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Verfahren zur Reinigung arsenhaitiger Schwefelsäure vom Arsen sowie zur Gewinnung des letzteren.
Die Erfindung bezweckt ein zugleich wirksames und wirtschaftlich vorteilhaftes Verfahren, mittels dessen arsenhaltige Schwefelsäure gereinigt und in praktisch reinem Zustande erhalten werden kann und wobei das die Säure verunreinigende Arsen in praktisch reinem Zustande ohne Zuhilfenahme von Sublimation gewonnen wird.
Die Erfindung soll insbesonders zur Behandlung von arsenhaltigor Schwefelsäure' dienen, welche durch Brennen von Schwefelerzen, insbesondere arsenhaltigen Pyriten und Leiten der gasförmigen Produkte in üblicher oder sonst geeigneter Weise in einen Turm, z. B. den bekannten Gloverturm, durch welchen die Schwefelsäure mit dem in ihr gelösten Arsen fliesst, gewonnen wird ; selbstverständlich kann indes die Erfindung auch Anwendung zur
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(vorzugsweise nachdem sie zuvor in Berührung mit Reduktionsmitteln, wie z.
B. Holzkohle, gehracht worden ist, um etwa vorhandene höhere Sanerstoffverbindungen des Arsens
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wird, welches sieh nahezu in seiner Gesamtmenge als eine ölige Flüssigkeit aus der Schwefelsäure abscheidet, wenn diese in ein geeignetes Gefäss oder Gefässe abgelassen wird.
Die in dem Gefässe oder den Gefässen, in welchen sich das Chlorarsen, wie bemerkt, in ölartigen Form abscheidet, befindliche Schwefelsäure wird abgezogen und der Einwirkung von Luft unterworfen, welche den Anteil des gebildeten Chlorarsens, der sich nicht in Form einer öligen Flüssigkeit abgeschieden bat, in praktischem Sinne vollständig herausnimmt. so dass die Säure im gereinigten Zustande abfliesst ;
das auf diese Weise aus der Schwefetsäurc abgebtasene Chtorarsen tritt in einen Skrubber, der von Wasser durchrieselt wird (welches gewünschtenfalls im Umlaufe hindurchgeleitet werden mag), wodurch eine Reaktion zwischen dem Ghlorarsen und Wasser unter Bildung von arseniger Säure und Chlorwasserstoffsiiure veranlasst wird ; die arsenige Säure ist jedoch mit Spuren \on Selen verunreinigt. Cm sie von letzterem zu befreien, wird das Gemisch von Salzsäure und arseniger Säure mit einer zur Lösung der gefällten arsenigen Säure genügenden Menge des vorher in ölartiger Form erhaltenen Chorarsens versetzt und aus der Lösung der Selengehalt durch Zusatz von wenig Wasser gefällt.
Das Selen wird durch Filtration weggenommen und die klare Flüssigkeit mit so viel Wasser versetzt, dass sie eine Dichte von ungefähr 18"Be. erlangt, wodurch eine beträchtliche Menge (ungefähr 70%) des Arsens als arsenige Säure ausgefällt wird ; das Ganze wird dann filtriert und gewaschen, wobei die arsenige Säure auf dem Filter verbleibt, während die den nicht ausgefallenen Teil des Arsengehaltes enthaltende Salz-
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gewinnung in beschriebener Weise zurückgeführt.
Dasjenige Chlorarsen, welches nicht zur Wiederlösung der im Skrubber gefällten arsenigen Säure verwendet wurde, wird von seinem Selengehalte durch Zusatz der zur Fällung des Selens und Erhaltung des Arsens in Lösung erforderlichen Wassermenge und Filtration befreit und hionach die Flüssigkeit mit der zur Faltung ihres Arsengehaltes als Arsenigsänre erforderlichen Wassermenge versetzt. Damit aus dem Entarsenierungstnrme indifferente Gase abziehen können, wird eine Verbindung zwischen diesem Turme und dem Skrubber hergestellt.
Unter Hinweis auf die Zeichnung wird im nachstehenden ein Weg zur praktischen
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Glover, aus welchem die arsenhaltige Schwefelsäure in einen Kasten 2 fliesst, der so angeordnet ist, dass er zur Reinigung nur so viel Schwefelsäure als der gebildeten Menge derselben entspricht, in die Reinigungsanlage entlässt. Zu diesem Zwecke kann der Kasten mit zwei Ablässen versehen werden, von denen einer eine ungefähr doppelt so grosse Querschnittsgrösse besitzt als der andere ; der kleinere Auslass dient zum Ablassen der Menge Schwefelsäure, welche dem Reinigungsverfahren gemäss der Erfindung unterzogen werden soll, der grössere zur Zurückleitung von Säure in den Gay-Lussac.
Aus dem Kasten 2 fliesst die arsenhaltige Säure in ein Gefäss 3, welches Holzkohle enthält, wodurch die in der Schwefelsäure enthaltenen Arsenverbindungen (höhere Oxydationsstufen) zu arseniger Säure reduziert werden. Die nunmehr den gesamten oder praktisch gesamten Arsengehalt in Form von arseniger Säure führende Schwefelsäure fliesst aus dem Raume 4 durch Rohr. 5 in den Verteiler 6, und aus diesem durch die Vertoilungsrohre 7 in den mit geeignetem Materiale ausgesetzten Entarsenierungsturm S, welchen sie in der gleichen Richtung wie das durch Rohr 14 zugeleitete Chlorwasserstoffgas durchfliesst.
Die Temperatur im Turme 8 wird unterhalb des Siedepunktes des Chlorarsens gehalten, vorzugsweise auf ungefähr 100 C;
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peratur abkühlen. Die Schwefelsäure, in welcher das Arsen nunmehr in Form von flüssigem Chlorarsen enthalten ist, tritt durch Rohr 9 in das Gefäss 10, von da in das Gefäss 13 und aus diesem in das Gefäss 17. Diese Gefässe sind miteinander, wie dargestellt, durch Rohre u'rbunden, von denen die oberen, 11 und 15, den Übertritt der Schwefelsäure, die unteren, 12 und 16, den Übertritt des flüssigen Chlorarsens vermitte) n, welches sich in ö) artigfr Form abscheidet und unter der Schwefelsäure sammelt. Durch diese Anordnung
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Die aus dem oberen Teile des Scheidegefässes 17 durch Rohr 22 abfliessende Schwefelsäure enthält noch eine kleine Menge von Chlorarsen in Lösung ; um diese zu gewinnen und die Reinigung der Säure zu vervollständigen, wird die Säure in das Abtreibgefäss 23 geleitet, welches Vorrichtungen enthält, durch welche die Säure über eine grosse Oberfläche ausgebreitet und Luft so hindurchgeloitct wird, dass sie in enge Berührung mit der Säure tritt. Derartige Vorrichtungen können in gelochten Platten bestehen, über welchen Prellplatten angeordnet sind, um Mitreissen von Schwefelsäure zu verhindern.
Die Luft wird mittels einer geeigneten Vorrichtung in den unteren Teil des Gefässes 23 durch Rohr 24 eingeblasen ; indem sie sich durch die Löcher der gelochten Platten drängt, führt sie das in der Säure enthaltene Chlorarsen mit sich und durch Rohr 25 in den Turm 20, wo das Chlorarsen, wie beschrieben, mit Wasser behandelt wird.
Die aus dem Turme 20 fliessende Lösung besteht aus Salzsäure mit gelöster und suspendierter arseniger Säure. Dieses Gemisch fliesst in die Gefässe 19, 19*, welche abwechselnd in Benutzung sind, in welchen es mit flüssigem Chlorarsen aus dem Gefässe 17 behufs Wiederlösung der im Skrubber 20 ausgefällten arsenigen Säure behandelt wird. Auf Zusatz von wenig Wasser scheidet sich Selen ab. Das abgeschiedene Selen wird durch Filtration im Kasten 26 von der Flüssigkeit getrennt, welche klar in das Gefäss 27 abfliesst. Zu dieser klaren Flüssigkeit wird nunmehr Wasser in solcher Menge gesetzt, dass
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und mit einem solchen Reinheitsgrade gewonnen wird, dass sie keiner Sublimation bedarf.
Die die restierenden zoo des Arsengehaltes enthaltende Salzsäurelösung wird mittels Rohres 29 nach dem Gefässe 30 geleitet, aus welchem sie durch Rohr 81 nach dem Gefässe 13 fliesst. Indem sie hier mit der über dem Chlorarson stehenden Schwefelsäure zusammentrifft, wird aus ihr Chlorwasserstoffgas entwickelt, welches zur weiteren Verwendung im Verfahren durch Rohr 14 nach dem Turme 8 geleitet wird.
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zuvorige Behandlung mit Holzkohle oder einem anderen Reduktionsmittel, in den Turm geleitet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung von arsenhaltiger Schwefelsäure und Gewinnung ihres Arsengehaites durch Behandlung der arsenhaltigen Schwefelsäure mit Chlorwasserstoffgas, dadurch gekonnzeichnet, dass diese Behandlung bei einer unterhalb des Siedepunktes von
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Arsenchlorür ausscheidet.