen,
die bei gewöhnlicher Temperatur an Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 · 2H2O
gesättigt sind, beim Abkühlen Calciumchlorid in Form von CaCl2 · 6H2O ausscheiden.
Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von Kaliumnitrat aus Calciumnitrat und Kaliumchlorid
ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe Kaliumnitrat durch Kühlen auf
— 10 bis —20°C aus einer Lösung von Calciumnitrat und Kaliumchlorid abgeschieden, in einer zweiten
Stufe die nach dem Abtrennen des Kaliumnitrats verbleibende Mutterlauge I auf 40 bis 65% des anfänglichen
Gewichts eingeengt, durch Kühlen auf 20 bis 25° C das Doppelsalz KNO3 · CaCl2 · 2FI2O abgeschieden,
dieses Doppelsalz von der Mutterlauge getrennt und in die erste Stufe des Prozesses zurückgeführt
wird.
Die Mutterlaugel wird auf 40 bis 65%, vorzugsweise
auf 45 bis 60%. <les anfänglichen Gewichtes eingeengt. Beim Kühlen auf Raumtemperatur, d. h.
etwa 20 bis 25 0C, kristallisiert das Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 · 2H2Q
in hoher Ausbeute aus. Das Doppelsalz wird der Ausgangslösung zugeführt, wobei es beim Versetzen mit
Wasser unter Abscheidung yon KNO3 zerfällt.
Von Vorteil ist es, wenn aus der nach der Abtrennung des Doppelsalzes
KNO3 - CaCl, · 2H2O
erhaltenen Mutterlauge II Calciumchlorid als
CaCl2-6H2O
CaCl2-6H2O
durch weitere Kühlung, vorzugsweise auf —5 bis — 15°C auskristallisiert und die nach dem "Abtrennen
des CaCl2 · 6H2O zurückbleibende Mutterlauge III
mit den darin enthaltenen K± und NO3-Mengen in
den Prozeß zurückgeführt wird.
Die Mutterlauge III kann dabei entweder als Bestandteil der Ausgangslösung in den Prozeß zurückgeführt
werden (Variante 2) oder der Mutterlauge I vor oder nach dem Einengen zugesetzt werden
(Variante 3).
F i g. 1 stellt eine chematische Darstellung des Verfahrens dar. ,Der voll ausgezeichnete Kreislauf zeigt
die Variante 1, bei welcher das Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 · 2H2O
in den Prozeß zurückgeführt und die Mutterlauge II verworfen wird. Der gestrichelt dargestellte Kreislauf
entspricht der Variante 2, bei welcher die Mutterlauge III als Bestandteil der Ausgangslösung in den
Prozeß zurückgeführt wird, und der strichpunktiert dargestellte Kreislauf gibt Variante 3 wieder, bei der
die Mutterlauge III der Mutterlauge I nach dem Einengen zugeführt wird.
1. (Variante 1) In 320 kg Wasser werden 82 kg Ca(NO3)2 und 75 kg KCl eingetragen. Man fügt dieser
Lösung 126 kg Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 · 2H2O
zu und kühlt diese Lösung auf —10°C. Das auskristallisierte
KNO3 wird durch Zentrifugieren in einer Menge
von 93 kg gewonnen. Die zurückbleibende Mutterlauge I, deren Gewicht 510 kg beträgt, wird auf 240 kg
eingedampft und das Konzentrat auf +25°C abgekühlt. Dabei kristallisiert 126 kg Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 · 2H2O
aus, das durch Zentrifugieren abgetrennt und in den Prozeß zurückgeführt wird. Die zurückbleibende
Mutterlauge II enthält neben CaCl2 noch 8 kg KNO3.
Die Ausbeute an kristallisiertem KNO3 beträgt 92%.
2. (Variante 2) 123 kg Mutterlauge III, enthaltend 30 kg CaCl2, 31 kg Ca(NO3)2 und 8 kg KNO3, werden
mit 360 kg Wasser verdünnt. Das im Kreisprozeß anfallende Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 · 2H2O
(175 kg), sowie 82 kg Ca(NO3)2 und 75 kg KCl werden
zugesetzt. Die Lösung wird auf —10° C gekühlt. Durch Zentrifugieren werden 101 kg KNO3 gewonnen.
Die Mutterlaugel (712 kg) wird, bis auf 408 kg ein-
geengt; dann wird auf 25°C abgekühlt, wodurch das
Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 ■ 2H2O
auskristallisiert (175 kg). Die auf diesem Weg gewonnene
Mutterlauge II wird auf etwa -1O0C gekühlt,
wodurch Calciumchlorid auskristallisiert. Durch Zentrifugieren werden 110 kg CaCl2-OH2O und
123 kg Mutterlauge III, die in den Kreisprozeß zurückgeführt wird, gewonnen. Durch diesen Prozeß
kann eine Ausbeute von nahezu 100% erzielt werden. In F i g. 2 sind die einzelnen Verfahrensstufen entsprechend
Beispiel 2 in das Löslichkeitsdiagramm des reziproken Salzpaares eingetragen. M tet der darstellende
Punkt des stöchiometrischen Gemisches 2KCl + lCa(NO3)2, D derjenige des Doppelsalzes
KNO3 · CaCl2 · 2H2O
Die Mischung des Doppelsalzes mit der Mutterlauge III entspricht dem Punkt A. Durch Zugabe der
Rohstoffe 2KCl und lCa(NO3)2 (Punkt M) entsteht
die Anfangslösung B. Diese scheidet beim Kühlen KNO3 aus. Im Laufe der KNO3-Kristallisation verschiebt
sich der darstellende Punkt der Lösung längs der Geraden K-B. In /ist die Sättigung an KNO3 bei
—10°C erreicht Die durch Einengen konzentrierte Mutterlauge I liefert durch Kristallisation des Doppelsalzes
KNO3 · CaCl2-2H2O
bei 25°C die Mutterlauge II. Diese auf —10°C gekühlt,
scheidet CaCl2 · 6H2O aus, und es entsteht die
Mutterlauge III, die, wie oben angegeben, zur Herstellung der Anfangslösung in den Prozeß zurückgeführt
wird.
3. (Variante 3) In 354 kg Wasser werden 75 kg KCl, 82 kg Ca(NO3)2 und 166 kg Doppelsalz
KNO3-CaCl2-^H2O
gelöst, die Lösung wird auf —10° C gekühlt, wodurch
KNO3 auskristallisiert. Durch Zentrifugieren erhält man 101 kg KNO3 und 576 kg Mutterlauge I. Diese
wird durch Abdampfen von 300 kg Wasser eingeengt. Zum Konzentrat werden 123 kg Mutterlauge III gegeben.
Dann wird auf Raumtemperatur gekühlt. Hierbei kristallisiert das Doppelsalz
KNO3 · CaCl2 · 2H2O
aus (166 kg). Die durch Zentrifugieren gewonnene Mutterlauge II (233 kg) wird auf -10°C gekühlt,
wodurch Calciumchlorid in kristallisierter Form ausgeschieden wird. Durch Zentrifugieren werden 110 kg
CaCl2 · 6H2O und 123 kg Mutterlauge III, die, wie
oben angegeben, in den Prozeß zurückgeführt wird, gewonnen.
Die einzelnen Stufen des Verfahrens sind in F i g. 3 im Löslichkeitsquadrat eingetragen. Die Mischung
der Rohstoffe 2KCl + Ca(NO3)a entspricht dem
Punkt M. Der Zusatz des Doppelsalzes
KNO3 · CaCl2 ■ 2H2O
(Punkt D) liefert die Ausgangslösung B. Die Kühlung ίο bewirkt das Abscheiden von KNO3 in einer Mutterlauge,
die durch den Punkt / wiedergegeben ist. Das Konzentrat, das durch den selben Punkt dargestellt ist,
wird mit der Mutterlauge III versetzt, wodurch die Mischung C entsteht. Durch Ausscheiden von
KNO3 · CaCI2 · 2H2O
wird die Mutterlauge II gebildet, die bei weiterem Kühlen durch Kristallisation von CaCI2 ■ 6H2O zur
Mutterlauge III führt. Diese wird durch Zugabe zum so Konzentrat / in den Kreisprozeß zurückgeführt.
Claims (3)
- Patentansprüche:a$ 1. Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrataus Calciumnitrat und Kaliumchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe Kaliumnitrat durch Kühlen auf —10 bis —20°C aus einer Lösung von Calciumnitrat und Kaliumchlorid abgeschieden, in einer zweiten Stufe die nach dem Abtrennen des Kaliumnitrats verbleibende Mutterlaugel auf 40 bis 65°/o des anfänglichen Gewichtes eingeengt, durch Kühlen auf 20 bis 25° C das DoppelsalzKNO3 - CaCl, · 2H2Oabgeschieden, dieses Doppelsalz von der Mutterlauge getrennt und in die erste Stufe des Prozesses zurückgeführt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der nach Abtrennung des Doppelsalzes ..·'·, KNO3 · CaCl1 · 2HaOerhaltenen Mutterlauge II Calciumchlorid durch Kühlen auf vorzugsweise —5 bis —15°C auskristallisiert und abgetrennt und die anfallende Mutterlauge III als Bestandteil der Ausgangslösung in den Prozeß zurückgeführt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Calciumchloridkristallisation anfallende Mutterlauge III der Mutterlauge I zugegeben wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1442977B1 (de) | Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Chlordioxyd und hydratisiertem Natriumsulfat | |
| DE3113613C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat | |
| DE1467228C (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat aus Calciumnitrat und Kaliumchlorid | |
| DE3425582A1 (de) | Verfahren zur verbesserung der ausbeute an soda bei dem solvay-prozess | |
| DE3141170C2 (de) | ||
| DE1140914B (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat aus Kainit | |
| DE1467228B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat aus Calciumnitrat und Kaliumchlorid | |
| DE2402733C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumphosphaten | |
| DE2145321C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumperoxydi sulfat | |
| DE1002745B (de) | Verfahren zur Herstellung von Natriumbicarbonat Ammoniumsulfat | |
| DE345050C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Natriumnitrit und Kaliumnitrat aus Gemischen von Natriumnitrit und Natriumnitrat | |
| DE491567C (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumnitrat | |
| DE536046C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Duengemittels | |
| DE974061C (de) | Verfahren zur Herstellung von reinem Kalisalpeter | |
| DE889290C (de) | Verfahren zur Herstellung von Ammonsulfat und Natriumbicarbonat aus Natriumsulfat, Ammoniak und Kohlensaeure | |
| DE2613288C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochkonzentrierten Magnesiumchloridlösungen | |
| DE2051422C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkalisulfat durch Umsatz von Magnesiumsulfatlösung mit festem Alkalichlorid in ammoniumsalzhaltigen Lösungen | |
| DE1159415B (de) | Verfahren zur Gewinnung von Lithiumchlorid bzw. -carbonat und Borax aus Solen, die diese Salze neben Alkali- und Erdalkalichloriden enthalten | |
| DE1592054C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Natriumsulfat | |
| DE127187C (de) | ||
| DE323038C (de) | Verfahren zur unmittelbaren Gewinnung von Ammoniumchlorid in fester Form aus kohlensaurem Ammoniak | |
| DE632569C (de) | Gewinnung von Kalium- und Ammoniumphosphat | |
| DE549540C (de) | Verfahren zur Herstellung von konzentrierten Duengemitteln | |
| DE463237C (de) | Verfahren zur Gewinnung von chlorfreiem Kupfersulfat | |
| DE637450C (de) | Verfahren zur Herstellung von Mischduengern |