DE1592101C

DE1592101C - Verfahren zur Herstellung konzentrierter wässriger Bariumhydroxydlösungen mit geringem Eisengehalt

Info

Publication number: DE1592101C
Application number: DE19671592101
Authority: DE
Inventors: Bennie Leroy Modesto Calif. Benning (V.StA.)
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1967-02-27
Filing date: 1967-02-27
Publication date: 1973-03-15

Description

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verunreinigung zu behandeln und unlöslich zu machen. Beisoiel 1
Die Magnesiumoxydmenge, die zu der Lösung zugefügt werden soll, hängt von der Menge der in der Es wurde eine konzentrierte wäßrige Barium-. Bariumhydroxydlösung vorhandenen Eisenverunreini- hydroxydlösung hergestellt, die 69,83 Gewichtsprozent gung und auch von der Konzentration der Lösung ab. S Bariumhydroxyd-Monohydrat und 146 ppm einer Gewöhnlich werden Mengen von 0,05 bis etwa 1 Ge- löslichen Eisenverunreinigung enthielt. Zu dieser wichtsprozent verwendet. Lösung wurden 0,1 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd

Wenn die Bariumhydroxydlösung eine Konzen- zugegeben. Die Lösung wurde bei einer Temperatur

tration von 67 Gewichtsprozent Bariumhydroxyd- von 95° C 1 Stunde lang heftig gerührt und dann

Monohydrat aufweist, reicht jeweils 0,1 % zugefügtes io filtriert Das Filtrat der Bariumhydroxydlösung ent-

Magnesiumoxyd aus, um etwa 25 ppm Eisen zu be- hielt nur 8 ppm Eisen,

handeln. Bei höheren Konzentrationen bis zu 69% _R ·

Bariumhydroxyd-Monohydrat reicht 0,1 % zugefügtes B e ι s ρ ι e 1 2

Magnesiumoxyd aus, um progressiv höhere Mengen Es wurde eine konzentrierte wäßrige Barium-

von Eisen bis zu etwa 125 ppm zu behandeln. Bei 15 hydroxydlösung hergestellt, die 71 Gewichtsprozent

Konzentrationen von 69 bis zu 73 Gewichtsprozent Bariumhydroxyd-Monohydrat und 139 ppm lösliches

Bariumhydroxyd-Monohydrat entfernt 0,1 % züge- Eisen enthielt. Zur Lösung wurden 0,4 Gewichtspro-

fügtes Magnesiumoxyd progressiv etwa 125 bis etwa zent Magnesiumoxyd zugegeben. Die resultierende

150 ppm Eisen. Ein geringer Magnesiumoxydüber- Lösung wurde bei einer Temperatur von 99° Cl Stunde

schuß ist wünschensewrt, da er die Entfernung des 20 lang heftig gerührt. Danach wurde die Lösung filtriert,

Eisens-in keiner Weise behindert und leicht durch und das Filtrat enthielt 0 ppm Eisen.
Filtrieren aus der Lösung abgetrennt werden kann.

Die Mischung wird heftig gemischt, um das Magne- · Beispiel3
siumoxyd in der Lösung zu dispergieren, und das

Mischen wird fortgesetzt, um das Magnesiumoxyd 25 Versuch A
in engem Kontakt mit allen Teilen der Barium- Es wurde eine konzentrierte wäßrige Bariumhydroxydlösung zu halten. Während dieses Behänd- hydroxydlösung hergestellt, die 69 Gewichtsprozent lungsschritts wird die Temperatur der Lösung bei Bariumhydroxyd-Monohydrat und 136 ppm lösliches einer Temperatur von 85 bis 110°C gehalten; ein Eisen enthielt. Zur Lösung wurde 0,1 Gewichtsprozent bevorzugter Temperaturbereich liegt bei 90 bis 105° C. 30 Magnesiumoxyd zugegeben. Die resultierende Lösung Temperaturen unterhalb 85°C sind unerwünscht, da .wurde bei einer Temperatur von 99°C etwa 1 Stunde das Bariumhydroxyd aus der Lösung auskristallisiert lang heftig gerührt. Danach wurde die Lösung filtriert und die saubere Entfernung der Eisenverunreinigung und enthielt 15 ppm Eisen,
stört. Bei Temperaturen oberhalb 110° C sieden im "
allgemeinen die Lösungen, und das Sieden am Rück- 35 Versuch B
fluß ist notwendig, um die Konzentration der Lösung Der obige Versuch wurde wiederholt unter Veraufrechtzuerhalten, wendung von 0,4 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd.

Die Lösung wird bei dieser Temperatur unter Nach dem Filtrieren enthielt das resultierende Filtrat

heftigem Rühren gehalten, bis alles Magnesiumoxyd 0 ppm Eisen,

mit der Eisenverunreinigung reagiert hat. Das erfolgt 40 Versuch C
normalerweise innerhalb etwa einer Stunde. Danach

wird die heiße Lösung filtriert, um die unlöslichen Zum Vergleich wurden zwei wäßrige Lösungen von

Stoffe zu entfernen. Die unlöslichen Stoffe, die auf Bariumhydroxyd hergestellt; die erste Lösung ent-

dem Filtersieb zurückbleiben, enthalten Barium- hielt 45 Gewichtsprozent Bariumhydroxyd-Monohy-

carbonat, das in Wasser unlöslich ist, den Magne- 45 drat und etwa 145 ppm lösliches Eisen, und die zweite

siumoxydüberschuß über die zur Umsetzung mit enthielt 63 Gewichtsprozent Bariumhydroxyd-Mono-

dem Eisen benötigten Menge und einen Magnesium- hydrat und 121 ppm einer löslichen Eisenverunrei-

oxyd-Eisen-Komplex, der in der Bariumhydroxyd- nigung.

lösung unlöslich ist. Als Ergebnis dieser Behandlung Zu der ersten Lösung wurden 0,7 Gewichtsprozent

enthält das resultierende Filtrat nicht mehr als 10 ppm 50 Magnesiumoxyd zugegeben, und die Lösung wurde

Eisen. bei einer Temperatur von 90° C 1 Stunde lang heftig

Die resultierende Bariumhydroxydlösung, die im gerührt. Danach wurde die Lösung filtriert, um die

allgemeinen Konzentrationen von 69 bis 71 % Barium- unlöslichen Stoffe zu entfernen, und das Filtrat wurde

hydroxyd-Monohydrat aufweist, kann dann in die auf seinen Eisengehalt hin analysiert; es enthielt

endgültige Befiandlungseinheit eingespeist werden, 55 120 ppm Eisen und zeigte damit eine geringe Ent-

zur Umwandlung der Lösung in das endgültige Ba- fernung des Eisens.

riumhydroxyd-Monohydrat-FIockenprodukt. Für den Zu der zweiten Lösung wurde 0,1 Gewichtsprozent

Fall, daß diese Lösung zur geeigneten Bearbeitung in Magnesiumoxyd zugegeben, und die Lösung wurde

der Vorrichtung eine zu hohe Viskosität aufweist, bei einer Temperatur von 100° C 1 Stunde lang heftig

kann sie mit Wasser auf eine geeignetere Viskosität, 60 gerührt. Danach wurde die Lösung filtriert,, um die z. B. etwa 63 Gewichtsporzent Bariumhydroxyd-Mo- unlöslichen Stoffe zu entfernen, und das Filtrat auf

nohydrat, verdünnt werden. seinen Eisengehalt hin analysiert; es enthielt 113 ppm

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung er- Eisen und zeigte damit eine geringe Entfernung des

läutern, ohne sie jedoch zu beschränken. Eisens.

Claims

1 2 Eisen auf einer Bariumhydroxyd-Monohydratbasis zu Patentansprüche: vermindern. Es ist bekannt, daß der Eisengehalt von Barium-

1. Verfahren zur Herstellung konzentrierter hydroxydlösungen vermindert werden kann nach wäßriger Lösungen von Bariumhydroxyd, die 5 einem Verfahren, das in der USA.-Patentschrift nicht mehr als 10 ppm Eisenverunreinigungen ent- ' 2 651 563 beschrieben ist. In diesem Verfahren wird halten durch Zugabe von Magnesiumoxyd zu Magnesiumoxyd oder Magnesiumhydroxyd zu einer einer heißen Bariumhydroxydlösung- und an- Eisen- und Schwefelverunreinigungen enthaltenden schließender Filtration, dadurch gekenn- heißen Lösung von Bariumhydroxyd zugegeben, zeichnet, daß die 67 bis 73 Gewichtsprozent io Während dieses Verfahren bei relativ verdünnten Bariumhydroxyd-Monohydrat enthaltende Bari- Lösungen von Bariumhydroxyd, d. h. bis zu 30 Geumhydroxydlösung nach Zugabe des Magnesium- wichtsprozent Bariumhydroxyd-Monohydrat wirksam oxyds bei einer Temperatur von 85 bis 110⁰C ist, versagt diese Behandlung zur Entfernung des mindestens 1 Stunde lang gehalten wird. Eisens, wenn die zu reinigende Lösung Konzen-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 trationen von etwa 40% Bariumhydroxyd-Monozeichnet, daß die Lösung eine Konzentration von hydrat erreicht.

69 bis 71 Gewichtsprozent Bariumhydroxyd-Mono- Da typischeBariumhydroxyd-Vorläuferlösungen, die

hydrat aufweist. zur Herstellung des Monohydratprodukts, z. B. mit

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 62 bis 63 Gewichtsprozent Bariumhydroxyd-Monozeichnet, daß das Magnesiumoxyd in Mengen von 20 hydrat, verwendet werden, oberhalb dieser Konzen-0,05 bis 1 Gewichtsprozent der Lösung zugeführt tration liegen, wird das Eisen durch diese Behandlung wird. " ■ · nicht entfernt. Zur Verminderung des Eisengehalts

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- des Monohydratprodukts auf annehmbare Höhen zeichnet, daß die Temperatur 90 bis 105⁰C beträgt. muß deshalb die Bariumhydroxyd-Vorläuferlösung

25 zuerst mit Wasser auf eine geeignete. Konzentration verdünnt, dann mit MgO zur Entfernung des Eisens

bearbeitet und dann durch Abdampfen des Wassers

wieder konzentriert werden, bis eine etwa 62gewichtsprozentige Lösung von Bariumhydroxyd-Monohydrat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung 30 erreicht ist. Das ergibt zusätzliche Verfahrensschritte von Eisen aus konzentrierten flüssigen Barium- und Kosten bei der Herstellung dieses Produkts,
hydroxydlösungen und im besonderen ein Verfahren Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver-

zur Herstellung von Bariumhydroxydlösungen, die fahren zur Herstellung konzentrierter wäßriger Löweniger als 10 ppm Eisen enthalten. sungen von Bariumhydroxyd, die nicht mehr als

In der USA.-Patentschrift 3 082 066 ist ein Ver-'35 10 ppm Eisenverunreinigungen enthalten durch Zufahren zur Herstellung von Bariumhydroxyd-Mono- gäbe von Magnesiumoxyd zu einer heißen Bariumhydrat beschrieben, das eine wünschenswert niedrige hydroxydlösung und anschließender Filtration, da-Reaktivität besitzt. In diesem Verfahren wird eine durch gekennzeichnet, daß die 67 bis 73 Gewichtswäßrige Lösung von Bariumhydroxyd, die etwa 50 prozent Bariumhydroxyd-Monohydrat enthaltende Babis etwa 66% Bariumhydroxyd (55 bis 73% Barium- 40 riumhydroxydlösung nach Zugabe des Magnesiumhydroxyd-Monohydrat) enthält, in einem dünnen oxyds bei einer Temperatur von 85 bis 110° C min-FiIm auf eine auf etwa 107° C (225° F) erhitzte Ober- destens 1 Stunde lang gehalten wird,
fläche aufgebracht, um schnell das Wasser aus der Im vorliegenden Verfahren ist die Konzentration

Lösung zu entfernen; das Bariumhydroxyd-Mono- der Bariumhydroxydlösung kritisch zur Entfernung hydrat bleibt auf der erhitzten Oberfläche in Form 45 des Eisens. Wenn die konzentrierte Bariumhydroxydvon getrockneten Flockenpartikeln zurück. In der lösung weniger als etwa 67 Gewichtsprozent Bariumnormalen technischen Anwendung dieses Verfahrens ' hydroxyd-Monohydrat enthält, wird das Eisen nicht wird ein relativ reines Bariumhydroxyd-Monohydrat- entfernt; bei Konzentrationen oberhalb etwa 73% produkt hergestellt, das die folgenden Verunreini- beginnt das Bariumhydroxyd aus der Lösung ausgungen enthält: Bariumcarbonat, weniger als 0,5%; so zukristallisieren und erschwert die Entfernung des Bariumsulfat, weniger als 0,03%; Eisen, etwa 120ppm. Eisens. Es wurde nun überraschend gefunden, daß

Das Bariumhydroxyd-Monohydrat mit diesen klei- Eisen aus einer konzentrierten Bariumhydroxydlösung neren Mengen von Verunreinigungen ist sehr zufrie- (über 40 Gewichtsprozent Bariumhydroxyd-Monohydenstellend zur Herstellung von Zusätzen in Schmier- drat) entfernt werdeYi kann, jedoch nur bei kritischen ölen, die in inneren Verbrennungsmaschinen ver- 55 Konzentrationen von .67 bis 73% Bariumhydroxydwendet werden. Wenn jedoch das Bariumhydroxyd- Monohydrat, die dem Sättigungspunkt der Lösung Monohydrat in der Kunststoffindustrie zur Anwen- naheliegen.

dung auf Weichmacher verwendet wird, so wurde Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung

gefunden, daß die Eisenverunreinigung die Weich- wird technisch reines Bariumoxyd mit genügend macherfunktion stört und in einigen Fällen zu einer 60 Wasser gemischt, um eine Lösung herzustellen, die unerwünschten Färbung des Kunststoffs führt. Diese 67 bis 73 Gewichtsprozent Bariunihydroxyd-Mono-Eisenverunreinigung rührt von der Lösung von hydrat enthält. Ein bevorzugter Konzentrationsbereich Spuren von Eisen während der Herstellung von liegt bei 69 bis 71 % Bariumhydroxyd-Monohydrat, da . Bariumoxyd her und ist tatsächlich während der tech- dies, wie gefunden wurde, ein leichter bearbeitbarer nischen Herstellung von Bariumoxyd unmöglich zu 65 Bereich ist und in dem die größte Menge Eisen pro vermeiden. So ist ein Reinigungsschritt erforderlich, Einheitsmenge des zugefügten Magnesiumoxyds aus um den Eisengehalt der Bariumhydroxyd-Vorläufer- der Lösung entfernt wird. Zu dieser Lösung wird gelösung auf annehmbare Höhen, d. h. nicht über 10 ppm nügend Magnesiumoxyd zugefügt, um die Eisen-