AT149822B - Verfahren zur Herstellung von Boraten von Zink, Zinn oder Kupfer. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Boraten von Zink, Zinn oder Kupfer. 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein industriell zu verwertendes Verfahren zur sparsamen Herstellung von Metallboraten, insbesondere von Boraten des Kupfers, des Zinks und des Zinns in grösseren Mengen. 



   Bei Anwendung der bisher bekannten Verfahren bereitet die Herstellung der genannten Borate erhebliche Schwierigkeiten, weil die Borsäure eine sehr schwache Säure ist und deswegen die in Frage kommenden Metalle nicht unmittelbar angreift. Man muss infolgedessen zum Zusammenschmelzen von Karbonaten, Nitriten oder Oxyden von Metallen mit Borsäureanhydrid in bestimmten Verhältnissen Zuflucht nehmen oder auch zur doppelten Umsetzung zwischen einem alkalischen borsauren Salz und Lösungen von Salzen der betreffenden Metalle, wodurch man indes borsaure Metallsalze in Form von gelatinösen Niederschlägen erhält, die sich sehr leicht zersetzen, also nicht ausreichend beständig sind ; auf nassem Wege kann man lediglich Tetraborate von Alkali-oder Erdalkalimetallen durch industriell nicht verwertbare Verfahren hervorbringen.

   Durch diese Herstellungsschwierigkeit wird die Anwendung der genannten Borate in der Landwirtschaft, wo deren antiseptisehe Eigenschaften sonst ausgezeichnete Dienste leisten könnten, stark beschränkt. 



   Das Verfahren nach der Erfindung ist hauptsächlich zur Erzeugung solcher für die Landwirtschaft wichtiger Borate bestimmt. Allerdings sind das Verfahren nach der Erfindung und die dafür benutzten Vorrichtungen, obwohl ihr Vorteil besonders darin liegt, die Verwendung der borsauren Salze als insektizide und antikryptogame Mittel zu ermöglichen, nicht ausschliesslich für diese Mittel verwendbar ; vielmehr können die gemäss der Erfindung erlangten Produkte auch zu andern Zwecken verwendet werden. 



   Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, dass die borsauren Salze der betreffenden Metalle unmittelbar aus den Metallen selbst und der Borsäure erzielt werden, u. zw. indem man sieh zu diesem Zweck der Hilfe von Ammoniak (in wässriger Lösung) und von Sauerstoff (Luft) als vorübergehender Zwischenreagenzien bedient. 



     Sehärfer   ausgedrückt, besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, das Metall oder die Metalle in eine ammoniakalische Lösung von Borsäure einzutauchen und in die Masse Luft (Sauerstoff) einzublasen, wodurch folgende Reaktionen entstehen, die zur grösseren Klarheit in zwei Stufen unterteilt werden sollen : In der ersten Stufe erzeugt die Borsäure, indem sie sich im Ammoniak auflöst, Ammonium-Borat, während das Metall sich in Gegenwart des Ammoniaks mit dem eingeblasenen Sauerstoff verbindet und das Metalloxyd bildet ; in einer zweiten Stufe tritt das Metalloxyd mit dem Ammonium-Borat in Reaktion, und es bilden sich die gewünschten borsauren Metallsalze unter gleichzeitigem Freiwerden des Ammoniaks, das in Form von Ammonium-Borat an die Borsäure gebunden war.

   Das freigewordene Ammoniak wird mit frischer Borsäure wieder gebunden und erneut in den Arbeitsprozess eingeführt : Das erlangte Ammonium-Borat, das unlöslich ist, wird von der Lösung abgetrennt, dann getrocknet und gegebenenfalls mit inerten Stoffen gemischt oder verdünnt, bis man diejenige Konzentration erlangt, die zu ihrem   Bestimmungszwecke   geeignet ist.   Natürlich   treten in der Praxis die verschiedenen oben für sich beschriebenen und nacheinander analysierten Reaktionen in übereinandergelagerten und gleichzeitigen Vorgängen auf, da alle Reagenzien gleichzeitig gegenwärtig sind. Es ist zu berücksichtigen, dass bei der Bildung der Borate das Verhältnis zwischen dem Metall und der Borsäure in ziemlich weiten Grenzen schwanken kann. Dieses Verhältnis ist chemisch keineswegs bestimmt.

   Beispielsweise kann sich das Kupfer nach den Angaben der chemischen Literatur 

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 in wenigstens elf verschiedenen   Verhältniszahlen   mit der Borsäure zu einer gleichen Anzahl verschiedener Borate verbinden. Aus diesem Grunde kann man keine bestimmte Formel angeben. Man arbeitet in der Praxis nach der Erfahrung je nach dem Metallgehalt, den man in jedem einzelnen Falle   wiinscht.   



   Beispiel 1 : Man füllt den Reaktionsturm je nach Wunsch oder Bedarf mit Zink, Zinn oder Kupfer in Form von Drähten oder Stücken und setzt eine   4-5%ige Lösung   von Ammonium-Borat zu. Sodann lässt man einen Strom komprimierter Luft hindurchstreichen, ungefähr 20-40 Stundenkubikmeter pro Kubikmeter des Turmes. Nach 2-4 Stunden ist die Reaktion beendet : man entleert den Turm von unten aus, dekantiert das Metallborat, trocknet dasselbe, zerreibt es und verdünnt es eventuell mit inerten Stoffen bis zum Erreichen des gewünschten Metallgehaltes : normal erfolgt bei Kupfer die Verdünnung bis 10% Metall. 



    Beispiel 2 : Man füllt den Reaktionsturm mit Zink-oder Kupferstüeken und fügt eine 3-5% ige   Lösung von Ammoniak in Wasser zu. Sodann führt man den Luftstrom wie im ersten   Ausfiihrungs-   beispiel durch, wobei man vom oberen Teil des Turmes langsam Borsäure in Form von Kristallen oder Lösung zusetzt, so dass die Lösung im Turm durch das Ammoniak innen leicht alkalisch gehalten wird. Hieauf wird wie im ersten Beispiel vorgegangen. 



   Beispiel 3 : Man füllt den Turm wie bei den vorangehenden Beispielen, fügt eine ammoniaklische Lösung (0'5% freies Ammoniak) von Ammonium-Borat   (6-100Aig)   zu und lässt den Luftstrom hindurchstreichen   (10-40 m3   pro Stunde und   Turmkubikmeter).   Man erzielt so die vollständige und rasche Trennung des entsprechenden Borates in 2-4 Stunden.   Der Abschluss   des Verfahrens ist 
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 Borat pro Tag mit   35-40% Metall   pro Kubikmeter Turm. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Boraten von Zink, Zinn oder Kupfer, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Borate unmittelbar aus Borsäure und den genannten Metallen erzeugt werden, wobei sie durch vorübergehende Zuhilfenahme von Ammoniak (in wässriger Lösung) und von Sauerstoff (Luft) aufeinander zur Reaktion gebracht werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in eine ammoniakalisehe Lösung von Borsäure das zu behandelnde Metall eingetaucht und Luft (Sauerstoff) eingeblasen wird, wodurch sich Ammonium-Borat und Metalloxyd bildet und dann das gewünschte Metallborat unter Freiwerden des Ammoniaks entsteht, welches durch frische Borsäure fixiert und in den Arbeitsgang wieder zurückgeführt wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Metallborat aus der Lösung abgetrennt, dann getrocknet und gegebenenfalls mit inerten Stoffen bis zur Erlangung der gewünsehten Konzentration gemischt oder verdünnt wird.