DE852845C - Verfahren zum Zersetzen von Alkaliamalgamen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Zersetzen von Alkaliamalgamen Das bei der Chloralkalielektrolyse nach dem Quecksilberverfahren gebildete Alkaliamalgam wird außerhalb der Elektrolysezelle mit Wasser oder Lauge in -111<alihydroxyd, Wasserstoff und Quecksilber zerlegt. Die Alkaliamalgame setzen sich dabei aber so träge um, daß es ohne Hilfsmittel praktisch unmöglich ist, sie in der gleichen Zeit, . in der sie in der Elektrolysezelle gebildet werden. auch wieder zu zersetzen. Man kann die Zersetzung dadurch erreichen, daß man das Amalgam mittels einer zweiten Strombahn anodisch polarisiert oder es in Gegenwart von Wasser oderwässerigen Alkalihydroxydlösungen mit Metallen, z. B. lisch, oder anderen leitenden Stoffen, z. B. Graphit, in Berührung bringt. Während das erste Verfahren technisch kaum mehr angewandt wird, weil es, abgesehen von den zusätzlichen Stromkosten, schwierig ist, die Zersetzung so zu leiten, daß kein Quecksilber anodisch oxydiert wird, hat man die Verwendung von Kontaktstoffen schon ziemlich allgemein herangezogen.
• Für den praktischen Betrieb ist es nun von großer Wichtigkeit, das Amalgam möglichst rasch zu zerlegen, da das Quecksilber frei von Alkalimetall in die Elektrolysezelle zurückgelangen cnuß. Es muß also in der Zeiteinheit wenigstens die gleiche Menge Amalgam zersetzt werden, die in der Elektrolysezelle durch den Strom wieder neu ge-Lildet wird. Das stößt aber oft auf Schwierigkeiten, besonders dann, wenn die Elektrolysezelle hoch belastet wird und demzufolge ein alkalireiches Amalgam liefert. Man ist 'dann gezwungen, die der Zersetzung dienenden Vorrichtungen sehr groß zu wählen, was gleichzeitig mit einem Mehraufwand an umlaufendem Quecksilber verbunden ist, oder man muß bestrebt sein, auf andere Weise die Zersetzung zu beschleunigen. So wurde z. B. vorgeschlagen, das Amalgam durch Vanadin, Molylr dän oder Wolfram oder deren Legierungen zu zerlegen. Diese Stoffe bewirken zwar eine starke Beschleunigung der Amalgamzersetzung, doch ist es nicht möglich, diesen Vorteil praktisch zu verwerten, denn die genannten Stoffe gehen während der Zersetzung mindestens teilweise in Lösung und werden auf dem Quecksilber fein verteilt wieder abgeschieden, -so daß sie zusammen mit diesem in die Elektrolysezelle gelangen,, wo sie, selbst in Spuren, einen Zerfall des Alkaliamalgams herbeifiihien, die Stromausbeute vermindern und das Chlor durch Wasserstoff verunreinigen.
• Nach einem anderen bekannten Vorschlag soll man die zur Fortbewegung des Amalgams und zu seiner Mischung mit dem Wasser dienende Rührvorrichtung aus Kohle, Koks oder Graphit oder aus einer Vereinigung dieser Stoffe untereinander herstellen und dabei gegebenenfalls in Gegenwart von die Amalgamzersetzung beschleunigenden Legierungen von Eisen mit Chrom und Nickel arbeiten. Diese Legierungen verlieren aber im Gebrauch ihre anfänglich gute Wirksamkeit, indem sie sich mit Quecksilber benetzen oder amalgamieren.
• Es wurde nun gefunden, daß sich ohne die Nachteile und Störungen der genannten Art eine außerordentliche Beschleunigung der Amalgamzersetzung erreichen läßt, wenn man zum Zersetzen des Amalgams durch wässerige Flüssigkeiten Graphit verwendet, der über einen etwa vorhandenen natürlichen Eisengehalt hinaus mit Metallen der Eisengruppe oder deren Verbindungen durchsetzt ist. Sehr gut geeignet ist beispielsweise Graphit, der mit Lösungen von Eisen- oder Nickelsalzen getränkt und dann, etwa auf Glühtemperatur, erhitzt worden ist. Der Graphit kann dabei als Bruch oder Formstücke angewandt werden. Auch Graphit, dem schon bei der Herstellung solche Metalle einverleibt worden sind, ist gut brauchbar.
• Ein so vorbereiteter Graphit zeigt gegenüber unbehandeltem Graphit eine um ein Vielfaches gesteigerte Wirkung, ohne daß selbst nach beispielsweise einjähriger Betriebsdauer Störungen im Betrieb der Elektrolysezelle oder Nachteile hinsichtlich der Beschaffenheit der Lauge öder sonstiger Art festzustellen sind. Man ist also durch die Anwendung eines so behandelten Graphits in die Lage versetzt, in einer vorhandenen Zersetzungsanlage die vielfache Menge Alkaliamalgam zu zerlegen und damit die Elektrolysezelle ohne Vergrößerung der Zersetzungsanlage höher zu belasten oder bei gleicher Leistung der Elektrolyse die Zersetzungsanlage kleiner zu halten, was, abgesehen von der Einsparung von Werkstoffen u. dgl., weniger Quecksilber für den Umlauf bedeutet. Der vorbehandelte Graphit verhält sich unempfindlicher als gewöhnlicher Graphit gegenüber Verunreinigungen des Amalgams, die auf die Zersetzung hemmend wirken. Für die Amalganizersetzung nach dem vorliegenden Verfahren sind Vorrichtungen, wie sie in den Patentschriften 598 314 lind 6-18 981 beschrieben sind, gut geeignet. Beispiele i. Walnußgroße Stücke von Elektrodengraphit werden im Vakuum mit einer 2o'/rigen wässerigen Eisennitratlösung getränkt. Der so behandelte Graphit zersetzt in Berührung mit o,lo/oigem Natriumamalgam und 5o%iger Natronlauge bei ioo° in der gleichen Zeit siebenmal soviel Amalgam wie nicht behandelter Graphit unter gleichen Bedingungen.
• 2. Walnußgroße Graphitstücke werden im Vakuum mit einer 2o'/igen wässerigen Eisennitratlösung getränkt und nach Abtropfenlassen auf etwa 5oo° erhitzt. Der so behandelte Graphit zersetzt in Berührung mit o,io/oigem Kallumamalgam und 5oo/oiger Kalilauge bei io5° in der gleichen Zeit neun- bis zehnmal soviel Amalgam wie nicht behandelter Graphit unter gleichen Bedingungen.
• 3. Walnußgroße Graphitstücke werden 24 Stunden in einer 2oo/oigen Eisenchloridlösung gelagert. Nach dem Abtropfenlassen wird der Graphit in einem gasbeheizten Drehrohrofen auf schwache Rotglut erhitzt. Nach dem Abkühlen wird nochmals mit Eisenchloridlösung behandelt und erhitzt. -Eine mit solchem Graphit gefüllte Vorrichtung, in der o,io/oiges Natriumamalgam mit 5oo/oiger Natronlauge bei ioo bis i io° zersetzt wird, leistet auch im Dauerbetrieb sieben- bis achtmal soviel wie eine mit nicht behandeltem Graphit gefüllte gleiche Vorrichtung.
• Aus 5o Gewichtsteilen Graphitstaub und 5o Gewichtsteilen Eisenpulver werden unter Zuinischung von 2 Gewichtsteilen eines organischen Bindemittels Preßkörper hergestellt. Diese Körper zersetzen in Berührung mit o,io/oigem Natriumamalgam und 12o/oiger Natronlauge bei 20° in der gleichen Zeit zwanziganal soviel Amalgam wie ohne Zusatz von Eisen hergestellte Graphitpreßkörper unter den gleichen Bedingungen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Zersetzen von Alkaliainal. gamen mit wässerigen Flüssigkeiten in Gegenwart von Graphit, dadurch gekennzeichnet, .daß man über einen etwa vorhandenen natürlichen Eisengehalt hinaus mit Metallen der Eisengruppe oder deren Verbindungen durchsetzten Graphit verwendet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß inan mit Lösungen der Metallsalze getränkten und dann erhitzten, vorzugsweise geglühten Graphit verwendet. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 448 892.