DE424949C - Herstellung von Sulfiten, Bisulfiten und Metabisulfiten der Alkalien - Google Patents

Description

• Herstellung von Sulfiten, Bisulfiten und lnetabisulfiten der Alkalien. Die gebräuchlichste Art, Sulfite, Bisttlfite oder 141=etabisulfite des Kaliums oder 'Natriums herzustellen, ist die, daß man die Hvdrox_vde oder Carbonate der betreffenden 1letalle mit schwefliger Säure unter den entsprechenden Bedingungen behandelte und die , dabei erhaltene Lösung durch Eindampfen usw. zur Kristallisation brachte. Da diese Verfahren relativ unwirtschaftlich sind, hat man die Hydroxy de bzw. Carbonate der Alkalien durch ihre Sulfate ersetzt, indem inan unter Zuhilfenahme der Oxyde, Hydro~vde oder Carbonate der Erdalkalien die entsprechenden Erdalkalistilfite erzeugte und diese mit den Sulfaten der Alkalien unter Bildung der Alkalisulfite und Erdalkalistilfate umsetzte. Am nächsten lag hier die Verwendung des Kalkes als Vermittler der , Reaktion, da er das billigste der in Frage kommenden Oxyde, II3droxyde oder Carbonate der Erdalkalien ist. Es ist aber nicht gelungen, auf diesem Wege zu einer rationellen Gewinnung der erwähnten Sulfite der Alkalien zu gelangen, weshalb man zu den Bariumv erbindungen überging. Da aber Bariumoxyd, -hy droxyd oder -carbonat nur mit Hilfe komplizierter technischer Prozesse gewonnen werden können, ist der Vorteil gegenüber der Anwendung der Oxyde, Hydroxyde oder Carbonate der Erdalkalien, wenn er überhaupt vorhanden ist, sehr gering.
• Eingehende Versuche haben nun gezeigt, daß es überraschenderweise doch gelingt, mit Hilfe des Kalks und der Alkalisttlfate in- rationeller Weise zu den Stilfiten der Alkalien zu gelangen. Hierzu haben die Beobachtungen geführt, daß eine Suspension (Aufschlämmung) von Calcittmoxyd, -hydroxvd oder -carbonat, in die so viel schweflige Säure eingeleitet wird, daß das Bisulfit entsteht, sich mit Kaliümsulfat in eine Lösung umwandeln läßt, aus der das Calcium zum großen Teil ausfällt, während Kaliumbistilfit entsteht. Die Untersuchungen haben ferner ergeben, daß diese Reaktion ein empfindliches Gleichgewicht darstellt, bei dem mit Zunahme der Konzentration der Kaliumionen und Abnahme der Konzentration der Calcitimionen in der Lösung der Niederschlag immer weniger aus Gips und immer mehr aus Syngenit (Calciumkalitnnstilfat) besteht, wodurch ein sehr wesentlicher Teil des zur Anwendung gekommenen Kaliumsulfats in den Niederschlag mitgerissen wird, woraus es nur mit hohen Kosten durch Wasser herausgelöst werden könnte. Dieser Niederschlag von Calciumkaliumsulfat hat überraschenderweise die Eigenschaft, sich mit Bisulfitlösung, die verhältnismäßig viel Calcium und kein oder wenig Kalium enthält, umzusetzen, indem das darin enthaltene Kaliumsulfat mit dem Calciumbisulfit der Lösung sich unter Bildung von Calciumsulfat und Kaliumbisulfit umsetzt.
• Auf der Anwendung dieser Beobachtung läßt sich nun ein rationelles Verfahren zur Herstellung von Kaliummetabisulfit bzw. Sulfit oder Bisulfjt aufbauen, indem man zunächst zu Beginn des Verfahrens aus Caleiumoxyd oder -hydroxyd bzw. Calciumcarbonat und schwefliger Säure zweckmäßig unter Kühlung eine Lösung von Calciumbisulfit herstellt und diese Lösung mit weniger als der theoretischen Menge Kaliumsulfat umsetzt, so daß der Niederschlag relativ frei von Kaliumsulfat bleibt. Die hierbei gewonnene Lösung von calciumreichem Kaliumbisulfit wird nun mit so viel Kaliumsulfat versetzt, daß fast alles Calcium, und zwar zum größten Teil als Calciumkaliumsulfat, ausfällt, worauf der Niederschlag abfiltriert wird. Die so erhaltene Lösung ist eine Kaliumbisulfitlösung, die noch geringe Mengen Kalk enthält und durch Eindampfen ev t1, unter Zuleitung weiterer schwefliger Säure zur Gewinnung von reinem Kalitnnmetabisulfit Anwendung finden kann.
• Der kalireiche Niederschlag wird nun im weiteren Betriebe zu frischer Calciumbisulfitlösung zugegeben, wobei das Kaliumsulfat in Reaktion tritt und wie vorstehend eine calciumreiche Kaliumbisulfitlösung entsteht, die nun im regelmäßigen Kreislauf unter Bildung von Kaliummetabisulfit weiter Verwendung finden kann. Selbstverständlich können die kalireichen Niederschläge bei der Herstellung der Calciumbisulfitlösung aus den kalkhaltigen Produkten direkt mit zugegeben werden.
• Alle Momente, die die Möglichkeit bieten, die Konzentration einer Calciumbisulfitlauge zu erhöhen, wie Kühlung, hoher Druck usw., können bei diesem Verfahren zur Steigerung der Konzentration der zu erhaltenden Kaliumbisulfit- bzw. -metabisulfitlösung Verwendung finden. Man kann auch so- verfahren, daß man neben einer Lösung von Calciumbisulfit noch festes Calciumsulfit oder -bisulfit oder dessen Bildungskomponenten mit einträgt und dadurch zu einer Erhöhung der Konzentration gelangt. Als besonders vorteilhaft hat sich hierfür ein Calciumsulfit erwiesen, das als Caleiumbisulfitlösung durch Austreiben eines Teiles der schwefligen Säure in fester Form erhalten wurde, da dieses Calciumsulfit besonders reaktionsfähig ist. Beispiel.
• Zu Anfang werden 32o kg Ca0 (in Form von gelöschtem Kalk oder Kalkstein, jedenfalls möglichst in feiner Formt) in etwa 7 bis 8 cbm Wasser eingetragen und unter Einleiten von SO, etwa 7 cbm Calciumbisulfitlösung von etwa 13 Prozent hergestellt. Zu dieser Lauge werden dann goo kg K,S04, gelöst in q. cbm U'asser, gegeben und nach einigem Rühren filtriert. Es werden erhalten: 11,5 cbm Lauge reit etwa 0,3 bis 0,4 Prozent Ca (dünne Lauge) und i 5oo kg Rückstand mit wenig K10, der nach leichtem Auswaschen aus dem Betriebe entfernt wird.
• In die erhaltene Lauge werden nun i 150 kg K,S04 (das zweckmäßig in möglichst feiner Form während des ganzen Prozesses Anwendung findet) und iooo kg Calciumsulfit (etwa 63prozentig) eingetragen und unter Einleiten von SO" bis zur Konstanz des Calciumgehaltes der Lösung gerührt. Hierauf wird filtriert, wobei etwa io,5 cbm Lauge (starke Lauge) und etwa 27oo kg eines kalireichen Rückstandes (Syngenit) erhalten werden. Dieser Rückstand wird nun in etwa 9,5 cbm einer wie eingangs erwähnten Calciumbisulfitlösung eingetragen und etwa eine Stunde zweckmäßig unter Einleiten von SO, verrührt, wobei eine neue dünne Lauge entsteht, die in gleicher Weise auf starke Lauge verarbeitet werden kann usw. Die Lauge wird beim Eindampfen auf hohe Konzentration frei von Kalk und Eisen und kann nun auf Sulfit, Bisulfit oder Metabisulfit in der bekannten Weise weiterverarbeitet werden, wobei besonders reine Produkte entstehen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Sulfiten, Bisulfiten bzw. Metabisulfiten der Alkalien, insbesondere des Kaliums, durch Einwirkenlassen von Calciumbisulfit auf Alkalisulfat, dadurch gekennzeichnet, daß aus Lösungen von Calciumbisulfit für sich oder unter Zusatz von festem Calciumsulfit bzw. dessen Bildungskomponenten mit Hilfe von Kaliumsulfat in Lösung oder in Form von Syngenit oder in fester Form Kaliumbisulfitlösungen mit relativ viel Calciumionen hergestellt, die nach der Filtration erhaltenen Lösungen mit Kaliumsulfat in Lösungen mit verhältnismäßig wenig Calciumionen umgewandelt und die hierbei erhaltenen kalireichen Niederschläge mit Hilfe einer Lösung von Caleittrnbisulfit oder deren Bildungskomponenten, gegebenenfalls unter neuem Zusatz von Caleiumbisulfit oder seinen Bildungskomponenten, in Lösungen mit verhältnismäßig viel Calcium umgewandelt werden, die von neuem in der angegebenen-Weise zur Herstellung calciumarmer Kaliumbisulfitlösungen Verwendung finden können.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion unter Kühlung, unter Druck oder unter Anwendung beider durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz zur Reaktion ein Calciumsulfit Anwendang findet, das aus Calciumbisulfitlösungen durch Austreiben der überschüssigen schwefligen Säure erhalten. wurde. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltene Kaliumbisulfitlösung dadurch von Eisen und Kalk befreit wird, daB die Laugen erhitzt und von dem ausgeschiedenen Kalk und Eisen durch Absetzen oder Filtrieren befreit werden.