DE182298C

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Publication number: DE182298C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

--M 182298 KLASSE 12«. GRUPPE

Dr. BRUNO RINCK in WANSLEBEN a. See.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Januar 1906 ab.

Die Gewinnung von Brom aus den Endlaugen der Chlorkaliumfabriken, Salinen usw. und von Jod aus den Ablaugen der Salpeterfabriken usw. erfolgt bisher dadurch, daß die in den genannten Laugen in relativ geringer Menge vorhandenen Halogensalze auf rein chemischem oder auf elektrochemischem Wege zersetzt werden, wobei das auftretende freie elementare Halogen in den Laugen gelöst

ίο bleibt. Es müssen sodann die an freiem Halogen armen großen Mengen Lauge der Destillation in kostspieligen und komplizierten Apparaten unterworfen werden. Das betreffende Halogen geht hierbei gemischt mit Wasserdämpfen über und muß in geeigneten Kondensationsapparaten verdichtet werden.

Beträgt der Gehalt an Brom in den betreffenden Laugen beispielsweise nur etwa 0,20 bis 0,30 Prozent, d. h. 2 bis 3 kg auf einen Kubikmeter Lauge, so müssen, um etwa 300 kg Brom zu gewinnen, täglich 100 cbm Lauge bewältigt werden. Das hierbei gewonnene Halogen ist in fast allen Fällen noch recht erheblich chlorhaltig und bedarf noch einer besonderen Reinigung.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun ein Verfahren, mit dessen Hilfe es gelingt, die Halogene in den an Brom bezw. an Jod armen Laugen so zu. konzentrieren, daß die Reingewinnung' daraus in leichter Weise bewerkstelligt werden kann. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß die betreffenden halogenhaltigen Ablaugen,, zweckmäßig in. einem aus Steingut gefertigten Behälter, der Einwirkung eines elektrischen Stromes unterworfen und hierbei an. einer auskonzentrierten Halogensälzlösungen, z. B. aus konzentrierter Sole, bestehenden Anodenlösung vorübergeführt werden. Der Anodenraum des Bades wird mit starker Halogen-Salzlösung gefüllt und enthält als Anode eine Kohlenplatte. Der große Kathodenraum, durch den in langsamem Strome die zu verarbeitende Ausgangslauge hindurchfließt, ist von dem Anodenraum zweckmäßig durch ein ausgespanntes Asbesttuch getrennt und enthält die Metallkathode, zu der zweckmäßig Eisenelektroden gewählt werden. Als Spannung genügt eine solche von etwa 3 Volt.

Wie sich herausgestellt hat, kann ein Diaphragma event, in Wegfall kommen, da die Trennung der Anoden- und Kathodenlauge mit Hilfe der spezifischen Gewichte dieser beiden Laugen leicht möglich ist. Die stark konzentrierte Anodenlauge (die Halogensalzlösung) ist so viel schwerer als die Ausgangslauge, daß eine dauernde Trennung der Laugen zu erzielen ist, wenn man dafür sorgt, daß die Kathodenlaugenschicht dick genug ist, und diese Lauge langsam genug strömt. Unter diesen Umständen streicht die dünnere Kathodenlauge über der Anodenlauge hinweg, ohne diese aufzurühren.

Bei der Ausführung des Verfahrens wandern bei der richtigen Badspannung die Bromionen unter dem: Einflüsse des elektrischen Stromes nach der Anode und kommen dort in der starken Halogensalzlösung zur Entladung. Diese besitzt ein außerordentlich hohes Lösungsvermögen für das Halogen und nimmt das sich fortgesetzt bildende Brom oder Jod auf,- das sich beispielsweise bei

Brom bis zu einem Gehalte von 30 Prozent und darüber anreichert, ohne daß eine Rückbildung zu Bromsalzen oder Bromwasserstoffsäuren stattfindet.

Die mit Brom genügend gesättigte Anodenlauge wird periodisch abgelassen und kann alsdann direkt auf einem Wasserbade abgetrieben und wie gewöhnlich in Tonschlangen kondensiert werden.

Die an der Kathode in dieser oder jener Form auftretende Base, an die das Halogen gebunden war, geht mit der fortgesetzt fließenden Kathodenlauge weiter und kann eventuell gewonnen werden.

Die Ausführung des neuen Verfahrens sei im folgenden an Hand eines Beispieles erläutert :

Aus einem Laugensammeikasten, in dem die bromhaltige Lauge mit Hilfe von Dampfschlangen auf etwa 40 bis 50⁰ C. vorgewärmt wird, läuft die Flüssigkeit in einem durch einen Hahn regulierbaren Strome in ein erstes elektrolytisches Bad, das sie infolge Querschnittserweiterung außerordentlich langsam durchfließt und hierbei dem Strome ' Gelegenheit gibt, das Brom abzuscheiden. Je nach Bedarf wird die so behandelte Lauge in weitere elektrolytische Bäder geleitet, bis die abgehende Lauge schließlich kein Halogen mehr enthält.

Hierbei hat sich das Halogen an der Kohlenanode, die sich in der Halogensalzlösung befindet, abgeschieden und die Lösung wird, sobald in' ihr ein Gehalt an freiem Brom (oder Jod) von 30 Prozent nachgewiesen ist, abgelassen.

Das Abtreiben des Broms oder Jods kann alsdann in einfachen Töngefäßen, die sich in einem heizbaren Wasserbade befinden, geschehen. Die Tongefäße werden zweckmäßig so gewählt, daß man imstande ist, aus ihnen die vom elementaren Halogen befreite Lauge mit Druckluft den Elektrolysiergefäßen wieder zuzuführen.

Wie der Erfinder weiter gefunden hat, kann man bei dem vorstehenden Verfahren die Konzentration an Halogen in der Anodenlauge so weit steigern, daß das Halogen nicht mehr gelöst bleiben kann, sondern sich als solches auf dem Grunde des Anodenraumes ansammelt. Infolge der großen Differenz der spezifischen Gewichte trennen sich auch die Flüssigkeiten, die anodische Bromsalzlösung und das schwere Brom, scharf voneinander, und letzteres kann in reiner, versandfähiger Form direkt aus dem Bade abgelassen werden, ohne daß also eine Destillation nötig ist.

Die Vorteile, die gemäß der vorliegenden Erfindung - erreicht werden, liegen klar auf der Hand; es wird mit einer besseren Ausbeute der elektrischen Energie gearbeitet und ein absolut chlorfreies Produkt erhalten, da sich das auftretende Chlor mit der Bromsalzlösung umsetzt. Auch in hygienischer Beziehung ist das Verfahren durchaus einwandsfrei, da keine die Arbeiter belästigenden Dämpfe wie bei älteren Verfahren auftreten, und eine völlig neutrale Kathodenlauge entsteht, die als Abwasser keine Schwierigkeiten bereitet. Schließlich haben die Kühlschlangen fast nur Bromdampf von etwa 6o° C. zu kondensieren und fast gar keinen Wasserdampf, was einer geringeren Beanspruchung des Materials gleich kommt.

Es ist bereits bekannt, hoch konzentrierte Lösungen von Chloriden oder Bromiden, die jedoch während des Verfahrens stetig von neuem, konzentriert werden müssen, unter starker Abkühlung der Elektrolyse zu unterwerfen. Hiervon unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß es Laugen, die nur geringen Brom- oder Jodgehalt neben großen Mengen Chloralkalien aufweisen, in lukrativer Weise auf Brom und Jod zu verarbeiten gestattet, ohne daß eine Anreicherung der Brom- und Jodsalze in den Abwässern und eine starke Abkühlung des Elektrolyten erforderlich sind.

Dazu kommt noch, daß bei den großen Mengen von Chloriden in den zu verarbeitenden Laugen stets eine gewisse Menge Chlor mit in Freiheit gesetzt wird, wodurch bei allen übrigen Verfahren das Fabrikat verunreinigt wird, während bei dem vorliegenden Verfahren ein absolut chlorfreies Fabrikat gewonnen werden kann, weil sich das Chlor in der Anodenlauge sofort mit Bromsalz zu Chlorid und freiem Brom umsetzt.

Claims

100 Pate nt-An SPRU CH:

Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Brom und Jod aus Abwässern, die bei einem hohen Gehalte von Chloriden nur äußerst geringe Mengen Brom- oder Jodsalze enthalten, dadurch gekennzeichet, daß die Abwasser durch den Kathodenraum an einer, gegebenenfalls von der Kathödenlauge durch ein Diaphragma getrennten, aus konzentrierten Halogen-Salzlösungen bestehenden Anodenlauge vorübergeführt werden.