DE582924C

DE582924C - Manufacture of soda and potassium sodium nitrate

Info

Publication number: DE582924C
Application number: DEC43602D
Authority: DE
Original assignee: CHEMIEVERFAHREN GmbH
Current assignee: CHEMIEVERFAHREN GmbH
Priority date: 1929-08-24
Filing date: 1929-08-24
Publication date: 1933-08-25

Description

Herstellung von Soda und Kaliumnatriumnitrat In dem Patent 540 070 ist ein Verfahren angegeben, Kaliumnitrat und Soda in einem geschlossenen Kreisprozeß aus Sylvinit herzustellen.Production of Soda and Potassium Sodium Nitrate Patent 540 070 specifies a process for producing potassium nitrate and soda in a closed cycle process from sylvinite.

In Kaliumnitrat ist das Verhältnis K., O : N = 46,58 0f, Kaliumoxyd (K20) zu 13,85 0lo Stickstoff, welches für verschiedene Düngezwecke zu kalireich ist. Es ist daher wünschenswert, um allen Wünschen der Landwirtschaft zu genügen, ein Düngesalz aus Kalium und Natriumnitrat zu gewinnen, in welchem weniger Kali enthalten ist als in dem obengenannten Kaliumnitrat.In potassium nitrate the ratio K, O: N = 46.58 0f, potassium oxide (K20) to 13.85 0lo nitrogen, which is too rich in potash for various fertilization purposes is. It is therefore desirable, in order to satisfy all the wishes of agriculture, to obtain a fertilizer salt from potassium and sodium nitrate, in which less potash is contained than in the above-mentioned potassium nitrate.

Nach der Erfindung wird eine solche Mischung von Kaliumnatriumnitrat in einem geschlossenen Kreisprozeß hergestellt, in dem Chlorammonium oder Chlorammonium und Soda als Nebenprodukte gewonnen werden. Als Rohmaterialien dienen Sylvinit, Salpetersäure, Kohlensäure und Ammoniak.According to the invention such a mixture of potassium sodium nitrate produced in a closed cycle process, in the chlorammonium or chlorammonium and soda can be obtained as by-products. Sylvinite are used as raw materials, Nitric acid, carbonic acid and ammonia.

Das Verfahren wird wie folgt ausgeführt: Das in seiner natürlichen Zusammensetzung verwendete Rohsalz (Sylvinit) wird in Stufe b des Verfahrens nach Patent 540 070 in eine aus dem Prozeß erhaltene ammonsulfathaltige Chlorammoniumlösung eingerührt, die so viel Ammonsulfat enthält, daß das gesamte Chlorkalium in Glaserit übergeführt wird. Der ausgeschiedene Glaserit wird abgetrennt und die Mutterlauge zwecks Ausscheidung eines Teiles des darin befindlichen Chlorammoniums gemäß Stufe d des Verfahrens nach Patent 540 070 gekühlt.The process is carried out as follows: The crude salt (sylvinite) used in its natural composition is stirred into a chlorammonium solution containing ammonium sulfate obtained from the process in step b of the method according to Patent 540 070, which contains so much ammonium sulfate that all of the potassium chlorine is converted into glaserite will. The precipitated glaserite is separated and the mother liquor in order to precipitate a portion of the ammonium chloride therein in accordance with step d of the method according to Patent 540,070 cooled.

Der abgetrennte Glaserit wird mit Calciumcarbonat und Salpetersäure gemäß Stufe c des Verfahrens nach Patent 540 07o behandelt, wobei folgende Umsetzung stattfindet: 2 K2S04. Na2S04 + 3 CaC03 + HN03 - 4 KN03 + 2 NaN03 -E- 3 CaS04 -[- 3H20 +C02- Der Gips, in dem sich auch Kalium-Calciumdoppelsulfat, wie Syngenit oder Kaliumsulfat - Calciumpentasulfat, befindet, wird abgetrennt und die; Lösung zur Trockne eingedampft, wobei das gewünschte Kalium-Natriumnitrat-Gemisch gewonnen wird.The separated glaserite is treated with calcium carbonate and nitric acid according to step c of the process according to patent 540 07o, the following reaction taking place: 2 K2S04. Na2S04 + 3 CaC03 + HN03 - 4 KN03 + 2 NaN03 -E- 3 CaS04 - [- 3H20 + C02- The gypsum, which also contains potassium-calcium double sulphate, such as syngenite or potassium sulphate - calcium pentasulphate, is separated and the; Solution evaporated to dryness yielding the desired potassium-sodium nitrate mixture.

Der Gips wird in die vorher erhaltene, mit Kohlensäure gesättigte ammoniakalischeChlorammoniumlauge eingerührt, wobei sich Ammonsulfat und Calciumcarbonat bilden (Stufe a).The plaster of paris is in the previously obtained, saturated with carbonic acid ammoniacal Chlorammoniumlauge stirred in, whereby ammonium sulfate and calcium carbonate form (stage a).

In diese- Lösung wird das Rohsalz eingerührt, wobei Glaserit von neuem gewonnen wird, und so fort. Es erübrigt sich, das ausgefällte Calciumcarbonat aus der Lauge vorher abzutrennen, weil der Glaserit sowieso vor der Behandlung mit Salpetersäure mit dem Calciumcarbonat gemischt werden soll. Im Gegenteil ist es von praktischem Vorteil, es darin zu lassen, weil das Calciumcarbonat allein bekanntlich ziemlich schwer abzufiltrieren ist. Die gemäß Stufe d erhaltene Mutterlauge enthält Chlornatrium, einen Teil des Chlorammoniums und Ammoniak. Diese Lauge wird gemäß Stufe e des Verfahrens nach Patent 54o o7o dem Ammoniaksodaprozeß unterworfen. Die Mutterlauge aus diesem Ammoniaksodaprozeß enthält Chlorammonium und Ammoniumbicarbonat; in diese Mutterlauge wird der aus der Behandlung des Glaserit-Calciumcarbonat-Gemisches gemäß Stufe c des Verfahrens nach Patent 540 070 mit Salpetersäure erhaltene Gips gemäß Stufe a eingerührt.The crude salt is stirred into this solution, glaserite being recovered again, and so on. There is no need to separate the precipitated calcium carbonate from the lye beforehand, because the glaserite should be mixed with the calcium carbonate before treatment with nitric acid. On the contrary, it is of practical advantage to leave it in, because the calcium carbonate alone is known to be rather difficult to filter off. The mother liquor obtained in step d contains sodium chloride, part of the chlorammonium and ammonia. This liquor is subjected to the ammonia soda process according to step e of the process according to patent 54o o7o. The mother liquor from this ammonia soda process contains chlorammonium and ammonium bicarbonate; The gypsum obtained from the treatment of the Glaserit calcium carbonate mixture according to step c of the process according to Patent 540 070 with nitric acid is stirred into this mother liquor according to step a.

Man kann auch wie folgt verfahren: Um den Anfall an Glaserit zu erhöhen, wird dem Rohsalz Chlorkalium zugesetzt. Das übrige Verfahren ist dasselbe, wie oben beschrieben.You can also proceed as follows: To increase the amount of glaserite, Potassium chlorine is added to the crude salt. The rest of the procedure is the same as above described.

Durch diesen geschlossenen Kreisprozeß werden als Produkte Kaliumnatriumnitrat, Chlorammonium und Soda gewonnen, und als Rohmaterialen werden Sylvinit, Salpetersäure, Ammoniak und Kohlensäure verbraucht. Ausführungsbeispiele 1. Ausgangslauge - Lauge 3 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1781,7 kg Durch Erwärmen werden abgetrieben . . . . . . . . . . 30,1 - CO, 1751,6 kg Es werden zugegeben: Zwischenprodukt 2 .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95,0 kg Ca S 04 . 2 aq Gips zur Ergänzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,0 - Ca S 04 . 2 aq 59,o - NH3 31,0 - H" 0 65,0 - KCI Rohsalz 151,5 - NaCl 2158,1 kg Nach der Umsetzung werden bei 30° C abgetrennt: CaC0.............................. 58,1 kg 3K2SO4.Na2S04................... 96,6 - 154,7 kg =Zwischenprodukts 2 003,4 kg =Lauge 1 In die Lauge werden eingeleitet . . .. . .. . .. . . .. . 76,2 - C02 2 o79,6 kg Durch Kühlen bis auf o° werden ausgeschieden s85,3 - NH4C1 =Produkt s 18943 kg =Lauge 2 Die Lauge wird behandelt mit ................ 8o,8 - C02 19751 kg Von dem ausgeschiedenen Na HC03 werden bei 30° abfiltriert, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1781,7 - =Lauge 3 ' 193,4 kg NaHC03 Beim Calcinieren entweichen: CO, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5o,7 kg H20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20,7 - 71,4 kg 122,o kgNa2C0g =Produkt 2 Zwischenprodukt 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154,7 kg Es werden. zugegeben ..... .. .. .... .. .......... 73,2 - HN03 385,4 - H20 613,3 kg Bei der Umsetzung entweichen . . . . . . . . . . . . . . . . 25,5 - C02 . '587,8 kg Bei 7o' C werden abgetrennt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95,0 - Ca S 04 + 2 aq = Zwischenprodukte 4928 kg =Lauge 4 Die Lauge wird eingedampft, dabei entweichen 376,o - H20 116,8 kg Produkt 3: KN0.......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88,1 kg NaN03 ............................ 24,7 - Ca S 04 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 4,0 - 116,8 kg. . Zusammensetzung der Laugen Lauge 1 . . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 S04 Cl C03 NH3 H20 4,90 8,2o 9,84 1,59 3074 381 4,83 100,o Lauge 2 . . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 S04 Cl C03 11,0 5,03 8,41 10,1o 1,63 21,23 12,64 100,0 Lauge 3 . . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 H S04 Cl C03 H20 5,17 4,08 1o,38 0,12 1,68 21,84 1o,59 100,0 Lauge 4 . . . . . . . . . . . . . . . . K Na Ca NO3 S04 H20 9,o6 1,78 o,31 14,37 0,75 1oo,o 2. Ausgangslauge = Lauge 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 o9, o kg Es werden zugegeben: Zwischenprodukt 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8o,1 - Ca S 04 # 1/2 aq Gips zur Ergänzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,o - Ca S O4.2 aq 19,8 _ NH3 4,4 - H20 7,3 - KC1 Rohsalz 17,0 - NaCl 57,7 - KCl 1 000,3 kg . Nach der Umsetzung werden bei 4o° abgetrennt: CaCOg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58,1 kg 3 K2S04. Nag S04 . . . . . . . . . . . . . . . ... 96,6 - 154,7 kg = Zwischenprodukt 1 845,6 kg =Lauge i In die Lauge werden eingeleitet . . . . . . . . . . . . . . . 25,5 - CO, 871,1 kg Durch Kühlen bis auf + 5'C werden aus- geschieden ................................. 62,1 - NH4C1 --,Produkt 1 809,o kg = Lauge 2 Zwischenprodukt i ............................ 1547 - Es werden zugegeben .. .. . .. . ... . . . ... . . . . ... . 73,2 - HNO3 3854 - H2 O 613,3 kg Bei der Umsetzung entweichen . . . . . . . . . . . . . . . . 25,5 - CO., 587,8 kg Bei 7o' C werden abgetrennt ...... . . . . . . . . . . . . 95,0 - Ca S 04 # 2 aq =Zwischenprodukt 2 4928 kg - Lauge 3 Die Lauge wird eingedampft, dabei entweichen 376,o - H? 0 116,8 kg Produkt 2: . KN03 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88,1 kg NaN03............................ 24,7 - CaS04............................. 4,0 - 116,8 kg Zwischenprodukt 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 95, o kg Ca S 04 # 2 aq Durch Calcinieren werden abgetrieben ......... 14,9 - H10 8 o,1 kg Ca S 04 # 1/2 aq - Zwischenprodukt 3 Zusammensetzung der Laugen Lauge i . . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 S04 Cl C03 NH3 H2 0 2,54 9,o8 11,4o 4,79 3o.96 3,57 6,78 ioo,o Lauge 2 . . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 S04 Cl c03 NH, H2 0 2,59 9127 11,65 4,9o 23,2o 1o,77 2 ,88 ioo,o Lauge 3 . . . . . . . . . . . . . . . . K Na Ca NO3 SO4 H2 0 9,o6 1,78 o,31 14,37 o,75 100,0 - Through this closed cycle, the products obtained are potassium sodium nitrate, chlorammonium and soda, and sylvinite, nitric acid, ammonia and carbonic acid are consumed as raw materials. Embodiments 1. Starting liquor - liquor 3 ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,781.7 kg They are driven off by heating. . . . . . . . . . 30.1 - CO, 1751.6 kg The following are admitted: Intermediate 2 ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95.0 kg Ca S 04. 2 aq Plaster of paris to supplement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.0 - Ca S 04. 2 aq 59, o - NH3 31.0 - H "0 65.0 - KCI crude salt 151.5 - NaCl 2158.1 kg After the reaction, the following are separated off at 30 ° C: CaC0 .............................. 58.1 kg 3K2SO4.Na2S04 ................... 96.6 - 154.7 kg = intermediate product 2 003.4 kg = lye 1 Are introduced into the lye. . ... ... ... . ... 76.2 - C02 2 o79.6 kg By cooling to 0 °, s85.3 - NH4C1 = product s are excreted 18943 kg = lye 2 The lye is treated with ................ 8o, 8 - C02 19751 kg From the excreted Na HC03 are at 30 ° filtered off,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1781.7 - = lye 3 193.4 kg NaHCO3 Escape during calcination: CO,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5o, 7 kg H20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.7 - 71.4 kg 122, o kgNa2C0g = product 2 Intermediate 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.7 kg It will. admitted ..... .. .. .... .. .......... 73.2 - HN03 385.4 - H20 613.3 kg Escape during implementation. . . . . . . . . . . . . . . . 25.5 - CO2 . '587.8 kg At 7o 'C are separated. . . . . . . . . . . . . . . . . . 95.0 - Ca S 04 + 2 aq = intermediates 4928 kg = lye 4 The lye is evaporated, thereby escaping 376. o - H2O 116.8 kg Product 3: KN0 ........... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88.1 kg NaN03 ............................ 24.7 - Ca S 04. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 4.0 - 116.8 kg. . Composition of the alkalis Lye 1. . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 S04 Cl C03 NH3 H20 4.90 8.2o 9.84 1.59 3074 381 4.83 100, not specified Lye 2. . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 SO4 Cl CO3 11.0 5.03 8.41 10.1o 1.63 21.23 12.64 100.0 Lye 3. . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 H S04 Cl C03 H20 5.17 4.08 1o, 38 0.12 1.68 21.84 1o, 59 100.0 Lye 4. . . . . . . . . . . . . . . . K Na Ca NO3 S04 H20 9, o6 1.78 o, 31 14.37 0.75 100, o 2. Starting liquor = liquor 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 o9, o kg The following are admitted: Intermediate 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8o, 1 - Ca S 04 # 1/2 aq Plaster of paris to supplement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5, o - Ca S O4.2 aq 19.8 _ NH3 4.4 - H20 7.3 - KC1 crude salt 17.0 - NaCl 57.7 - KCl 1,000.3 kg. After the reaction, the following are separated off at 40 °: CaCOg. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58.1 kg 3 K2S04. Nag S04. . . . . . . . . . . . . . . ... 96.6 - 154.7 kg = intermediate product 1 845.6 kg = lye i Are introduced into the lye. . . . . . . . . . . . . . . 25.5 - CO, 871.1 kg By cooling down to + 5'C , divorced ................................. 62.1 - NH4C1 -, product 1 809, o kg = lye 2 Intermediate i ............................ 1547 - It will be admitted .. ... ... ... . . ... . . . ... 73.2 - HNO3 3854 - H2 O 613.3 kg Escape during implementation. . . . . . . . . . . . . . . . 25.5 - CO., 587.8 kg At 7o 'C ...... are cut off. . . . . . . . . . . . 95.0 - Ca S 04 # 2 aq = intermediate 2 4928 kg - lye 3 The lye is evaporated, thereby escaping 376, o - H? 0 116.8 kg Product 2:. KN03. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88.1 kg NaN03 ............................ 24.7 - CaS04 ............................. 4.0 - 116.8 kg Intermediate product 2. . . . . . . . . . . . . . . . . 95.00 kg Ca S 04 # 2 aq Calcination removes ......... 14.9 - H10 8 o, 1 kg Ca S 04 # 1/2 aq - intermediate product 3 Composition of the alkalis Lye i. . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 S04 Cl C03 NH3 H2 0 2.54 9, o8 11.4o 4.79 3o.96 3.57 6.78 100, o Lye 2. . . . . . . . . . . . . . . . K Na NH4 S04 Cl c03 NH, H2 0 2.59 9127 11.65 4,9o 23,2o 1o, 77 2, 88 ioo, o Lye 3. . . . . . . . . . . . . . . . K Na Ca NO3 SO4 H2 0 9, o6 1.78 o, 31 14.37 o, 75 100.0 -

Claims

PATENTANSPRÜCHE: . r. Verfahren zur Herstellung von Soda und Kaliumnatriumnitrat, dadurch gekennzeichnet, daB unter Anwendung des Verfahrens, nach Patent 540 07o das Rohsalz (Sylvinit) in seiner natürlichen Zusammensetzung verwendet wird und hierbei das in Stufen a und b zur Umsetzung gelangende Erdalkalisulfat in solcher Menge verwendet wird, daß das gesamte im Rohsalz vorhandene Chlorkalium in Glaserit übergeführt und dieser unmittelbar zur Überführung in das entsprechende Alkalinitratgemisch in Stufe c eingeführt wird. PATENT CLAIMS:. r. Process for the production of soda and potassium sodium nitrate, characterized in that using the method according to patent 540 07o the raw salt (sylvinite) is used in its natural composition and here the alkaline earth metal sulfate which is implemented in stages a and b in such Amount used is that all of the chlorine potassium present in the crude salt in glaserite transferred and this immediately for transfer into the corresponding alkali nitrate mixture is introduced in stage c.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zusatz von Chlorkalium zum Rohsalz der Anfall an Glaserit erhöht wird.2. The method according to claim i, characterized in that that the addition of potassium chloride to the crude salt increases the amount of glaserite.