DE2338664A1

DE2338664A1 - Verfahren zum regenerieren zinkhaltiger salzsaurer eisenbeizloesungen

Info

Publication number: DE2338664A1
Application number: DE19732338664
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr Hake
Original assignee: Ruthner Industrieplannungs AG
Current assignee: Ruthner Industrieplannungs AG
Priority date: 1972-08-03
Filing date: 1973-07-31
Publication date: 1974-02-21
Also published as: AT315603B

Description

Verfahren zum Regenerieren zinkhaltiger salzsaurer Eisenbeizlösungen Zinkchlorid röstet beim thermischen Zersetzen salzsaurer Eisenchioridlösungen nur unvollkommen zB. zu Zink-Eisenferriten ab. Je nach Temperatur der Zersetzung destilliert ein kleinerer oder gröBerer Anteil des Zinkchlorides aus dem Röstofen ab und setzt sich an den kälteren Stellen der nachgeschalteten Rohrleitungen, Zyklone usw. ab, wo es oft Verstopfungen z.B. durch Ankleben von Eisenoxydstaub am zunächst noch ge-schmolzenen Zinkchlorid kommt.
Es zeigte sich nun überraschend, daß in der Beizsäure anwesende Sulfationen beim Rösten nicht etwa als unter diesen Bedingungen nicht röstbares Eisensulfat zurückbleiben - dies tritt nur dann ein, wenn kein oder zu wenig Zink gelöst ist -, sondern daß diese Sulfationen beim Rösten praktisch quantitativ Zinksulfat bilden.
Dadurch wurde folgendes möglich: Nach einer Analyse wurde die dem Zink entsprechende Menge Sulfationen durch Zugabe von Schwefelsäure eingestellt. Das gelöste Zink fand sich fast quantitativ in Form leichtlöslichen und zu keinerlei Verklebungen etc.
neigenden Zinksulfats im festen Röstpunkt, die verfahrenstecnnischen Schwierigkeiten durch das die Anlage verlegende Zinkchlorid waren behoben, und die Ausbeute an Chlorid-Ionen der regenerierten Salzsäure war wieder vollständig, wie beim Fahren ohne Zinkgehalt in der Beizlösung.
Bei einem weiteren Versuch zeigte sich, dlß Eisensulfat statt Scnwefelsäure, ferner Nickelsulfat, und schließlich, daß eine schwefelsaure Eisenbeizlösung als sulfationenhaltiger Zusatz genauso dienen konnte wie freie Schwefelsäure. Es kommt darauf an, die solaren -Konzentrationen von Sulfat und Zink möglichst genau anzugleichen. Dabei ist ein geringer Sulfatüberschuß eher nützlich als schädlich. Bei höheren Calciumgehalten ist es nützlich, das Calcium zum Zink dazuzurechnen, weil es beim Rösten in Calciumsulfat übergeht und eine entsprechende Sulfationenmenge für sich beansprucht. Alkalichloride finden sich je nach S04 -Konzentration als Sulfate im festen Aöstprodukt wider.
Bei weiteren Versuchen zeigte sich, daß man, besonders in der Wärme, das Zinksulfat leicht aus dem Eisenoxyd auswaschen und in' einem wassersparenden Gegentaktverfahren zu über 15 -igen Zinksulfatlösungen gelangen kann, aus denen schon beim bloßen Abkühlen reines Zinksulfat kristallisiert. Natürlich ist es dadurch möglich, statt Zinksulfat auszukristallisieren, die Lösung gleich zu anderen zinkhältigen Produkten, z.B. Lithoponen, weiterzuverarbeiten.
Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß der Zusatz von Schwefelsäure beim Regenerieren zinkhäliger, salzsaurer Eisenbeizlösungen an sich bekannt ist. Nicht wurde aber bisher erkannt - und diese Erkenntnis ist durchaus überraschend - dal3 der Zusatz von Sulfationen zu der zu regenerierenden Beizlösung lediglich in einer Menge erfolgen muß, welche stöchiometrisch zur Bildung von ZnSO4 mit den vorhandenen Zinkionen ausreicht, wie dies im Vorstehenden auseinandergesetzt wurde.
Nur auf diese Weise kann die vorteilhafte Uberführung des Eisenchlorids durch Sprührösten in Fe203 und HC1 durchgeführt werden, während das gleichzeitig vorhandene ZnCl2, das nicht analog reagiert, sondern als solches destilliert und die Anlage verklebt, durch Überführung in ZnSO4 ausgeschaltet wird.
Ausführungsbeispiel: In einer Sprühröstanlage wiirden in bekannter Weise 200 1 Beizsäure mit folgender Zusammensetzung regeneriert: 155 g/l FeCl2 9 g/l FeCl3 94 g/l ZnC12 38 g/l HC1 Rest H20 Aus der Absorptionskolonne flossen 180 lih einer regenerierten Salzsäure mit folgender Zusammensetzung ab: 6 gil FeCl3 3 g/l ZnC12 196 g/l HC1 llest H20 Im Ofen und Staubabscheider fielen 41 kg/h Feststoff mit folgender Zusammensetzung an: 49 s Fe2O3 48 % ZnSO4 0,2 % C1 (nicht abröstbare Chloride) Durch Gegenstromlaugung wurde ein sulfat-, chlorid- und zinkfreies reinstes eisenoxyd und eine fast gesättigte Zinksulfatlösung erhaltene Aus dieser Lösung wurde in bekannter Weise ein praktisch 100 %-iges Zinksulfat (ZnS04.7H20) auskristallisiert.

Claims

Patentansprüche:

----------------------Ol Verfahren zum Regenerieren zinkhältiger salzsaurer Eisenbeizlösungen nach dem Sprühröstver£aiiren unter Zusatz von Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man den Lösungen soviel Sulfationen in Form von Scnwetelsäure und bzw. oder Sulfaten wie z.B. Eisensulfat zusetzt, wie stöchiometrisch zur Bildung von Zinksulfat mit den vorhandenen Zinkionen erforderlich ist, wonach die Sprühröstung der Lösung in an sich bekannter Weise vorgenommen wird und gegebenenfalls aus dem erhaltenen festen Sprührbstprodukt die wasserlöslichen Anteile mit Wasser ausgewaschen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Waschen in mehreren gegentaktgeschalteten Stufen eine mindestens 15 ziege Zinksulfatlösung gewonnen und in an sich bekannter Weise auf kristallisiertes Zinksulfat bzw. andere zinkhältige Produkte aufgearbeitet wird.