DE2231200A1 - Verfahren zur behandlung von eisensulfaten - Google Patents
Verfahren zur behandlung von eisensulfatenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
- C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
- C01B17/501—Preparation of sulfur dioxide by reduction of sulfur compounds
- C01B17/507—Preparation of sulfur dioxide by reduction of sulfur compounds of iron sulfates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- B01D47/06—Spray cleaning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/08—Ferroso-ferric oxide (Fe3O4)
Description
2 β. Juni 1972
COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS
CIT-ALCATEL
12, rue de la Baume, 75-PARIS 8° (Frankreich)
12, rue de la Baume, 75-PARIS 8° (Frankreich)
VERFAHREN ZUR BEHANDLUNG VON EISENSULFATEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Eisensulfaten, insbesondere von Eisen-II- und/oder Eisen-III-Sulfaten,
die durch die Konzentration von Waschlösungen erzielt werden, welche zur physikalisch-chemischen Entfernung
von in einem Gasstrom enthaltenen Gasen und Rauch und insbesondere von Schwefelderivaten dienen.
Es ist ein Verfahren zur physikalisch-chemischen Entfernung
von in einem Gasstrom enthaltenen Gasen und Rauch und insbesondere von bei der'Verbrennung eines Brennstoffs an- .
fallenden Schwefelderivaten bekannt; dieses Verfahren umfasst das Waschen des Gasstroms mit Hilfe einer wässerigen Lösung,
209882/1074 . ./·
223120
.ie Absorption der zu reinigenden Gase und die Einwirkung des
Eisens oder einer Eisenverbindung auf die absorbierten Stoffe. Dieses Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass
die Waschlösung hauptsächlich aus Eisen-III-Sulfat besteht.
Die nach ,. ;n Waschen des Gasstroms aufgefangene Lösung
wird vorteilhafterweise mit Eisen und/oder einer Eisenverbindung zusammengebracht, um die vorhandene Schwefelsäure
zu neutralisieren; sie wird sodann oxydiert und schliesslich erneut zur Waschung eines Gasstroms verwendet.
Entsprechend diesem Verfahren erfolgt eine fortschreitende Anreicherung der Waschlösung mit Eisen-III-Sulfat
Fe2 (SO4J3.
Wenn der Mengenanteil des Eisen-III-Sulfats der Waschlös-üiig
fast die Sättigungskonzentration erreicht hat, kann ein Teil dieser Lösung abgezogen und einem Behälter zur Dehydratisierung
zugeführt werden, wo sie mit dem zu reinigenden Gasstrom in Berührung gebracht wird.
Nach der zumindest teilweisen Dehydratisierung wird ein mehr oder weniger schlammartiger Eisen-III-Sulfat-Rückstand
erhalten, in dem Eisen-II-Sulfat und Russ oder Kohlenstoffpartikel
enthalten sein können.
Dieses Eisen-III-Sulfat hat wenig Handelswert.
Es kann jedoch zur Gewinnung von Schwefelanhydriden verarbeitet werden.
Ein bekanntes Verfahren besteht darin, folgende Re-
209882/1074 ,
BAD ORIGINAL
22312(J?
aktionen bei einer Temperatur von 65.0 bis 750° G in einem Ofen
zu bewirken:
Fe2 (SO4J3 ~>
Fe2 O3 + 3 SO3 (1)
2 Fe SO, —> Fe2 O3 + SO2 +SO3 (Is)
Dieses Verfahren ist jedoch nicht zufriedenstellend, denn das erhaltene Eisenoxid Fe2 0~ kann bei dem oben erwähnten
Reinigungsvorgang nicht verwendet werden, da es unter den gegebenen Bedingungen von der Schwefelsäure nicht angegriffen
wird.
Dank der Erfindung ist es möglich, als Nebenprodukt des Zerfalls des Eisen-III-Sulfats einen Stoff zu erhalten, der
zur Reinigung unmittelbar wiederverwendbar ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von Eisensulfaten, insbesondere von Eisen-II- und/oder
Eisen-III-Sulfaten, die durch die Konzentration von Waschlösungen
erzielt werden, welche zur physikalisch-chemischen Entfernung von in einem Gasstrom enthaltenen Gasen und Rauch
und insbesondere von Schwefelderivaten dienen; dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sulfate bei Vorhandensein
von Kohlenstoff auf eine Temperatur von 600° bis 1100° C, vorzugsweise 900 bis 1050° C erhitzt werden.
Nach einem Merkmal der Erfindung erfolgt die Behandlung der Sulfate unter Luftabschluss.
Bei der Behandlung nach dem erfindungsgemässen Verfahren treten folgende Reaktionen ein:
209 882/107 4 - ./.
Fe | 2 ' | + | [SO4) | 3 |
2 | Fe | 2 " | SO1 4 |
|
SO | 3 | + | ||
C | °2 | |||
co | l· C | |||
co | 3 Fe | 2 °3 |
-> · Fe2 O3 + 3 SO3 (1)
-> Fe2 O3 + SO2 + SO3 (I')
-> SO2 + 1/2 O2 (2)
-> CO2 (3)
-> 2 CO (4)
> 2 Fe3 O4 + CO2 (5)
Wenn die Eisensulfat-Kohlenstoff-Mischung einen ausreichenden
Anteil von Kohlenstoff enthält, kann der Magneteisenstein Fe0 0, zu Eisen reduziert werden.
3 4
Fit Hilfe des erfindungsgemassen Verfahrens wird somit
Magneteisenstein Fe0 O4 oder Eisenoxid bzw. eine Mischung
beider Stoffe erzielt; diese Stoffe werden von Schwefelsäure angegriffen und können unmittelbar für den ReinigungsVorgang
verwendet werden.
Das Kohlenoxid CO, das durch die Reaktion (5) auf den durch die Reaktion (1) oder (lf) erhaltenen Magneteisenstein
Fe2 0o einwirkt, entsteht durch Reduktion des Kohlendioxids
durch Kohlenstoff entsprechend der Reaktion (4). Damit bei dieser Reaktion (4) Kohlenoxid gebildet wird, muss sie bei
einer hohen Temperatur, beispielsweise von mehr als 900° C, vorzugsweise bei etwa 1050° C erfolgen.
Der zur Bildung des Kohlendioxids entsprechend der Reaktion (3) erforderliche Sauerstoff entsteht beim Zerfall des
Schwefelsäureanhydrids nach der Reaktion (2), und das Schwefelsäureanhydrid
ensteht durch den Zerfall des Eisen-II- bzw. Eisen-III-Sulfats nach der Reaktion (1) oder (1»)·
209882/1074
Bei hohen Temperaturen, insbesondere von mehr als
900° C,entsteht Sauerstoff durch die Reaktion (2). Aus diesem
Grunde kann das erfindungsgemässe Verfahren unter Luftabschluss durchgeführt werden.
Durch das Vorhandensein von Kohlenstoff können erfindungsgemäss die Reaktionen (1) und (l?) schneller erfolgen,
und zwar infolge der Wärmeentwicklung bei den Reaktionen, an denen Kohlenstoff beteiligt ist.
Das Gewichtsverhältnis, des Kohlenstoffs in bezug auf
die Eisensulfate beträgt vorteilhafterweise mehr als 5 Prozent.
Wenn als Nebenprodukt des Zerfalls der Eisensulfate Magneteisenstein Fe^ 0, erhalten werden soll, muss der Kohlenstoffanteil
zwischen 5 und 7 Prozent, vorzugsweise zwischen 5,5 und 6,5 Prozent^betragen.
Soll Eisen erhalten werden, muss der Kohlenstoffanteil
etwa 15 Prozent betragen.
Die austretenden Gase enthalten etwa 55 Prozent schwefelhaltige Verbindungen, hauptsächlich Schwefelsäureanhydrid
SO0; dies ist ein ziemlich hoher Anteil im Vergleich zu
den in der Regel durch die Verbrennung von Pyrit erzielten 9 bis 10 Prozent bzw. den 15 bis 18 Prozent aufgrund der Verbrennung
von Schwefel bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von SOp.
Das wiedergewonnene Schwefelsäureanhydrid kann auf ,
bekannte Weise zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet
werden.
209882/1074
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Behandlung von Eisensulfaten eignet sich insbesondere für Eisen«-II- und/oder
Eisen-III-Sulfate, die bei der Konzentration von Waschlösungen
für die physikalisch-chemische Entfernung von in einem Gasstrom enthaltenen Gasen und Rauch entstehen, insbesondere
deshalb, weil diese Sulfate in der Regel Russ und Kohlenstoff
partikel enthalten, wodurch ihr Zerfall gefördert wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich für Eisensulfate beliebiger Herkunft.
- Patentansprüche 209882/1074
Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHE(l) Verfahren zur Behandlung von Eisensulfaten, insbesondere von Eisen-II- und/oder Eisen-III-Sulfaten, die durch die Konzentration von Waschlösungen erzielt werden, welche zur physikalisch-chemischen Entfernung von in einem Gasstrom enthaltenen Gasen und Rauch und insbesondere von Schwefelderivaten dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sulfate bei Vorhandensein von Kohlenstoff auf eine Temperatur von 6OO° bis 1100° C, vorzugsweise 900 bis 1050° C erhitzt werden.
- 2. Verfahren·nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung der Sulfate unter Luftabschluss erfolgt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadur ch gekennzeichnet, dass im Verhältnis zu den Sulfaten der Gewichtsanteil des Kohlenstoffs mehr als 5 Prozent beträgt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewinnung des Magneteisensteins (Fe. 0,) der Kohlenstoffanteil 5 bis 7, vorzugsweise 5,5 bis 6,5 Prozent beträgt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e kennze ichnet, dass zur Gewinnung des Eisens der Kohlenstoffanteil etwa 15 Prozent beträgt.209882/1074
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