DE386516C

DE386516C - Verfahren zur Erzeugung von Schwefelwasserstoff

Info

Publication number: DE386516C
Application number: DEH91263D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-10-20
Filing date: 1922-09-27
Publication date: 1923-12-10
Also published as: GB187592A; US1435471A; FR556625A

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von Schwefelwasserstoff, insbesondere für gewerbliche Zwecke, wo er in großen Massen gebraucht wird und daher ein kontinuierliches Verfahren und die Verwendung billiger Reagenzien und hoher Ausbeuten von Wichtigkeit sind. Das Verfahren kann natürlich auch zur Erzeugung von Schwefelwasserstoff in kleiner Menge, z. B.

für Laboratoriumszwecke, Verwendung finden. Das Verfahren besteht, allgemein gesprochen, in, der Behandlung von Metallsulfiden, wie z. B. Schwefelzink, inabesondere in Form von sulfidischem Zinkerz mit Schwefelsäure, wobei Schwefelwasserstoff nach folgender Reaktionsgleichung gebildet wird:

Zn S + H₂ S O₄ = Zn S O₄ + H₂ S.

Die übliche Methode zur Erzeugung von Schwefelwasserstoff besteht in der Behandlung von Schwefeleisen mit Schwefelsäure. Dieses Verfahren ist auch durchaus befriedigend, wenn es sich um die Erzeugung kleiner Mengen von Schwefelwasserstoff handelt, wie man sie z. B. in chemischen Laboratorien braucht, sowie zur Entfernung von Arsen aus Schwefelsäure. Wenn aber große Mengen Schwefelwasserstoff benötigt werden, dann wird das Verfahren wegen seiner Kostspieligkeit unverwendbar.

Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, komplexe sulfidische Erze, welche Schwefelzink enthalten, mit Schwefelsäure zu behandeln. Man hat eine verhältnismäßig große

Menge Schwefelsäure, d. h. nämlich ungefähr 50 kg Schwefelsäure von 52⁰ Be auf 1 kg Erz verwendet. Bei diesem Verhältnis zwischen Säure und Erz wird das bei hoher Temperatur gebildete Zinksulfat in dem großen Säureüberschuß gelöst, woraus es abgeschieden und durch Abkühlung und Kristallisation wiedergewonnen wird.

Die Anwendung der großen Menge Schwefelsäure bei diesem Verfahren bezweckt, das Zinksulfat bei seinem Entstehen in Lösung zu bringen, wobei der leitende Gesichtspunkt der ist, daß, wenn das Zinksulfat nicht gelöst würde, es das Erz einhüllen und die weitere Umsetzung \^rerhindern würde. Das Verfahren ist technisch nicht brauchbar infolge der ungeheuren Mengen Schwefelsäure, die es erfordert und infolge der kostspieligen Wärmeaustauschapparate, deren man dabei zum Erhitzen und Abkühlen der Massen benötigt.

Dem vorliegenden Verfahren liegt der Gesichtspunkt zugrunde, daß 'bei hinreichend feinem Zermahlen von sulfidischem Erz und bei gehöriger Umrührung des Erzsäuregemisches die Reaktion vollkommen durchgeführt werden kann, ohne daß das sich dabei bildende Zinksulfat gelöst wird.

Das Verfahren wird wie folgt ausgeführt.

Schwefelsäure von etwa 52 ° Be wird in einen mit Blei ausgeschlagen en Behälter geleitet, welcher mit einem dicht schließenden Deckel und einer energisch wirkenden Rührvorrichtung versehen ist. Die Säure wird auf etwa 190⁰C erhitzt und sulfidisches

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Zinkerz in Pulverform langsam durch eine selbsttätige kontinuierlich wirkende Vorrichtung zugeführt, wobei der Behälterinhalt ununterbrochen gerührt wird. Die Zersetzung erfolgt fast momentan unter stetiger und ununterbrochener Bildung von Schwefelwasserstoff, dessen Entwicklung von der Erzzufuhr abhängt.

Wie oben erwähnt, muß das Erz fein gemahlen sein. Bei Verwendung von Erz, welches restlos durch ein 200-Maschen-Sieb hindurchging, wurde eine Ausbeute von 80 bis | 85 Prozent Schwefelwasserstoff, berechnet \ auf den Schwefelgehalt des Erzes, erzielt, j während 97 Prozent des Schwefelzinkgehaltes des Erzes in Zinksulfat umgesetzt wurden. Der Verlust an Schwefelwasserstoff rührt, wie festgestellt worden ist, zum großen Teil von der Bildung von elementarem Schwefel ; so her. ;

Zu ι kg Erz, welches reich an Sulfiden ist, | werden ungefähr 5 kg Schwefelsäure benötigt. Es mag jedoch erwähnt werden, daß das Verhältnis zwischen Säure und Erz innerhalb teas trächtlicher Grenzen variiert werden kann, j ohne daß deshalb der Boden der Erfindung verlassen wird. Es ist nur erforderlich, hinreichend Säure zu benutzen, damit die Reak- j tion annähernd bis zu Ende sich fortsetzt, wobei die erforderliche Säuremenge für jedes besondere Erz leicht ermittelt werden kann. Nachdem die erforderliche Erzmenge in die Säure eingebracht worden ist, rührt man j weiter und kocnt das Gemisch, bis die Ent- | wicklung von Schwefelwasserstoff beendigt ' ist, worauf das Rührwerk stillgesetzt und die ! im Reaktionsbehälter enthaltene Masse ab- j gekühlt und dem Absetzen überlassen wird. Die obere Säureschicht, welche noch aus j Säure von etwa 5 2° Be besteht, wird abge- j hebert, mit frischer Säure vermischt und zur i Behandlung einer neuen Erzmenge benutzt. Die auf diese Weise wiedergewonnene und j wieder benutzte Säure beträgt etwa die Hälfte der jedes einzige Mal benötigten Säure.

Der am Boden des Behälters nach dem Abheben der oberen Säureschicht verbleibende . Schlamm enthält ungelösten Rückstand, Zink- j sulfat und freie Schwefelsäure. Die Schwe- . feisäure wird durch Filtrieren abgeschieden ; und mit der bereits abgeheberten Säure vermischt zur Verwendung in einem neuen Ar- | beitsgang.

Der Filterkuchen wird dann mit so viel Wasser behandelt als erforderlich ist, um das Zinksulfat in Lösung zu bringen. Diese Lösung wird durch Zusatz von Zinkoxyd oder Zinkasche neutralisiert, und die Zinksulfatlösung kann nach Abscheidung von dem ungelösten Rückstand und üblicher Reinigung gewühschtenfalls als marktfähiges Produkt Verwendung finden.

Das Verfahren gestattet die Erzeugung großer Mengen Schwefelwasserstoff mit geringen Kostenaufwand, wobei die Wiedergewinnung des Gehaltes des Erzes an Zink auf die angegebene Weise den Kostenaufwand der üblichen Röstung des Erzes und den Verlust an Zink, der sich aus der Bildung von in Säure unlöslichen Ferriden und Silikaten ergibt, zum Fortfall bringt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Schwefelwasserstoff durch Behandeln von Schwefelzink enthaltendem Material mit Schwefelsäure, gekennzeichnet durch die Anwendung von nur so viel Schwefelsäure, daß sie nicht hinreicht, sämtliches gebildetes Zinksulfat aufzulösen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch erhitzt und umgerührt wird, bis die Reaktion vollendet ist.

3. \^erfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung des schwefelzinkhaltigen Materials in Form von pulverisiertem Zinkerz.

4. Verfahren zur Erzeugung von Schwefelwasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwefelsäure erhitzt, in diese pulverisiertes sulfidisches Zinkerz einführt und das Gemisch andauerndem Erhitzen und Umrühren unterwirft, bis die Entwicklung von Schwefelwasserstoff im wesentlichen aufhört.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß pulverisiertes sulfidisches Zinkerz und Schwefelsäure im Verhältnis von S Gewichtsteilen Säure auf ι Gewichtsteil Erz miteinander vermischt werden, und daß nach Beendigung der Schwefelwasserstoff entwicklung die Schwefelsäure von dem Reaktionsschlamm geschieden und mit einer weiteren Menge sulfidischen Erzes für einen neuen Arbeitsgang vermischt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefelsäure von 52⁰ Be benutzt, das Erhitzen bis 190⁰ C betrieben und der Feinheitsgrad des pulverisierten Erzes so gewählt wird, daß das Erz durch ein 200-Maschen-Sieb hindurchgeht, wobei das bis zu solcher Feinheit zerkleinerte Erz in die erhitzte Säure, und zwar so lange eingeführt wird, bis ι Gewichtsteil Erz auf 5 Gewichtsteile Säure kommt.