DE1592047C3 - Verfahren zur Herstellung von chloridarmem Kaliumsulfat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von chloridarmem KaliumsulfatInfo
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Description
Ein in der Kali-Industrie übliches Verfahren zur Herstellung von K2SO4 besteht darin, daß in einer
ersten Verfahrensstufe Kaliumchlorid mit Bittersalz zu Schönit
K2SO4-MgSO4-OH2O
umgesetzt wird und in zweiter Stufe durch Eintragen dieses Schönits in eine hauptsächlich K- und Cl-Ionen
enthaltende Lösung K2SO4 kristallisiert wird. Bei
diesem großtechnisch ausgeübten Verfahren fällt das Kaliumsulfat üblicherweise mit einem Chloridgehalt
bis zu 2,5% an.
Für die Anwendung dieses Kaliumsulfats in der Landwirtschaft und insbesondere in der chemischen
Industrie ist ein geringerer Chloridgehalt sehr erwünscht Zur Herstellung von chloridfreiem oder
chloridarmem Kaliumsulfat aus chloridhaltigem Produkt sind folgende Verfahren bekannt:
Umkristallisieren. Dieses Verfahren gestattet es, ein sehr reines K2SO4 herzustellen. Nachteilig für dieses
Verfahren sind die hohen Investitions- und Betriebskosten.
Deckverfahren. Aus dem chloridhaltigen Kaliumsulfat kann der chloridische Anteil gemeinsam mit
einem gewissen Teil des Sulfats durch eine kleine Wassermenge herausgelöst werden. Dieses in der Kali-Industrie
übliche Verfahren gestattet es, ein Produkt mit einem wesentlich vermindertem Chloridgehalt herzustellen,
hat jedoch den Nachteil, daß die anfallenden Deckflüssigkeiten zusätzliche Verluste bedeuten, da sie
einen erheblichen Teil des wertvollen K2SO4 enthalten.
Diesen Nachteil vermeidet das Verfahren der Erfindung durch die Teilmaßnahme, daß die beim Deck-Vorgang
anfallende Decklauge für das Ansetzen der KCl-Lösung, die in der zweiten Verfahrensstufe zur
Herstellung des K2SO4 erforderlich ist, mit verwendet
wird.
Die DT-PS 567068 lehrt die .Zurückfuhrung der
Decklauge als Lösungsmittel bei neuen Umsetzungen. Dieses Verfahren verwendet ammoniakalische Lösungen
mit hohen NH3-Gehalten. Eine solche Decklauge enthält z.B. 7,5% NH3 und 3,5% NH4Cl. Die Lösung
weist einen erheblichen NH3-Dampfdruck auf, der beim Deckprozeß zu starken Geruchsbelästigungen
führt. Zur Vermeidung dieser Störung muß der Deckprozeß in einer geschlossenen Apparatur durchgeführt
werden, worin eine erhebliche technische Komplizierung liegt. Wesentlich ist aber, daß NH3-Verluste vermieden
werden müssen. Aus diesem Grunde kann die Herstellung von K2SO4 nach diesem älteren Verfahren
nur in der Kälte durchgeführt werden. Diese Arbeitsweise hat den weiteren Nachteil, daß die Auflösung
der Ausgangssalze, und zwar 100 kg KCl mit 100 kg NH4Cl und 82 kg MgSO4-H2O sehr langsam erfolgt.
Es heißt in dem Beispiel deshalb, daß das Lösen durch Erwärmen erfolgen muß. Die Zugabe von 220 kg NH3
soll dann unter Kühlung erfolgen. Dies müßte ebenfalls für die Zugabe NH3-haltiger Decklösung gelten. Ein
Verfahren, welches erst zum Lösen der Ausgangsstoffe erwärmen und dann diesen Energieaufwand für die
gesamte Lösung durch Abkühlen beseitigen muß, bedeutet einen erheblichen technischen Rückschritt.
Dagegen gestattet das Verfahren der Erfindung die Herstellung von chloridarmem Kaliumsulfat, das nach
dem Verfahren dieser älteren Patentschrift gerade nicht erzeugt wird, weil sich K2SO4 ausscheidet, das erhebliche
Mengen NH4Cl und NH3 enthält. Um NH4Cl
aus dem feuchten Salzgemisch auszudecken, wären erhebliche Mengen an Decklauge erforderlich, die in dem
Verfahren nicht mehr vollständig unterzubringen sind. Für die Erzeugung von »chloridarmem K2SO4« gemäß
dem Verfahren der Erfindung werden so große Mengen an Decklauge erforderlich, daß diese nicht mehr in dem
Gesamtverfahren untergebracht werden können.
Dagegen gestattet das Verfahren der Erfindung, heiße Decklösung zu verwenden und heißes Wasser zuzusetzen,
daß der Chloridgehalt des Kaliumsulfats so weit aufgelöst wird, daß chloridarmes K2SO4 mit bis
0,83% Cl-Ionen erzeugt wird. Die Decklauge wird vollständig in die Lösestufe zurückgeführt Das Verfahren
der Erfindung arbeitet deshalb mit hoher Ausbeute an K2O und hat sich in der technischen Produktion
von chloridarmem Kaliumsulfat bewährt
Es wurde überraschend gefunden, daß der Gehalt an Sulfat-Ionen bei der Bereitung der KCl-Lösung und den
weiteren Verfahrensschritten nicht stört Dagegen konnte aufgrund der bekannten Lösungsgleichgewichte
nur erwartet werden, daß eine Beeinträchtigung der Löslichkeit oder der Lösegeschwindigkeit des KCl
eintritt Durch das erfindungsgemäße Verfahren wurde die Aufgabe gelöst, den sonst zu erheblichen Verlusten
führenden Abstoß von Decklauge zu vermeiden und diese wirtschaftlich im Prozeß unterzubringen.
Es wurde nun ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von chloridarmem Kaliumsulfat durch
Umsetzen von Kaliumchlorid mit Schönit in wäßriger Sulfat-Decklauge enthaltender Lösung unter Zurückführung
der Decklauge gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Lösung aus dem eingeführten
Wasser und aus der heißen Decklösung des filterfeuchten K2SO4, die den chloridischen Anteil
dieses Produktes und K-, Mg-, SO4-Ionen enthält, zum
Auflösen von feuchtem Kaliumchlorid verwendet wird und in diese Lösung filteifeuchter Schönit eingerührt
wird, in 20-30 Min. die Umsetzung zu chloridhaltigem K2SO4 erfolgt, danach durch Eindicken und Filtration
die Hauptmenge der Sulfatlösung abgetrennt, das filterfeuchte K2SO4 mit einer solchen heißen Wassermenge
verrührt wird, die den Chloridgehalt vollständig auflöst
und diese Decklösung abgeschleudert und vollständig in die Lösestufe zurückgeführt und das chloridarme
K2SO4 mit bis 0,83% Cl-Ionengehalt getrocknet wird.
Das Verfahren der Erfindung wird wie folgt beschrieben:
Feuchtes KCl vom Filter 1 wird in einer wäßrigen Lösung, die durch Mischen von Decklauge und Wasser
im Kasten 2 hergestellt wurde, im Lösekessel 3 gelöst In diese neben geringen Anteilen Natrium- hauptsächlich
Kalium-, Magnesium-, Chlor- und Sulfat-Ionen enthaltende wäßrige Lösung wird im Umsetzungskessel 5 filterfeuchter Schönit (auch Kalimagnesia
genannt) von Filter 4 eingerührt Im Kessel 5 findet in einer etwa 20-30 Min. dauernden Reaktion die Umsetzung
zu kristallinem K2SO4 statt Dieses enthält
noch merkliche Mengen Chlorid und wird im Eindicker 6 und Sulfatfilter 7 von der Hauptmenge der
Sulfatmutterlauge getrennt Das filterfeuchte Kaliumsulfat wird dann im Deckkessel 8 mit einer solchen
heißen Wassermenge verrührt, die ausreicht, den vorhandenen
chloridischen Anteil des Produktes aufzulösen.
Mit der Zentrifuge 10 wird das nunmehr chloridarme Kaliumsulfat von der Decklauge getrennt und der
Trocknung zugeführt Die D ecklauge wird zum Kessel 2 zurückgeführt
Das Verfahren der Erfindung kann kontinuierlich durchgeführt werden. Dafür werden dann lediglich statt
des KCl-Lösekessels 3 und des Sulfatkessels 5 solche
Apparaturen eingesetzt, die eine für den vollständigen Umsatz erforderliche Verweilzeit gewährleisten. Dieses
könnten z.B. mehrere hintereinandergeschaltete Rührkessel mit Überläufen oder kontinuierlich arbeitende
Apparaturen in der Art des in der Kali-Industrie gut bekannten Schneckenlösers sein.
Die folgenden Beispiele erläutern das Verfahren der Erfindung:
40
45
7,3 t Decklauge von der Zentrifuge 10 mit der Zusammensetzung (in Molen pro 1000 Mole H2O)
14,2 K2
13,7 Mg
1,6 Na2
13,7 Mg
1,6 Na2
18.2 SO4
11.3 Cl2
und 13,71 H2O ergaben 211 einer wäßrigen Lösung,
in der 8,41 Chlorkalium mit 93,4 Gew.-% KCl (58% K2O) aufgelöst wurden, wobei 29,4 t einer Lösung
folgender Zusammensetzung resultierten (in Molen pro 1000 Mole H2O):
49,9 K2
6,3Mg
2,7 Na2
3,6 SO4
55,3 Cl2 ■
55,3 Cl2 ■
Im Kessel 5 wurden in diese Lösung 17,71 Schönit mit 16,3% K2O und 8,4% Cl" eingerührt Dabei fielen
6,651 Sulfat mit 49,3% K2O und 4,5% Cl" an. Die
60 Sulfatlauge hatte die Zusammensetzung (in Molen pro Mole H2O)
29.1 K2 28,3 Mg
3,8 Na2
12.2 SO4
49.0 Cl2
Im Deckkessel 8 wurden 13,31 Rohsulfat mit H2O bei erhöhter Temperatur verrührt Nach den
Zentrifugieren und Trocknen hat das Produkt 51,5% K2O und 0,83% Cl".
Die Decklauge enthielt (in Molen pro 1000 Mole H2O):
14,2 K2 13,7 Mg 1,6 Na2
18.2 SO4
11.3 Cl2
und wurde mit einer Temperatur von 75° C vollständig in den Kasten 2 zurückgeführt
Beispiel 2 Herstellung der KCl-Lösung
5,5 kg Decklauge,
Zusammensetzung siehe unten +15,0 kg Wasser
+ 8,4 kg Kaliumchlorid mit 91,1 Gew.-% KCl
+ 8,4 kg Kaliumchlorid mit 91,1 Gew.-% KCl
(57% K2O)
ergeben 28,9 kg KCl-Lösung der Zusammensetzung (Mole/1000 Mole H2O)
47.1 K2 4,3Mg
2,1 Na2 6,3 SO4
47.2 Cl2
Sulfatumsetzung
28,9 kg KCl-Lösung + 17,5 kg' Schönit mit 16,9%
K2O und 8,4% Cl_ ergeben 6,9 kg K2SO4 mit 49,7%
K2O und 4,3% Cl" und Sulfatlauge der Zusammensetzung
(Mole/1000 Mole H2O)
26,2K2 27,2Mg
3.3 Na2
12.4 SO4
44.3 Cl2
Im Deckprozeß bei erhöhter Temperatur entsteht aus
6,9ICgK2SO4
+5,0 kg Wasser (880C) +1,0 kg Decklauge (79°C)
ein Produkt mit 52,0% K2O und 0,7% Cl und Decklauge
von 79° C mit der Zusammensetzung (Mole/1000 Mole H2O)
14.2 K2 17,1 Mg
2.4 Na2
25.3 SO4 8,4Cl2.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von chloridarmem Kaliumsulfat durch Umsetzen von Kaliumchlorid mitSchönit in wäßriger Sulfat-Decklauge enthaltender Lösung unter Zurückführung der Decklauge, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung aus dem eingeführten Wasser und aus der heißen Decklösung des filterfeuchten K2SO4, die den chloridischen Anteil dieses Produktes und K-, Mg-, SO4-Ionen enthält, zum Auflösen von feuchtem Kaliumchlorid verwendet wird und in diese Lösung füterfeuchter Schönit eingerührt wird, in 20-30 Min. die Umsetzung zu chloridhaltigem K2SO4 erfolgt, '5 danach durch Eindicken und Filtration die Hauptmenge der Sulfatlösung abgetrennt, das filterfeuchte K2SO4 mit einer solchen heißen Wassermenge verrührt wird, die den Chloridgehalt vollständig auflöst und diese Decklösung abgeschleudert und vollständig in die Lösestufe zurückgeführt und das chloridarme K2SO4 mit bis 0,83% Cl-Ionengehalt getrocknet wird.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEV0031761 | 1966-08-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1592047C3 true DE1592047C3 (de) | 1977-06-30 |
Family
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