Verfahren zur Herstellung von Natriumsulfid. CT'egenstand der Erfindung ist ein ver- l)c.sscrtes Verfahren zur Herstellung von Na triumsulfid in Verbindung mit einer unter Versendung von Primärzelle und Sekundär trog arbeitendenChloralkali-Elektrolyse nach dein Amalgam-Verfahren. Bekanntlich wird lüerbei da in der Primärzelle gebildete iatriuma.malgam im Sekundärtrog durch Re aktion mit Wasser in <RTI
ID="0001.0014"> Natronlauge und Was- sc@i@.stoff umgesetzt, wobei das wiedergewon- nene Quecksilber in die Primärzelle wird.
Solche Anlagen haben Sekun därtröge mit blanken Innenflächen, weil das Metall des Reaktionsgefässes sich aktiv an fier Zersetzung des Amalgams beteiligt, Bei einem bekannten Verfahren wird in dem vorgenannten Sekundärtrog das Natrium- anralgam anstatt mit Wasser mit einer wä,s- serige.n Lösung von Natriumpolysulfiden in Reaktion gebracht, wobei das Natriumpoly- ulfid durch den na.szierenden Wasserstoff in Natriumsulfid umgewandelt wird.
Die erfor- derliehe Natriumpolysulfid-Lösung kann hier bei direkt im Sekundärtrog hergestellt wer den durch die Zufuhr von elementarem Schwefel und Wasser, zufolge der stattfin- denden Reaktion zwischen der durch Zer- .;ctzung des Alka:liamalga.ms gebildeten Na tronlauge und dem Schwefel.
Die direkte Herstellung von Natriwmsul- fi.d im Sekundärtrog einer Natriumchlorid- Elektrolyse nach dem Amalgamverfahren ha.t ,jedoch verschiedene Nachteile. Zunächst muss der vorgenannte Sekundärtrog durch eine innere Isolierung, z. B. Gummierung, ge schützt werden. Hierdurch wird aber .dieser Trog nicht mehr verwendbar für die Her stellung von Natronlauge, denn für diesen Zweck muss, wie bereits erwähnt, der Trog blanke, metallische Innenflächen aufweisen.
Ferner besteht die Notwendigkeit, die Kon zentration der Natriumpolysulfid-Lösung durch eine exakt dosierte Schwefelzufuhr genau zu regeln, weil eine Überdosierung ein geibgefärbtes und eine Unterdosierung ein mit Natronlauge oder mit Natriumbieul- fid verunreinigtes Produkt liefern würde.
Um die erwähnten Nachteile zu beseiti gen, wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem das Natriumsulfid nicht im .Sekundärtrog, sondern in einem besonderen Reaktionsgefäss hergestellt wird, wodurch .der erwähnte Se kundärtrog ständig zur Herstellung von Na tronlauge verwendbar bleibt. Hierbei wird als Schwefelträger Quecksilbersulfid verwendet, wodurch die Herstellung des Natriumsulfids organisch -an eine mit Quecksilber im Kreis lauf arbeitende Ghloralkali-Elektrolyse an gegliedert werden 'kann.
Zur Herstellung von Natriums.ulfid wird Quecksilbersulfid mit Natriumamalgam in Gegenwart von Wasser in Reaktion gebracht, wobei der naszierende Wasserstoff mit dem Quecksilbersulfid unter Bildung von Schwe- felwa;sserstoff und Abscheidung von freiem Quecksilber reagiert und der Schwefelwasser stoff sich mit der gleichzeitig gebildeten Natronlauge zu Natriumsulfid umsetzt.
Eingehende Vereuche haben gezeigt, dass der grösste Teil des dem Reaktionsgefäss zu geführten Quecksilbersulfids sich glatt zu Natriumsulfid umsetzt und das Quecksilber hierbei in Form eines feinen Schlammes aus fällt, aber gleichzeitig eine Nebenreaktion stattfindet, wodurch eine kleinere Menge Quecksilbersulfid von gebildetem Natrium- sulfid in Form eines komplexen Sulfids ge bunden und dadurch der Umsetzung entzogen wird.
Es würde gefunden, .dass- das erwähnte Nebenprodukt Quecksilber-Natriumsulfid leicht durch Einleiten von Schwefelwasser stoff in die Lösung zerlegt werden kann. Hierbei fällt Quecksilbersulfid-Schlamm aus, und das gebildete Natriumsulfid wird teil weise zu saurem Natriumsulfid reduziert, wel ches -durch Zusatz von Natronlauge wieder in das normale Sulfid zurückgeführt werden kann.
Der .anfallende Quecksilbersulfid- schlamm lässt sich leicht von dem aus dem Amalgam zurückgewonnenen flüssigen. Queck silber abtrennen und kann in die Fabrikation zurückgeführt werden.
Die auf diese Weise erhaltene konzen trierte Natriumsulfidlauge liefert rein weisses, kristallisiertes Natriumsulfid vollständig frei von elementarem Schwefel.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Natriumsulfid ist daher da durch gekennzeichnet, dass das der Pri märzelle entnommene Natriu#mamalgam nicht im Sekundärtrog, sondern in einem besonde ren Reaktionsgefäss mit Wasser und Queck silbersulfid behandelt wird,
wobei zwecks Zerlegung des durch eine Nebenreaktion ge bildeten komplexen Quecksilber-Natriumsul- fids unter Rückgewinnung von Natriumsul- fid Schwefelwasserstoff zugeführt wird.
DieDurchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird durch das nachf olgende Bei spiel näher erläutert: Durch Verrühren von Quecksilber mit Schwefel undNatronlauge wird nach bekann tem Verfahren bei einer Temperatur von un gefähr 50 C .dae als Schwefelträger dienende Quecksilbersulfid gewonnen.
Von der Primärzelle einer Chlornatrium_ Elektrolyse wird in ein gummiertes Reak tionsgefäss, in welehem sich das Quecksilber sulfid befindet, das Natriumamalgam geleitet und mit der erforderlichen Menge Wasser zersetzt unter Bildung von Natronlauge und Wasserstoff. Hierbei tritt der naszierende Wasserstoff -mit dem Quecksilbersulfid in Reaktion unter Abscheidung von Quecksil- berschlamm und Bildung von SeUwefelwas- serstoff,
welcher sich seinerseits mit,der vor handenen Natronlauge zu Natriumsulfid um- eetzt.
Ein Teil des zugeführten Quecksilbersul fids wird durch das entstandene Na_..S in Form der Komplexverbindung Nass . 2 HgS gebunden und verunreinigt,die Lösung.Durch Einleiten von Schwefelwasserstoff wird das vorerwähnte Doppelsulfid zerlegt, wobei Quecksilbersulfid in Form von Schlamm -aus fällt und das frei gewordene Natriumsulfid teilweise zu saurem Sulfid reduziert wird.
Durch die Beigabe von Natronlauge wird die ses in normales Sulfid zurückverwandelt.
Deranfallende Que.cksilbersulfid-Sehlamm wird von dem aus dem Natriumama;lgam zu rückgewonnenen flüssigen Quecksilber ab getrennt und in die Fabrikation zurückge führt. Das Quecksilber fliesst zurück zu den elektrolytischen Zellen.
Der Schwefelwasserstoff wird nach be kannter Methode durch die Herstellung aus Schwefel und Wasserstoff gedeckt, wobei der Bedarf an Wasserstoff von der Chlornatrium- Elektrolyse geliefert werden kann.
Process for the production of sodium sulfide. The subject of the invention is a complete process for the production of sodium sulfide in connection with a chloralkali electrolysis according to the amalgam process, which works with a primary cell and a secondary trough. It is known that lüerbei there is iatriuma.malgam formed in the primary cell in the secondary trough through reaction with water in <RTI
ID = "0001.0014"> Sodium hydroxide solution and Was- sc @ i @ .stoff converted, whereby the recovered mercury is in the primary cell.
Such systems have secondary troughs with bare inner surfaces, because the metal of the reaction vessel actively participates in the decomposition of the amalgam. In a known process, the sodium anralgam is instead of water with an aqueous solution of in the aforementioned secondary trough Brought sodium polysulphides into reaction, the sodium polyulphide being converted into sodium sulphide by the nascent hydrogen.
The necessary sodium polysulphide solution can be produced directly in the secondary trough by adding elemental sulfur and water, due to the reaction that takes place between the sodium hydroxide solution formed by the decomposition of the alkali metal oxide and the Sulfur.
The direct production of sodium sulphide in the secondary trough of a sodium chloride electrolysis using the amalgam process has, however, various disadvantages. First of all, the aforementioned secondary trough must be provided with internal insulation, e.g. B. rubber coating, ge protected. As a result, however, this trough can no longer be used for the manufacture of caustic soda, because for this purpose, as already mentioned, the trough must have bare, metallic inner surfaces.
Furthermore, there is a need to precisely regulate the concentration of the sodium polysulphide solution by means of an exactly metered supply of sulfur, because an overdosage would result in a yellowed product and an underdosage would result in a product contaminated with sodium hydroxide or sodium sulphide.
In order to eliminate the disadvantages mentioned, a process was developed in which the sodium sulfide is not produced in the secondary trough, but in a special reaction vessel, whereby the secondary trough mentioned can always be used for the production of sodium hydroxide solution. Here, mercury sulphide is used as the sulfur carrier, whereby the production of the sodium sulphide organically can be subdivided into a chlorine-alkali electrolysis that works with mercury in a cycle.
To produce sodium sulphide, mercury sulphide is reacted with sodium amalgam in the presence of water, the nascent hydrogen reacting with the mercury sulphide to form hydrogen sulphide and separation of free mercury, and the hydrogen sulphide is mixed with the sodium hydroxide solution that is formed at the same time Sodium sulfide converts.
Incoming investigations have shown that most of the mercury sulphide fed to the reaction vessel converts smoothly to sodium sulphide and the mercury precipitates in the form of a fine sludge, but at the same time a side reaction takes place, whereby a smaller amount of mercury sulphide is formed from sodium sulphide a complex sulfide is bound and thus withdrawn from implementation.
It has been found that .that the mentioned by-product, mercury sodium sulfide, can easily be broken down into the solution by introducing hydrogen sulfide. Here, mercury sulphide sludge precipitates and the sodium sulphide formed is partially reduced to acidic sodium sulphide, which can be returned to normal sulphide by adding sodium hydroxide solution.
The resulting mercury sulphide sludge can easily be separated from the liquid recovered from the amalgam. Separate mercury and can be returned to manufacturing.
The concentrated sodium sulfide liquor obtained in this way provides pure white, crystallized sodium sulfide completely free of elemental sulfur.
The method according to the invention for the production of sodium sulfide is therefore characterized in that the sodium amalgam removed from the primary cell is not treated in the secondary trough, but in a special reaction vessel with water and mercury sulfide,
whereby, for the purpose of decomposing the complex sodium mercury sulphide formed by a side reaction, hydrogen sulphide is supplied with recovery of sodium sulphide.
The implementation of the method according to the invention is explained in more detail by the following example: By stirring mercury with sulfur and sodium hydroxide solution, mercury sulfide serving as a sulfur carrier is obtained according to a known method at a temperature of about 50 ° C.
The sodium amalgam is passed from the primary cell of a sodium chloride electrolysis into a rubberized reaction vessel in which the mercury sulfide is located and is decomposed with the required amount of water to form sodium hydroxide and hydrogen. Here the nascent hydrogen reacts with the mercury sulphide with the separation of mercury sludge and the formation of hydrogen sulphide,
which in turn reacts with the available caustic soda to form sodium sulfide.
Part of the supplied mercury sulphide becomes wet in the form of the complex compound due to the resulting Na _ .. 2 HgS bound and contaminated, the solution. By introducing hydrogen sulfide, the aforementioned double sulfide is broken down, mercury sulfide precipitates in the form of sludge and the sodium sulfide released is partially reduced to acid sulfide.
By adding caustic soda, this is converted back into normal sulphide.
The resulting mercury sulphide lamb is separated from the liquid mercury recovered from the sodium lamb and returned to the manufacturing process. The mercury flows back to the electrolytic cells.
The hydrogen sulfide is covered by production from sulfur and hydrogen according to a known method, whereby the need for hydrogen can be supplied by the sodium chloride electrolysis.