AT126129B - Verfahren zur Gewinnung von reinem Schwefel aus schwefelhaltigen Rohstoffen in ununterbrochenem Arbeitsgang. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Gewinnung von reinem Schwefel aus schwefelhaltigen Rohstoffen in ununterbrochenem Arbeitsgang. 



   Die Verwendung von Thionaten zur Absorption von Schwefelwasserstoff oder Schwefeldioxydgas ist vielfach vorgeschlagen worden, indem man vorzugsweise die thiosulfosauren Salze zum Absorbieren von der schwefligen Säure und die polysulfosauren Salze zum Absorbieren von Schwefelwasserstoff benutzte. Beim Studium der Polysulfosäuren und ihrer Salze wurde festgestellt, dass die höheren   Polysu1fosäuren     bzw. Polythionate   (z. B. die Tetrathionsäure) eine schwefeladdierende Wirkung aufweisen. Auf diese Weise ist es   möglich.   aus niedrigerem Polythionaten höhere Schwefelverbindungen herzustellen.

   Die höheren Polythionate, die   Penta-und   Hexathionate sind aber keine beständigen Verbindungen, da die Penta-und Hexathionate den aufgenommenen Schwefel wieder langsam abgeben und dabei zu Tetrathionat abgebaut werden. 



  Es hat sich gezeigt, dass diese Schwefelabscheidung in Form von präzipitiertem Schwefel vor sich geht. Sorgt man aber dafür, dass in der Lösung während der Schwefelabscheidung kolloidaler Schwefel bzw. Schwefel in statu nascendi"vorhanden sei, so wird dieser durch Tetrathionate wieder leicht aufgenommen und unter günstigen Umständen wiederholt in Form von präzipitiertem Schwefel abgegeben.

   Erfindungsgemäss wird der Schwefelgehalt des RohstofTs in üblicher Weise in   Schwefelwasserstoff- und Schwefeldioxydgase   überführt, die gewonnenen von Flugstaub befreiten und gewaschenen Gase gleichzeitig in eine, vorteilhaft fein verteilte konzentrierte Lösung in Wasser   löslicher   höherer   Polythionatsalze,   wie Alkali-oder Erdalkalisalze der   Penta-oder Hexathionate, eingeleitet   und der hiebei sich abscheidende Schwefel von der Salzlösung getrennt und getrocknet, indessen aber die von dem ausgefällten Schwefel befreite Salzlösung zur weiteren Schwefel erzeugung ständig dem Reaktionsgefäss wieder zugeführt.

   Gleichzeitig nimmt die Lösung aber den durch die Einwirkung des Schwefelwasserstoffs auf die schweflige Säure gebildeten Schwefel in statu   nascendi"auf,   wodurch die Tetrathionate wieder zu Penta-Hexathionaten regeneriert werden. Der Prozess kann dadurch beschleunigt werden, dass man zu der Polythionatlösung ganz geringe Mengen Alkohole, z. B.   1-20/0 Glycerin,     hinzufügt.     ferner auch   dadurch, dass man die Temperatur der Flüssigkeit, der man die mit Kohlendioxyd oder auch mit Kohlenoxyd vermengten Gase zuführt, zwischen   45-65  C   hält. 



   Die Zufuhr des Schwefelwasserstoffs und des   Schwefeldioxyds in die Pentathionatlösung   soll im richtigen Verhältnis zugeführt werden, als welches je nach der Beschaffenheit der Gase sich 2 : 4 bis 2 : 7 beispielsweise ergeben hat. 



   Während der Gaszufuhr geht die Schwefelabscheidung und die Regenerierung der Lösung sehr rasch von satten. Sonst ist die Reaktion   sein-träge.   Ist aber   Schwefelwasserstoff über   dem angegebenen Verhältnis im   Überschuss,   so wird das Pentathionat langsam zu Thiosulfat reduziert. Das soll unbedingt vermieden werden, da die Regenerierung des Pentathionats aus Thiosulfat eine verhältnismässig träge Reaktion ist und   überhaupt nicht In   einen Dauerbetrieb passt. Ist schweflige Säure nach dem gegebenen Verhältnis im   Überschuss,   so wird hauptsächlich kolloidaler Schwefel erzeugt, welcher den   schon'ausgeschieden en präzipitierten Schwefel   all-   mählich   zusammenballt.

   In diesem Zustand lässt sich dann der fertige Schwefel schwer auswaschen. Kleinere Schwankungen während der Gaszuleitung schaden   natürlich   nicht. da man diese Ordnungswidrigkeit leicht bemerken und ausgleichen kann. 

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   Während die bisher bekannten Verfahren   hauptsächlich   darauf begründet waren, dass man einerseits die schweflige Säure durch Thiosulfat absorbiert hat, wobei aus Thiosulfat Tri-und Tetrathionat sich bildet, anderseits Schwefelwasserstoff zur Reduktion der erwähnten Polythionate verwendet wurde, dürfen in der Polythionatlösung des neuen Verfahrens nur Tetraund Penta-bzw. Hexathionate vorhanden sein, u. zw. im gleichen Verhältnis. Thiosulfat kommt darin nie vor. Ist Tetra-oder Pentathionat im Überschuss,. so war die Gaszufuhr unrichtig. 



   Aus dem Vorhergesagten ist also ersichtlich, dass man in diesem Falle nicht mit einer 
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   Da die Schwefelabscheidung und die gleichzeitige Schwefelaufnahme durch die Polythionate gleichmässig geschieht, so bleibt das Verhältnis zwischen den verschiedenen Polythionaten ständig und die Lösung besitzt bei einer richtig durchgeführten Gaszuleitung eine stets unveränderte Aktivität. Falls man eine Pentathionatlösung besitzt, braucht man überhaupt nur dafür zu sorgen, dass man Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxyd im richtigen Verhältnis   ununterbrochen. zuführt   und den abgeschiedenen präzipitierten Schwefel in einer Filtervorrichtung von der Lösung trennt und die von Schwefel befreite Lösung wieder in den Arbeitsgang zurückführt. Die Schwefelabscheidung und die Zurückführung der unveränderten   Pentathionat.   lösung geht, also in ununterbrochenem Kreislauf. 



   Aus dem Vorhergesagten geht hervor, dass die Ausbeute an Schwefel bloss von der Konzentration der Gase'abhängt. Arbeitet man mit konzentrierten Gasen, so verwendet man zweckmässig eine stärkere Pentathionatlösung. Sind die Gase dagegen verdünnt, so reicht man auch mit einer verdünnten Pentathionatlösung aus. Es hat sich gezeigt, dass eine   10% igue   Pentathionatlösung noch recht brauchbar ist, doch scheint diese Konzentration beinahe an der niedrigsten Grenze zu liegen, bei welcher die Arbeit sich noch lohnt. 



   Das Verfahren eignet sich hauptsächlich zur Herstellung grösserer Mengen an Schwefel aus verschiedenen schwefelhaltigen Rohstoffen oder auch aus Rohschwefel. Es kann also nur hauptsächlich solches Rohgut, das man leicht vergasen kann, wie z. B. die Schwefelerze, Schwefelkies, Zinkblende, Kupferkies, Bleiglanz, Rohschwefel, Gasreinigungsmassen usw. in Betracht kommen. 



   Zur Bereitung einer Pentathionatlösung eignet sich am besten das Kalisalz. Das Ammollsalz ist zur   Durchführung   des Verfahrens am wenigsten geeignet, da man während des Prozesses ständig bei   600 C   und darüber arbeitet und wegen der Flüchtigkeit des Ammonsalzes schon nach kurzer Zeit mit grösseren Verlusten zu rechnen haben würde. 



   Bei der Gaszufuhr ist es ganz gleichgültig, ob die beiden Gase in die Pentathionatlösung gemischt oder getrennt geleitet werden. Hauptsache ist, dass die Zufuhr gleichzeitig, u. zw. im richtigen Verhältnis, erfolgt. 



   Die in der Zeichnung wiedergegebene Skizze einer Anlage zur Anwendung des Erfindungverfahrens und die nachstehende Beschreibung einer praktischen Durchführung desselben macht das Verfahren so verständlich, dass eine weitere theoretische Erläuterung unnötig erscheint. 



   Man bereitet eine Kalium-Pentathionatlösung von 30-32  Bé derart, dass man in Kalilauge die gleichen Raummengen von Schwefelwasserstoff und schwefliger Säure bis zur Sättigung einleitet, und bewahrt die Lösung im Ständer 1 auf. Die Lösung wird durch die Leitung 2 allmählich in die Absorber 5-7 geleitet, wo sie fein zerstäubt wird. In diese fein verteilte   Pentathionatlösung wird   durch die Gasleitungen 3 und 4 Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxyd eingeführt. Durch die Reaktionswärme erwärmt sich die Lösung auf ungefähr   600 C,   auf welcher Temperatur sie ständig gehalten und wodurch auch gleichzeitig das aus   SHg-S Os   gebildete   HgO   ständig verdampft wird.

   Während der Gaszufuhr scheidet sich der feine, präzipitierte Schwefel sofort aus, welcher durch die Leitung 8 in die Filtervorrichtung 9 kommt, wo der abgeschiedene Schwefel ausgewaschen wird. Dann wird der ausgewaschene reine, aber noch feuchte Schwefel durch die Leitung 9'in den Trockner 10 befördert. Das Filtrat wird durch die Leitungen 11, 12 und 13 wieder dem Ständer 1 zugedrückt, wobei wahlweise ein Sammelgefäss 14 mit den Leitungen 15 und 16 oder ein   Eindarnpfgefäss 17   mit den Leitungen 18 und 19 zwischengeschaltet sein kann. Das Gefäss 17 soll auch als Sammler für die Waschwässer des abgeschiedenen Schwefels dienen, die dann durch das Fallrohr 20 abgelassen werden können. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Gewinnung von reinem Schwefel aus schwefelhaltigen Rohstoffen in ununterbrochenem Arbeitsgang, dadurch gekennzeichnet, dass man den Schwefelgehalt der Rohstoffe in üblicher Weise in Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxydgase überführt, die erzeugten <Desc/Clms Page number 3> HsS-und SO-Gase gleichzeitig in eine konzentrierte Lösung in Wasser löslicher höherer Polythionatsalze, wie Alkali-oder Erdalkalisalze der Penta-oder Hexathionate einleitet und den hiebei sich abscheidenden Schwefel von der Salzlösung trennt und trocknet, indessen aber die von dem ausgefällten Schwefel befreite Salzlösung zur weiteren Schwefelerzeugung ständig im Kreislauf hält und dem Reaktionsgefäss wieder zuführt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass die im geschlossenen Apparatensystem beständig im Kreislauf gehaltene Salzlösung zur Begünstigung der Arbeitsbedingungen auf einer Temperatur zwischen 45 und 650 C gehalten wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Beschleunigung des Verfahrens der Polythionatlösung geringe Mengen von Alkoholen, wie z. B. Glyzerin, zusetzt. EMI3.1