DE1467292A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gips und Eisenoxyd - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gips und Eisenoxyd

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DE1467292A1
DE1467292A1 DE19641467292 DE1467292A DE1467292A1 DE 1467292 A1 DE1467292 A1 DE 1467292A1 DE 19641467292 DE19641467292 DE 19641467292 DE 1467292 A DE1467292 A DE 1467292A DE 1467292 A1 DE1467292 A1 DE 1467292A1
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reaction bath
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Mitsuo Hanada
Hidehiko Miyairi
Keiichi Murakami
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    • C01F11/46—Sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
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Description

U67292
Dr.F.Zumstein - Dr. E. Assmann , Dr. R. Koenigsberger
Dipt. Phys. R. Hohbauer
Pc!;ntanwqltu
München 2, Bröjhaussfrafje 4/IH
Sch/fc» '
2/2/1
38—44835 Neue vollst. Anmeldungsunterlagen 38-44836... ' i=«««^=*=««=^=™«=™=====
YAWAIA CHEMICAL IHDUSTRY CO*, LTD., Tokyo, Japan
Verfahren eur kontinuierlichen Herstellung von Gips und
Eisenoxyd
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gips und Eisenoxyd aus einer Abfallschwefel- säurelösung, die"Eisen enthält.
. Ein typisches Beispiel für eine Abfallschwefelsäurelösung, '3 die Eisen enthält, ist im allgemeinen eine Abfallsäurelösung, · ξ die aus der Schwefelsäurebeizung bei der Behandlung und Ver- : γ arbeitung von Eisen- und Stahlmaterialien abgelassen wird. Bis- |; her wurde solch eine Abfallsäurelösung gewöhnlich unverändert 'r in die Kanalisation abgelassen, wodurch Fragen der öffentlichen Gesundheit auftauchten· Deshalb wurden verschiedene Ver fahren zur Behandlung und Beseitigung derartiger Abfallsäure-
TereUOllt· ' ,NSPECTEO
90 9 8 0 4/1 130
Bei einem dieser "bekannten Verfahren wird Gips aus einer Abfallschwefelsäurelösung durch Zugabe von Calciumhydroxyd unter Neutralisation der SchwefelBäurelösung erhalten. Dieses Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, dass sich gelartiges Eisenhydroxyd abscheidet und gleichzeitig feine Gipskristalle in einer Grosse von 2 bis 3 Mikron anfallen, die die Abtrennung des feinen Gipses von dem Eisenhydroxyd unmöglich machen und Filter— und Trockenverfahren sehr schwierig gestalten.
Es ist bisher in der Industrie noch kein Versuch zur Wiedergewinnungeines gut geeigneten Gipses aus der Abfallsäurelösung praktisch durchgeführt worden.
Als Ergebnis gründlicher Forschungen wurde das erfindungsgemässe Verfahren zur kontinuierlichen Wiedergewinnung von Gips, der im wesentlichen keine Eisenverbindungen enthält und gute Piltereigenschaften aufweist, aus einer Abfallschwefelsäurelösung, die Eisensulfat enthält, durch Behandlung der Abfallschwefelsäurelösung mit einer Calciumverbindung unter spezifischen Bedingungen gefunden«
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren but wirksamen Wiedergewinnung von Gips aus einer Abfallschwefel-» Säurelösung durch Behandeln der Schwefelsäure mit einer Calciumverbindung zu schaffen.
909804/1130
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, "dass ein Verfahren zur wirksamen Wiedergewinnung von Eisenoxyd aus einer Abfallochwefelsäure durch Behandeln der Schwefelsäure mit einer Oalciumverbindung ermöglicht wird.
Als Eisen enthaltende Abfallschwefelsäurelösung, die durch das erfindungsgemässe Verfahren behandelt wird, dient beispiel3-weise eine Abfallsäure, die aus einem Beizverfahren für Eisen- und Stahlgegenstände abgeleitet wird; erfindungsgemäss wird vorzugsweise eine Schwefelsäurelösung behandelt, die ungefähr 6 g/Liter freie Schwefelsäure enthält.
Als erfindungsgemässe Caloiumverbindung kann Caloiumcarbonat, Caloiumhydroxyd oder eine Mischung dieser beiden Verbindungen verwendet werden. Als Calciumcarbonat kann Kalkstein verwendet werden, und zwar sowohl in Form eines Nebenproduktes der Kaust if i zierung als auch des Staubes eines Zementofens, der bisher zu einer Wiederverwendung angefallen istj als Calciumhydroxyd I kann gelöschter Kalk oder eine Karbid schlacke, die bisher eben- ;■' falls EU einer Wiederverwendung angefallen war, verwendet werden.:
Das Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass duroh Zugabe einer Calciumverbindung, d.h. von'Calciumcarbonat oder Caloiumhydroxyd, zu einer Abfallschwefelsäurelösung eine neutralisation verhindert wird, genauer gesagt, wird die Bildung von Eiaenhydroxyd verhindert und es werden Gipskristalle von. _^'
809804/1130
ausreichender Grosse hergestellt* Um die vorstehend erwähnten
Merkmale zu verwirklichen, werden die spezifischen Bedingungen
der Zugabe einer Calciumverbindung zu der Schwefelsäurelösung
aufrechterhalten. Die spezifischen Bedingungen bestehen darin,
dass der pH-Wert der erhaltenen Mischung auf einen bestimmten
Wert unter dem Neutralpunkt und die Konzentration des erhaltenen
CaS04»2Hg0 auf einen bestimmten Bereich eingestellt wird.
Ss wurde gefunden, dass bei Zugabe einer Caloiumverbindung,· d.h. $_
von Calciumcarbonat und Calciumhydroxyd oder einer Mischung die- i
ser beiden Verbindungen in Form einer Aufschlämmung mit Wasser au einer Sisen enthaltenden Abfallschwefelsäure^sung in ein
'Reaktionsbad in solohen Mengen, die einen pH-Wert der erhaltenen *
.Mischung von weniger als ungefähr 2,5 und einer Konzentration :.
an CaSCh.2H2O in der.Mischung von ungefähr 100 bis 300 g/Liter -.
fisur Folge haben, in sehr wirksamer Weise ein Gips mit hoher ■'
Ausbeute erhalten wird. Übertrifft der pH diesen Wert, so bildet ;
sich in höherem Prozentsatz Eisenhydroxyd, überschreitet die f
Konzentration des CaSO^ .'2H2O den oben angegebenen Bereich, so ]
steigt die Bildung feiner Gipskristalle an. Sind die angegebenen J
Werte kleiner, so wird das Verfahren unwirtschaftlich. ;
'■■■■ ' ί
Bei der praktischen Herstellung von Gips mit einer Kristall- ν
länge von 100 bis 200 Mikron in industriellem Maßstab werden ' ■'· ^edooh die feinen Gipskristalle von weniger als 100 Mikron, meistens von 2 bis 3 Mikron, als Impfkristalle zusammen mit der
Aufschlämmung einer Caloiumverbindung oder im voraus, je nach
•■■;. . '. ORIGINAL INSPECTED '.
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-den Bedingungen, zugegeben. Durch Verwendung von Impfkristallen kleiner Korngrösse wird.die Herstellung des Gipses beschleunigt, da sie in dem Reaktionsbad zur gewünschten Kristallgrösse an- .,-wachsen·. ■ . ■'
Deshalb werden in praktischer Weise bei dem erfindungsgemässen ; Verfahren eine Aufschlämmung einer Calciumverbindung, Wasser :\ und Impfkristalle zu der Eisen enthaltenden Abfallschwefel- ·. säurelösung in dem Reaktionsbad in solohen Mengen zugegeben, dass der pH der erhaltenen Mischung weniger als 2,5 und die Konzentration des CaSO.,2HpO in der Reaktionsmisohung 100 bis 300 g/liter beträgt1· Während die Misohung von einem an dem Reaktionsbad an- 'L gebrachten'Rührer 1,5 bis 5 Stunden lang gerührt wird, schreitet ι die Reaktion in dem Reaktionsbad fort, wobei ein Gipsprodukt ; und ein Peingipe erzeugt werden, die später leicht von der Mi- \ βοhung mit Hilfe eines Separators abgetrennt werden können.
Eine hohe Ausbeute, wie 95 Gew.-#, an Gipsprodukt kann erhalten werden, der feine Gips kann zur Verwendung als Impfkristalle % wieder zurüokgeführt werden. Die Menge der wieder einzuführenden Impfkristalle wird von der Konzentration der ReaktionBflüs- ' sigkeit, Oberfläche der Kristallkerne, pH-Wert, Rührgeschwindigkeit usw. beeinflusst, diese Menge wird jedoch unter konstanten Arbeitsbedingungen festgelegt» Im allgemeinen macht die Menge der Impfkristalle, die zugesetzt werden, 5 & der Konzentration an OaSO^.2HgO aus,-das bei der Umsetzung in dem Reaktionsbad erhalten wird, d.h. 100 bis 300 g/Liter. Von den in der vorlie-
909 8 0Λ/ 11 3 0 origjnal inspected *
genden Erfindung angegebenen Arbeitsbedingungen wird der pH-Wert in dem Reaktionsbad auf einen Vert von weniger als ungefähr 2,5» vorzugsweise 0,5 bis 2 und die Konzentration des CaSO..2HgO auf ungefähr 100 bis 300 g/Liter eingestellt, wobei diese Werte durch Anpassung der Mengen von''der Aufschlämmung der Calciumver— bindung und der zuzufügenden Impfkristalle erhalten werden.
Auch die Reaktionstemperatur in dem Reaktionsbad, das Rührverfahren und die Retentionszeit der Reaktionsmischung in dem Reaktionsbad zeigen einen Einfluss auf die Beschleunigung der Bildung des Gipsproduktes. Die Temperatur in dem Reaktionabad ist Vorzugsweise höher, es ist jedoch nicht notwendig, die i Reaktionamisohung eigene zu erhitzen. Idο durchschnittliche J-
■ k
Retentionszeit der Reaktionsmischung in dem Reaktionsbad ist ]
vorzugsweise 1,5 bis 5 Stunden. '
Die aus dem Reaktionsbad abgelassene Reaktionsmischung wird in Gipeprodükt, Peinkristallgips und zurückbleibende Flüssigkeit mit Hilfe von Separatoren getrennt, wie beispielsweise mit einem Plüssigkeitszyklon und einem Eindloker. Der erhaltene Peingips kann in das Reaktionsbad als Impfkristalle, wie oben bereits erwähnt, zurückgeführt werden, die zurückbleibende Plüssigkeit, die weniger als 5 $> freiet Schwefelsäure und als Rest ■Bisensulfat enthält, kann der weiteren Behandlung zur Wiedergewinnung von Gripsprodukt und Eisenoxyd unterzogen werden.
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Auf diese Art kann die Ablagerung von Eisenhydroxyd durch die vorstehend beschriebenen Verfahrensbedingungen vollständig verhindert werden, Gips, der keine Eisenaalze enthält, kann kontinuierlich hergestellt werden und das Wachsen de3 kristallinen
Qipnprouulcton
Gipses fördert die Erzeugung eines iröaulttgipses mit einer Grösse von über 100 Mikron,
Da Eisenhydroxyd nicht abgelagert wird und die Konzentration des Gipses in dem Reaktionsbad eingestellt wird, kann darüber hinaus die Reaktionsmischung in dem Reaktionsbad sehr leicht unter Rühren behandelt werden und Gipsprodukt und Peinkristallgipe können leicht in einem Trennverfahren mit Hilfe eines einfachen Separators abgetrennt werden,
Auf diese Art abgetrenntes Gipsprodukt besitzt in der Kristall-•C-Achse eine länge von ungefähr 100 bis 200 Mikron und stellt einen flächigen Kristall von vergleichsweise einheitlicher Stärke dar} der Wassergehalt kann mit Hilfe eines Zentrifugalabscheider β auf ungefähr 10 $> herabgesetzt werden.
Paa erfindungsgemäss erhaltene Gipsprodukt besitzt eine gute Qualität, die nicht schlechter als die von Katurgips ist. Er kanxi zum Zementieren, Gipsen oder Formen verwendet werden.
Sa das erfindungsgemässe Verfahren derartig einfach durchzuführen ist und eine Abfallschwefelsäurelösung, für die es bisher keine Verwendung gab, verwendet werden kann und weiterhin Zement-
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· '■"*< ·■■
drehrohrofentaub oder Karbidschlaoke und dergl., die ebenfalls
bisher nicht verwendet werden konnten, als Calciumverbindungen
[Verwendet werden, wobei die Kosten für die Rohmaterialien in
>ganz erheblicher Weise reduziert werden, ist die vorliegende Er-
t ■ ■ ■
,findung für die Industrie von grosser Bedeutung.
Für diesen' Zweck wird ein zweites Bad verwendet, das seitlioh
an den erwähnten Reaktionsbad installiert ist (welches im folgenden als erstes Bad bezeichnet wird)·
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin duroh die Wiedergewin- ]
nung von Gipsprodukt und Eisanoxyd aus der übrigbleibenden Plus- {
sigkeit, die nach der Entfernung des Gipsproduktes und Pein- i
gipses aus der aus dem Reaktionsbad abgelassenen Reaktionsmi- > Bohung gekennzeichnet»
In dem zweiten Reaktionsbad werden eine Calciumhydroxydauf- /;
schlämmung (in dem zweiten Reaktionobad wird nur Calciumhydroxyd \
verwendet), Wasser und Impfkristalle der übriggebliebenen Plus- -j
sigkeit aus dem ersten Bad in solchen Mengen zugesetzt, dass der ·]
pH-Wert der erhaltenen Mischung 6 bie 10 und die Konzentration ;■ dee Pe(OH)2 10 bis 30 g/Liter beträgt.
Die Temperatur in dem zweiten Reaktionsbad wird auf 50 bis TOO0O
erhöht, beispielsweise durch Wasserdampf, und das zweite Reaktionsbad wird duroh Einblasen von luft in das Bad unter einer
oxydierenden Atmosphäre gehalten·
. ORIGINAL INSPECTED
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Die durchschnittliche Hetentionszeit für die Reaktionsmischung beträgt vorzugsweise 1 bis 3 Stunden," die Reaktionsmischung in dem zweiten Bad muss ebenfalls kontinuierlich mit Hilfe eines Rührera gerührt werden. ,
Die Reaktionsmiachung aus dem zweiten Reaktionsbad wird in (Jipsprodukt, Feinkrietallgips, Eisenoxyd, und Abwasser mit HiI- j; fe von Separatoren getrennt, wie beispielsweise mit einem FlüssigkeitiBZyklon, einem Eindicker und einem Zentrifugonseparator. ·; Der Peinkristallgips kann ebenfalls als Impfkristalle in das · -zweite Reaktionsbad zurückgeführt werden und daa Abwasser kann ; ebenfalls wieder verwendet werden.
- /» ■ ν
■ '■ - ;
Die Ausbeute an Gipsprodukt kann 95 Gew.-^ erreichen. .
[,Die erfindungsgemässen Verfahrensbedingungen können daher durch , [Vereinigung des ersten und zweiten Reaktionsbades wie folgt [zusammengefasst werden:
* '
Cn dem ersten Reaktionsbad wird eine Aufschlämmung einer Calcium-Verbindung,'die aus Calciumcarbonat und Oalciumhydroxyd oder einer Mischung der beiden Verbindungen bestehen kann, Wasser und Impfkristalle einer Abfallschwefelsäurelösung in solchen Mengen zugegeben, dass der pH- Wert der erhaltenen Mischung weniger als 2,5 und die Konzentration des OaSO^.2H2O in der Mischung 100 bis 300 g/Liter ist (es ist auch möglich, Iceine Impfkristal-Ie zuzugeben), die Reaktion wird unter 1,5 bis 5stündigem Rühren
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- -ίο -
durchgeführt, jedoch ohne Erhitzen und die aus dem Bad abgelassene Reaktionamischung wird in Gipsprodukt, Peingips und
übrigbleibende Flüssigkeit aufgetrennt. Während das Gipspro- '..
dukt wiedergewonnen wird, wird der Feingips als Inpfkristalle ' ■?
in dem ersten und/oder zweiten Bad verwendet, die übrigbleiben- ■/
de Flüssigkeit wird in das zweite Reaktionsbad geleitet, indem ■/
eine Calciumhydroxydaufschlämmung, Wasser und Impfkristalle der £
erwähnten, aus dem ersten Bad übriggebliebenen Flüssigkeit in \s
solohen Mengen zugesetzt werden, dass der pH-Wert der Mischung U
6 bis 10 und die Konzentration des Pe(OH)2 10 bis 30 g/Liter ·.
beträgt. Die Reaktion wird unter Erhitzen der Mischung auf 50 bis ;■
1000O und 1„bia 3stündigem Rühren durchgeführt, durch Einblasen ·>
von Luft 'In 'der Reaktionemieohung eine oxydierende Atmosphäre auf- -
reohterhalten und das Reaktionsprodukt in Gipsprodukt, Peingips ^:
und Eiaenoxyd aufgetrennt. Auf diese Art werden Gipsprodukt und ·
Eisenoxyd wiedergewonnen und der Peingips kann als Impfkristall '· in dem zweiten Reaktionsbad verwendet werden.
Es ist auch möglich, die aus dem ersten Bad erhaltene übriggebliebene Plüoaigkeit, die Peingips enthält, in einem zweiten
Bad zu verwenden. Die Einführung einer Abfallaohwefelsäurelösung
und einer Aufschlämmung einer Calciumverbindung in das erste
Reaktionsbad oder die Einleitung der übriggebliebenen Flüssigkeit und einer Aufschlämmung einer Calciumverbindung in das
zweite Reaktionebad, wird mit einer bestimmten Pliessgeschwindig-
CRIGlNAL :v??i:CTED
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kalt pro Zeiteinheit durchgeführt.
Das erfindungsgemäaoe Verfuhren wird weiterhin in einzelnen durch die beigefügten Zeichnungen erläutert*
Pig. 1 ist ein Pliessbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäsaen Verfahrens.
Pig. 2 ist eine Mikrophotographie eines Impfkristalles aus Gips, wie er erfindungsgemäss verwendet wird.
. 3 ist eine Mikrophotographie eines Gipsproduktes, das erfindungegemäsa in dem ersten Reaktionsbad erhalten wird.
Pig. 4 let eine Mikrophotographie einer Mischung aus 'Gips und Eisenoxyd, die vor der Abtrennung aus dem zweiten Reaktionsbad gemüse der Erfindung erhalten wurden.
Pig. 5 let eine Mikrophotographie, die den Gips und das Bisen- | oacyd der Mischung in Pig. 4 nach der Abtrennung zeigt.' ' .;
In den Piguren 2, 3» 4 und 5 zeigt eine Gradeinteilung auf der Skala 16 Mikron an. .
In dem in Pig. 1 gezeigten Pliessbild werden eine Eisen enthaltende Sohwefelsäurelijsung, eine Aufschlämmung einer Calciumverbindung und Impfkristalle kontinuterlioh in ein erstes Reak-
• 909804/1130 origjnal υ
tionsbad (N1) eingeführt.^jie von dem Bad (N-) abgezogene Reaktionsflüssigkeit wird in ein Flüssigkeitszyklon (C1) eingeführt und die Bodenflüsaigkeit aus dom Zyklon (O1) in einen Zentrifugenseparator (S1) Überführt, wo sie in Gipsprodukt und ein Filtrat aufgetrennt wird. Das FiI-trat wird zusammen mit einer überstehenden Flüssigkeit aus dem Zyklon (O1) in einen Eind/icker (T1) eingeführt. Das Bodenkonzentrat _(das Peinkristallgips enthält) wird in dB erste Reaktionsbad (K1) als Impfkristalle zurückgeführt und die obere Flüssigkeit aus dem Eindicker (T1) wird anschliessend in ein zwei te β: Reaktionsbad (N2) r das m^ einem Rührer versehen ist, überführt." : ■
Jt
In dem zweiten Reaktionsbad (N2) werden eine Aufschlämmung einer Calciumverbindung, Impfkristalle, Luft und Wasserdampf zum Erhitzen zusammen mit der oberen Flüssigkeit aus dem !Eindicker (T1) eingeführt* Sie Reaktionsflüssigkeit von dem zweiten Bad "' ;, (N9) wird in ein Flüssigkeitszylklon (Co) eingeleitet, indem sie |ä
I·
in eine Bodenflüssigkeit und in eine überstehende Flüssigkeit | aufgetrennt wird. Die Bodenflüssigkeit wird in einem Zentrifugen-f separator (S2) in Gipsprodukt und ein Filtrat aufgetrennt. Die £ überstehende Flüssigkeit wird in ein Flüssigkeitszyklon (C5) ein-^! geführt und das Bodenkonzentrat (das Peinkristallgips enthält) , wird in das zweite Reaktionsbad (N2) als Impfkristalle zurückgeführt. Di€f überstehende Flüssigkeit aus dem Flüasigkeitszyklor. (Cj) und das Filtrat aus dem Zentrifugonseparator (S2J werden
·.■■.-''·■.■'..' ■ . - ·.-: ■ · ORIGINAL !!--.1Ir-EOTED
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in einen Eindicker (ig) eingeführt, indem die Mischung in eine Bodensohicht, die aus Eisenoxyd besteht und in eine obere Abf al !.flüssigkeit aufgetrennt/wird*
, Die erfindungsgemäss in dem ersten und zweiten Reaktionäre! erhaltenen Vorteile können wie folgt zusammengefasst werden:
De die Abscheidung von Eisenoxyd im eroton Reaktionsbad durch derartige verfahrensiaäesige Bedingungen vollständig verhindert wird, kann ein Gips, der keine Bisenverbindungen enthält, kontinuierlich hergestellt werden; das Wachstum der Gipskristalle wird gefördert» eo dass ein Gips mit einer Kristallgrösse von mehr als 100 Mikron arzeugt wird. Auf diese Art wird die hohe Ausbeute von 95 6ew.-$ erhalten. .
Darüber hinaus wird das EiBenoxyd nioht abgelagert und die Kont sentration dea Gipcse wird in dem ersten Reaktionsbad eingestellt^ Mie Reaktionsmisohung in dem Bad kann leicht unter Rühren behandelt werden und Gipsprodukt und Peinkristallgips werden leicht durch einen einfachen Separator abgetrennt. Die Kristall-o-O-Achse^des eo erhaltenen Gipsproduktes haben eine Länge von ungefähr 100 bis,200 Mikron, der Gips liegt in Form eines fläohigcn Xriatalle« mit elnheitlioher Stärke vor, und der Wasser-
1 1
gehalt kann auf ungefähr 10 i* mit Hilfe eines Zentrifugensepa-Tatore heruntergedriiokt werden·
td9 9Ό 4 /113 0.
Ί467292
In dem zweiten Reaktionsbad wird Eisenoxyd gleichzeitig mit Gips abgeschieden, da jedoch das Eisenoxyd in dieser Stufe ein kristallines Oxyd ist, das wegen der Konzentrationseinstellung des Eisenoxyde in der Reaktionsmiachung in dem zweiten Reak- ' tionabad, dem Erwärmen des Reaktionssystemes und der Aufrechterhaltung einer oxydierenden Atmosphäre in dem Reaktionsbad gut fällbar ist, kann die Reaktionsmischung ebenfalls leicht unter Rühren behandelt werden, und Gipsprodukt, Eisenoxyd und Peinkristallgips können leicht in der Trennverfahr >nsstufe mittels eines einfachen Separators abgetrennt werden.Ώ erart erhaltenes Gipeprodukt enthält nur eine äusserst geringe Menge an Eisenoxyd und bgsteht aus flächigen Kristallen, die eine Länge von 100 Mikron-besitzen und in einheitlicher Stärke vorliegen. Das Eisenoxyd ist schwarz und magnetisch. Es wird vermutet, dass es ale PeO0Pe9O,;nHo0 vorliegt·
Der erfindungsgemäss erhaltene Gips, im besonderen der in dem ersten Reaktionsbad erzeugte Gips ist von guter Qualität und kann zum Zementieren, Gipsen oder Formen verwendet werden. Das Eisenoxyd kann ebenfalls als Rohprodukt für Zementklinker, zur Eisenherstellung und als Katalysator verwendet werden.
Sas erfindungsgemässe Verfahren, das vorstehend im einzelnen erläutert wurde, ist einfach in seiner Durchführung. Durch das erfindungsgemässe Verfahren kann eine Schwefel säur elö sung, die bisher nicht verwendet werden konnte, in der gleichen Weise als Rohmaterial verwendet werden, wie Schlamm, Schlacke, Zement»
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U67292
drehrohrofenstaub oder Karbidsohlacke usw., die ebenfalls bisher nicht verwendet werden konnten und nun als Calciumverbindungen dienen, wodurch in ganz erheblichem Maße die Kosten für die Rohmaterialien gesenkt werden können. Deshalb besitzt die vorliegende Erfindung sehr nützliche industrielle Vorteile.
Durch die vorliegende Erfindung wird deshalb ein Verfahren zur Wiedergewinnung eines Gipses hoher Qualität und von ISisenoxyd aus einer Schwefelsäurelösung in industriellem Maßstabe durch vergleichsweise einfache Verfahrensmassnahmen durchgeführt, wobei es bisher unmöglich war, dieses Verfahren industriell
durchzuführen,
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken«
Beispiel 1
In ein erstes Heaktionsbad mit einem Inhalt von 0,3 m , das mit einem Rührer versehen ist, würfen kontinuierlich 1000 ml/Minute einer Schwefelsäurelösung, die 160 g/Liter Schwefelsäure und 160 g/Liter PeSO, enthielt und 670 ml/fcinute Calciumcarbonat, das 220 g/Liter CaCO j enthielt, eingeführt. 200 g Peinkristallr gips wurde im voraus in das erste Reaktionsbad gegeben und die Cripsmenge in dem Bad auf I6o/Liter gehalten (als CaSO,.2H2O)· Der pH-Wert der Reaktionsflüssigkeit in dem Bad wurde bei 1,0 bie 1,3 und die Temperatur bei 25 bis 300C gehalten.
fl£M-
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~ 16 -
Nach ungefähr dreietündigem Rühren der Reaktionsmischung in dem Bad wurde diese in einen Zentrifugenseparator mit einer Geschwindigkeit ron 1670 ml/Minute geleitet. Der Gips wurde mit einer Geschwindigkeit von 230 g/Minute abgetrennt und enthielt 12.JS Wasser. Der Gips lag in Form flächiger Kristalle mit einer Gröase von ungefähr 140 ac 20 Mikron vor, eine Mikroaufnahme desselben wird in Pig, 3 gezeigt. ■
Aus dem Zentrifugenseparator wurden 1500 ml/Minute eines trats erhalten, daa 5,1 g/Liter Schwefelsäure und 102 g/Liter Bisensulfat enthielt*
Beispiel 2 -;■■'
In das zweite Reaktionsbad mit einem Inhalt von 0,6m , das mit einem Rührer versehen ist, wurden kontinuierlich 1500 ml/Minute des in Beispiel 1 erhaltenen Piltrats eingeleitet, 4600 ml/Minute '·. einer gelöschten Kalkauf schlämmung, die 17,8 g/Liter Ca(OH)2 enthielt, und 30 g/Minute Peinkristallgips, der aus dem zweiten oben erwähnten Plüssigkeitazyklon erhalten wurde, einge-.· · · ■ ■ ' i\
leitet. Die Reaktionsmisohung in dem zweiten Reaktionsbad wurde mit Wasserdampf auf 80 bis 850C erhitzt und 130 l/Minute Luft aus einem Zerstäuber durch das Bad geblasen. Der pH-Wert der Reaktionsmieohung in dem Bad betrug 7 bis 8, die Konzentration dee Pe(OH)2 15 g/Liter und die Gipskonzentration (als OaSO,, 35 g/Liter. : '-'.'[ ■/[■ \ . ' [ ' '■ ■'■,
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U67292
Nach 1,5 stündigem Eühren <ler fieaktionömischung in dem aweiten Reaktionsbad wurden 6200 m^Minute in ein erstes Flüssigkeitszyklon eingeleitet» in dem 620 ml/Minute eines Bodenstromes und 5600 ml/toinuta eines überfliessenden Stromes getrennt wurden· Durch Einleiten des Bodenstromes in einen Zentrifugenseparator wurden 160 g/Kinute Gipsprodukt erhalten. Der Gips lag in flächigen Kristallen mit einer Grosse von 200 χ 9 Mikron vor und enthielt ungefähr jf'# Wasser und ungefähr 5 CA Eioenoxyd.
Der überfliessende Strom aus dem ersten Plüssigkeitszyklon wurde in ein zweites Plüssigkeitszyklon eingeführt, in dein er in 560 ml/Minute, eines Bodenstromes und 5000 ml/flinute eines überfliessenäen'Btromee aufgetrennt wurde.. Der Bodenstrom enthielt Peinkristallgips und wurde als Impfkristall recyclisiert.
Der überfliessendβ Strom aus dem zweiten Flussigkeitszyklon wurde in einen Eindicker geleitet und in Eisenoxyd (90 g/Minute) und Abwasser aufgetrennt·
■ r ■ . - ι -
Das so erhaltene Abwasser hatte folgende chemische und physikalische Eigenschaften ι
Gehalt» . .
, Verbrennungsrückstand. ' 1 780 ppm
■; ■·■ Sulfationen 81,0 ppm
'/'■ Gosamteirt^nionoii . 0,05 ppm
<v ,· ..freie Schwefelsäure ;'.. '_' ■ 0,0 ppm
U67.292
pH 8
Farbe . farblos und durchsichtig
lemperatur ' 27,70O
Trübung . 3
Die Mikrophotographien der Impfkristalle, die reoyclisiert werden, die Reaktionsmischung aus dem zweiten Reaktionsbad, aus dem ersten Flüesigkeltszyklon ausgeschiedenes Gipsprodukt und Eieenoxyd, das durch den Eindicker abgetrennt wurde, wurden in Pig. 2, Hg. 4 bzw. Pig. 5 gezeigt.
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Claims (1)

  1. U67292
    Patentansprüche
    Verfahren aur kontinuierlichen Herstellung von Gips ailt einer Korngröße von 100 bis 200 Hilcron aus einer Abfallschwefelsäurelösung und oiner Aufschlämmung aus Calciumcarbonat und/oder Calciurahydroxyd in Wasser unter Zugabo von Impfkristallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallsehwefelsäurelösung und die Aufschlämmung au3 Calciumcarbonat und/oder Calciumhydroxid in Wasiser in solchen Mengen in das Reaktionsbad eingeleitet wird, daß der pH-Wert der erhaltenen Mischung unter 2,5 liegt und die jConzentration des CaSO^.211^0 in der Mischung 100 bis 300 g/l beträgt, .die Mischung 1,5 bis 5 Stunden zur Beschleuni-
    gung der Bildung des Gipsproduktes gerührt wird, in einem Separator die erhaltene, aus dem Bad abgelassene Reakfcionsmischung in Gipsproduk.t, Feingips mit einer Korngröße von weniger als 100 Mikron und übrigbleibende Flüssigkeit getrennt wird, worauf aus dieser.erneut Gipsprodukt gewonnen wird.
    2. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gips aus einer Abfallflchwe feisäure lösung, dadurch gekennzeichnet,, dass eine ': ■Abfallechwefelsäurelöaung, eine/AUfechlämmung aus Calciumcarbo- ' nat und/oder Calciumhydroxid in Wasser und Impfkristalle in solchen Mengen in das Reaktionobad eingeführt werden, dass der pH-Wert der Mischung unter 2,5 liegt und die Konzentration des CaS04.2H20 in der Mischung 100 bis 300 g/Liter beträgt, die.
    Menge der zuaufwenden Impfkristalle ungefähr 5 $ der entspre- ' ."■'-' ■ ·
    ' 90 98 04/1 130 -
    H67292
    chenden CaSO..2H20-Konzentration beträgt, die Mischung 1,5 "bio 5 Stunden lang zur Beschleunigung der Bildung von Gipsprodukt mit einer Korngrösse von 100 "bis 200 Ilikron gerührt wird, in einem Separator die erhaltene, aus dem Reaktion8bad abgelassene Reaktionsmischung in Gipsprodukt, Feingips mit einer Korngrösse von weniger als 100 Mikron und übrigbleibende Flüssigkeit getrennt wird und daraus, das Gipsprodukt wiedergewonnen wird»
    3» Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfallsohwefelsüurelösung eine Mischung aus Caloiumoarbonat und Caloiumhydro'xyd zugegeben wird·
    .4· Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Peingips mit einer Korngrösse von weniger als 100 Mikron, der aus der aus dem Reaktionsbad abgelassenen Mischun. mit Hilfe eines Separators erhalten wird, als Impfkristall den Reaktionsbad zugegeben wird.
    5. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gips und Eisenoxyd aus einer Abfallschwefeleäurelösung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abfallsohwefelsäurelösung, eine Aufschlämmung aus Oalciumcarbonat und/oder Calciumhydroxyd in Wasser und Impfkristalle in solchen Mengen in ein erstes Reaktionsbad eingeführt werden, dass der pH-Wert der Mischung unter 2,5 liegt und die Konzentration des CaSO^, 2HgO in der Mischung 100 bis 300 g/l beträgt, die Menge der zuzufügenden Impfkristalle ungefähr 5 $>
    &09804/1130
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    der ^ircBpieefeenden Konzentration dea CaSO-.2HpO beträgt, die Reaktiqnsmischung 1,5 bis 5 Stunden lang zur Beschleunigung der Bildung von Gipsprodukt mit einer Korngrösse von 100 bis 200 Mikron gerührt wird, die aus dem Reaktionabad abgelassene Reaktionsmischuhg in Gipsprodukt, Feingips mtfl mit einer Korngrös3e von weniger als 100 Mikron und einer übrigbleibenden ' Flüssigkeit getrennt wird, Gipsprodukt unter Wiederverwendung von Feingips als Impfkristalle in dem ersten Reaktionsbad wiedergewonnen wird, die übrigbleibende Flüssigkeit in ein zweites Reaktionsbad geleitet wird, das neben dem ersten Reaktionsbad installiert ist, eine Aufschlämmung aus Calciumhydroxydy Vti3ser und-Impfkristallen in solchen Mengen eingeführt wird, dass der pS-Wert der erhaltenen Mischung 6 bis 10 und die Konzentration des Fe(OH)2 in der Misohung 10 bis 30 g/Liter beträgt, die Mischung auf 50 bis 1000C erwärmt und 1 bis 3 Stunden lang gerührt wird, währenddessen Luft in das Bad eingeblasen wird, um in ihm eine oxydierende Atmosphäre aufrechtzuerhalten, mit Hilfβ eines Separators die erhaltene, aus dem zweiten Reaktionsbad abgelassene Reaktionsmiaohung in Gipaprodukt, Feingsips und Eisenoxyd getrennt wird, ,und unter Verwendung von Feingips als Impfkristalle in dem zweiten Reaktionsbad Gipsprodukt und Eisenoxyd wiedergewonnen wird· .
    6· Verfahren naoh Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Feinkristallgips, der. aus der aus dem zweiten Reaktionsbad ausgelassenen Reaktionsnischung erhalten wird, als Impfkristalle
    U67292
    In dem ersten und zweiten Reaktionsbad verwendet wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die übrigbleibende !Flüssigkeit, die Feingips enthält und aus der' Heaktionemischung erhalten wird, die aus dem ersten Reaktions- bad abgelassen wird, in ein zweites Heaktionsbad eingeleitet wird.
    909-804/1130
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