DE337183C

DE337183C - Verfahren zur Nutzbarmachung des Bisulfatrueckstandes der Salpetersaeurefabrikation

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Publication number: DE337183C
Application number: DE1916337183D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1915-09-08
Filing date: 1916-09-01
Publication date: 1921-05-25

Description

Verfahren zur Nutzbarmachung des Bisulfatrückstandes der Salpetersäurefabrikation. Die ffisulfatrückstände von der Salpetersäurefabrikation. usw. haben eine schwankende Zusiammensetzung. Theoretisch sollen sie ein Gemisch von Natriumsulfat und Natriumbisulfat darstellen, aber in der Regel kann man sie als ein Gemisch von Natriumsulfat und freier Schwefelsäure ansprechen. Ein Bisulfatrückstand mit 30 Prozent freier Schwefelsäure entspricht etwa der Formel: 3 Na" S O, -I- 3 S 04 Hz, und enthält 70,7 Prozent Na. S 0, und 29,3 Prozent S O, HZ, während ein Bisulfatrückstand mit 2o Prozent freier Schwefelsäure der Formel: 3 Na, S 04 -f- S 04 H2 entspricht, der neben 8r,3. Prozent Na:,, S04 nur 18,7 Prozent freier SO,, H. enthält. Die Erfindung bezweckt. die in den Rückständen enthaltene Schwefelsäure und das Natriumsulfat in wirt-' scbaftlicher Weise zu verwerten.
Angenommen, der Bisulfatrückstand sei gemäß der Formel: 3 Na, S 04 + S 04 H-. zusammengesetzt; das nachstehende Verfahren hat auch für eine andere Zusammensetzung Geltung. Der Bisülfatrückstand wird in Wasser bzw. Waschwässern von einer früheren; Operation gelöst und mit in Wasser bzw. Waschwässern suspendiertem Calciumsulfit zusaanmengebracht. Die Bisulfatlösung wird allmählich und unter starkem Umrühren zum Calciumsulfit oder umgekehrt hinzugesetzt, und zwar werden die Mengenverhältnisse so geregelt, daß eine Reaktion gemäß folgender Gleichung eintritt: (i) 2CaS0,+ (3Na2S04+S04H2) -2 Na HS0,+2CaS04+2Na2S04. Zweckmäßig erfolgt das Zusammenbringen in einem mit Blei ausgefütterten und mit Rührwerk versehenen Behälter, der gegebenenfalls verschlossen werden kann, um die Reaktion unter erhöhtem Druck auszuführen..
Nach beendeter Reaktion wird die Lösung vom unlöslichen Calciumsulfat getrennt. Die Lösung wird dann in einen finit Rührwerk versehenen Behälter ein.gefülirt und unter ständigem Uni-rühren gelöschter Kalk zugesetzt, wobei eine Reaktion gemäß folgenden; Gleichungen stattfindet: (2) 2 Na H -S 02 + 2 Nag S04 + Cg (0H)2 - Na. S 03 + Ca S- 03 -f- 2 Nag S 04 -E- 2 H2 O.
(3) Nä2 S O@ # + Ca S 02 + 2 Na, S 04 -I- 2 H2 O + Ca (O H) 2 2 Na O H + 2 Ca S 03 + 2 Na, SO, + 2 H2 O. Man ersieht aus Gleichung 3, daß neben einer Lösung von kaustischer Soda und Natriumstilfat ein Niederschlag von Calciumstilfit entsteht, dessen Menge der ursprünglich angewandten Menge von Calci,trmsulfit entspricht. In der Praxis geht natürlich ein gewisser Prozentsatz verloren, der durch Zusatz von frischem Calciumsulfit ausgeglichen wird. Auch die Reaktion nach Gleichung 2 und 3 kann bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck vorgenom,men werden;, i4nd es ist zweckmäßig, die Beendiatin-# _S der Reaktion durch Erhitzen ttt beschlenit@@elt. Nach beendigter Kaustizisierung wird die Lösung vom Niederschlag getrennt und das aus kaustischer Soda und Natrium=sulfat bestehende Lösungsgemisch in bekannter Weise zur Gewinnung von konzentrierter, kaustischer Sodalösung -oder fester kaustischer Soda. verdampft, wobei eisenfreies, gereinigtes, festes Natri=umsulfat auagesalzen wird.
Das Calciumsulfit wird gewaschen., und die Waschwässer werden zum Aufschwemmen des Calciumsulfits oder zum Auflösen des Bisulfatrrückstandes oder zum Löschen des Kalks benutzt. Alsdann ist das Calciumsulfit wieder zur Verwendung gemäß Gleichung i fertig.
Man hat bereits vorgeschlagen, Natriumsulfat in der Weise weiter zu verarbeiten, daß man es mit Calciumsulfit unter gleichzeitigem Durchleiten von gasförmiger, schwefliger Säure behandelt. Im Gegensatz hierzu w=ird bei dem vorliegenden Verfahren die in den Bisulfatrückständen vorhandene freie Schweielsäure d=azu benutzt, genügende schweflige Säure aus dem Calciumsulfit freizumachen, um die Bildung von Natriumbisulfit gemäß Gleichung i herbeizuführen.. Man erspart also die gesonderte Herstellung von schwefliger Säure und das Durchleiten des Gases durch das in der Natrium-s'.ulfatlösung aufgeschwemmte Calciumsulfit, was von erheblicher praktischer Bedeutung ist.
ZV ein man bei der Kaustizisierung einen Llberschuß von gelöschtem Kalk verwendet, wird der zurückbleibende Niederschlag von Calciumsulfit und Kalk mit schwefliger Säure oder einer Lösung von Calciumbisulfit behandelt, bis die alkalische Reaktion des Niederschlages beseitigt ist.
Die in den Gleichungen 2 und 3 erläuterten Reaktionen können gesondert oder in einer einzigen Operation ausgeführt werden. Im ersteren Falle wird der unlösliche Niederschlag von Calciumsulfit abfiltriert, ehe das Filtrat mit gelöschtem Kalk behandelt wird. Bei Ausführung der Reaktionen in einer einzigen Operation wird die ganze zur Kaustizisierung notwendige Menge Calciumhydrat a=uf einmal hinzugesetzt, und der unlösliche Rückstand wird von der kaustischen Soda abfiltriert. Auch die Reaktionen gemäß Gleichung i und 2 können in einer einzigen Operation vorgenommen werden, so d;aß Natriumsulfit entsteht, welches alsdann mit Calciumhydrat behandelt wird.
Schließlich können auch die Reaktionen gemäß Gleichung i, 2 und 3 in einer einzigen Operation, also ohne vorherige Abtrennung des unlöslichen Calcium-sulfats ausgeführt werden. Selbstverständlich muß aber das Ca1Giumsulfat und Calciumsulfit vor dem Eindampfen der kaustischen Lauge abfiltriert weiden. Wie bereits erwähnt, können die Reaktionen bei gewöhnlichem, erhöhtem oder vermindertem Druck ausgeführt werden, wobei man nicht nur bei gewöhnlicher Temperatur, sondern gegebenenfalls auch unter Erwärmung arbeiten kann. Mit Rücksicht auf den wechselnden Gehalt des Bisulfatrückstandes an Schwefelsäure wird zweckmäßig die beste Konzentration der Lösungen durch einen Vorversuch festgestellt.

Claims

PATENT-ANSPRÜcHE i. Verfahren zur Nutzbarmachung des Bisulfatrückstandes von der Salpetersäurefabrikation usw., dadurch gekennzeichnet, daß man Calciumsulfit mit einer wäßrigen Lösung des Bisulfatrückstandes behandelt, wodurch man neben Natriumsulfat eine Lösung von Nariumbisulfit erhält, die in bekannter Weise mit Calciumhydrat kaustizisiert eine Lösung von kaustischer Soda unter Wiedergewinnung der ursprünglichen Menge Calciumsulfit ergibt, wobei beim Eindampfen der kausti;schen Sodalösung durch Aussalzen das Natriu=msu=lfat in gereinigter Form gewonnen wird.
2. . Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die durch Behandlung von Calciumsulfit mit einer wäßrigen Lösung des Bisulfatrückstandes gewonnene Natriumbisu.lfitlösung nur mit einer solchen Menge Calciumhydrat behandelt, daß Niatritunsulfit entsteht, welches nach Abtrennung des entstandenen unlöslichen Calciumsulfits durch weiteren Zusatz von Calciutnhydrat in kaustische Sodalösung übergeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daaß der im CalciumsüIfit vorhandene und von der Kaustizisierung herrührende Überschuß von Galeiumhydrat durch Behandlung mit schwefliger Säure oder Calciumbisulfit in Calciumsulfit umgewandelt wird.