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Procédé pour la production de nitrates alcalins. on sait qu'on peut obtenir les nitrates alcalins par double décomposition des sulfates alcalins avec l'acide nitri- que. On a jusque présent pris les matières initiales toujours en proportions telles que le sulfate alcalin était seulement converti en bisulfate selon l'équation:
EMI1.1
X2SO4 + IDf03 = KHSo4 + y±03 On obtient ainsi, surtout si l'on refroidit très fortement pour améliorer le rendement, un nitrate alcalin souillé de bisulfate alcalin et, le cas échéant, de sulfate alcalin non décomposé.
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or, on a trouvé d'après la présente invention, qu'on peut obtenir aisément et avec un excellent rendement des ni- trates alcalins purs en faisant réagir les matières prises pour point de départ dans le rapport d'au moins 2 molécules d'acide nitrique par molécule de sulfate alcalin. Il se pro- duit dans ce mode opératoire une conversion intégrale des matières initiales en nitrate alcalin et en acide sulfurique, dans le cas des sels potassiques par exemple selon l'équation:
K2SO4 + HN03 = H2SO4 - 2 KNO3.
Le présent procédé offre en outre l'avantage que la réaction n'exige qu'un faible apport de chaleur et qu'il ne faut par conséquent aussi enlever par la suite que peu de calorique au mélange pour en précipiter le salpêtre. Il est parfois même possible d'effectuer la réaction à température si basse que les sels ne se dissolvent pas complètement, mais que le sulfate alcalin solide se transforme directement en nitrate alcalin solide. Si l'on se sert d'acide nitrique aqueux de concentration appropriée, par exemple de 30 à 35 %, on peut convertir en une seule opération jusqu'à. 90 % des matières initiales en nitrate alcalin.
La liqueur-mete qui reste après la séparation des ni- trates renferme, outre la partie des matières mises en oeuvre qui ne s'est pas précipitée sous forme de nitrate alcalin, la totalité de l'acide sulfurique formé d'après l'équation ci-dessus et peut servir telle quelle, au lieu d'acide sulfu- rique étendu pur, à divers usages, par exemple à l'attaque des phosphates ou à la production de sulfate d'ammoniaque.
Mais on peut aussi séparer de la liqueur-mère l'acide sulfu- rique qu'elle contient encore, de n'importe quelle façon connue, par exemple par distillation avec concentration si- multanée de l'acide sulfurique, et l'employer à la conversion ^
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d'une nouvelle quantité de sulfate alcalin. Le sulfate alcalin qui se trouve encore dans l'acide sulfurique concentré ainsi obtenu peut en être séparé par refroidissement sous forme de bisulfate, qu'on utilisera avantageusement au lieu de sulfate neutre à la conversion par l'acide nitrique. On réalise de la sorte une transformation intégrale des matières initiales en nitrate alcalin et en acide sulfurique.
Le procédé n'est pas limité aux sulfates alcalins purs, mais peut aussi s'appliquer aux mélangesqui en renferment, notamment aux sulfates alcalins industriels.
EXEMPLE.
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Introduire vers 40 , tout en agitant, 480 kg de sulfate de potasse à, 90 o dans 1000 kg d'acide nitrique à 29 Bé.
Après que la réaction a eu lieu, on refroidit le mélange à environ 0 . Le nitrate de potasse se dépose lors du refroi- dissement et peut être séparé de l'eau-mère par centrifugation.
On obtient 385 kg de sel renfermant environ 95 % de nitrate de potasse .L'eau-mère est dirigée dans un appareil distil- latoire à colonne et soumise à la distillation pour en chasser l'acide nitrique qu'elle contient. On obtient par condensa- tion des vapeurs à peu près 140 kg d'acide nitrique sous forme d'acide à environ 20 %. On le ramène , 29 Bé par absorption de vapeurs nitreuses ou par l'addition d'acide concentré, puis on l'emploie à nouveau à la conversion de sulfate de potasse. En refroidissant le résidu de la distillation à la température ambiante, on en sépare 120 kg de bisulfate de potasse, qui retournent également dans la fabrication à la place de sulfate de potasse frais. On obtient en même temps environ 230 kg d'acide sulfurique à 70 %.
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Process for the production of alkali nitrates. it is known that alkali nitrates can be obtained by double decomposition of alkali sulphates with nitric acid. The starting materials have so far been taken always in proportions such that the alkali sulphate was only converted into bisulphate according to the equation:
EMI1.1
X2SO4 + IDf03 = KHSo4 + y ± 03 In this way, especially if one cools very strongly to improve the yield, an alkali nitrate soiled with alkali bisulfate and, where appropriate, undecomposed alkali sulfate, is obtained.
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however, it has been found from the present invention that pure alkali nitrates can be obtained easily and with excellent yield by reacting the starting materials in the ratio of at least 2 molecules of nitric acid per alkali sulfate molecule. In this procedure, a complete conversion of the starting materials into alkali nitrate and sulfuric acid occurs, in the case of potassium salts for example according to the equation:
K2SO4 + HN03 = H2SO4 - 2 KNO3.
The present process also offers the advantage that the reaction requires only a small input of heat and that therefore only a little caloric must subsequently be removed from the mixture in order to precipitate the saltpetre therefrom. Sometimes it is even possible to carry out the reaction at such a low temperature that the salts do not completely dissolve, but the solid alkali sulfate directly turns into the solid alkali nitrate. If aqueous nitric acid of the appropriate concentration, for example 30-35%, is used, up to. 90% of starting materials in alkali nitrate.
The mete-liquor which remains after the separation of the nitrates contains, in addition to the part of the materials used which has not precipitated in the form of alkali nitrate, all of the sulfuric acid formed according to the equation above and can be used as is, instead of pure extended sulfuric acid, for various purposes, for example attacking phosphates or producing ammonium sulfate.
However, it is also possible to separate the sulfuric acid which it still contains from the mother liquor, in any known manner, for example by distillation with simultaneous concentration of sulfuric acid, and to use it at conversion ^
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with a new quantity of alkaline sulphate. The alkali sulphate which is still present in the concentrated sulfuric acid thus obtained can be separated therefrom by cooling in the form of a bisulphate, which will advantageously be used instead of neutral sulphate on conversion with nitric acid. In this way, an integral transformation of the starting materials into alkali nitrate and sulfuric acid is achieved.
The process is not limited to pure alkali sulphates, but can also be applied to mixtures which contain them, in particular to industrial alkali sulphates.
EXAMPLE.
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Introduce around 40, while stirring, 480 kg of sulphate of potash at 90 ° in 1000 kg of nitric acid at 29 Bé.
After the reaction has taken place, the mixture is cooled to about 0. Potash nitrate is deposited on cooling and can be separated from the mother liquor by centrifugation.
385 kg of salt containing about 95% potassium nitrate are obtained. The mother water is sent to a column distillation apparatus and subjected to distillation in order to remove the nitric acid which it contains. Approximately 140 kg of nitric acid is obtained by condensation of the vapors as approximately 20% acid. It is brought back, 29 Bé, by absorption of nitrous vapors or by the addition of concentrated acid, and then used again for the conversion of sulphate of potash. By cooling the residue from the distillation to room temperature, 120 kg of potassium bisulphate are separated from it, which is also returned to manufacturing in place of fresh potassium sulphate. At the same time, about 230 kg of 70% sulfuric acid are obtained.
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