DE434987C

DE434987C - Process for the production of pure zirconium sulfates from zirconium ores digested with sulfuric acid

Info

Publication number: DE434987C
Application number: DEC34012D
Authority: DE
Original assignee: Auergesellschaft GmbH
Current assignee: Auergesellschaft GmbH
Priority date: 1923-09-26
Filing date: 1923-09-26
Publication date: 1927-12-03

Description

Verfahren zur Herstellung von reinen Zirkonsulfaten aus mit Schwefelsäure aufgeschlossenen Zirkonerzen. Die Herstellung von reinem Zirkon, insbesondere die Trennung des Zirkons von den es stets begleitenden größeren oder kleineren Mengen Eisen und Titan macht recht erhebliche Schwierigkeiten, falls es sich darum handelt, größere Mengen reinsten Zirkons zu gewinnen.Process for the production of pure zirconium sulfates with sulfuric acid unlocked zircon ores. The manufacture of pure zircon, especially the Separation of the zircon from the larger or smaller quantities that accompany it Iron and titanium cause quite considerable difficulties if it is a question of to obtain larger quantities of the purest zirconia.

Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren an, das erlaubt, in technisch einfacher Weise beliebige Mengen an reinstem Zirkonoxyd herzustellen.The present invention provides a method that allows in technical easy way to produce any amount of the purest zirconium oxide.

Das Zirkon wird in reinen Erzen gewöhnlich von Titan und Eisen begleitet, von denen es nur schwierig zu trennen ist. So gelingt es z. B. nicht, aus einer Lösung des schwefelsauren Aufschlusses von Zirkonoxyd durch einfaches Kristallisieren das Zirkonsulfat von Eisen- und Titansulfat in technischem Maßstabe genügend zu trennen. Es ist nun ge- funden worden, daß man von unreinern Zirkonoxyd zu reinem Zirkonoxyd gelangen kann, wenn man den aus Zirkonerzen erhaltenen schwefelsauren Aufschluß zunächst möglichst konzentriert löst und dann in geeigneter Weise weiterbehandelt. Die konzentrierte Zirkonsulfatlösung löst nämlich nur eine beschränkte Menge Eisensulfat auf, und dieses bleibt in Lösung, wenn man das Zirkonsulfat aus der Sulfatlösung, sei es durch Zusatz von Schwefelsäure, sei es durch Hydrolyse bei etwa 70' und darüber, wobei ein basisches Zirkonsulfat ausfällt, so zur Ausfällung bringt, daß eine Mutterlauge mit viel freier Schwefelsäure entsteht, in der das ursprünglich in Lösung befindliche Eisen und Titan so gut wie vollständig in Lösung bleibt. Es kann auch so verfahren werden, daß das erst ausfallende basische Sulfat in ein zweites, noch schwefelsäureärmeres basisches (Zr0, - SO. , =:etwa 1 : 0,75) umgewandelt wird. Ein Teil der Schwefelsäure kann durch andere starke Min#eralsäuren, wie Salzsäure, ersetzt werden.The zircon in pure ores is usually accompanied by titanium and iron, from which it is difficult to separate. So it succeeds z. B. not to sufficiently separate the zirconium sulfate from iron and titanium sulfate on an industrial scale from a solution of the sulfuric acid digestion of zirconium oxide by simple crystallization. It has now been found overall that one can get from unreinern zirconium to pure zirconia when dissolving the obtained from Zirkonerzen sulfuric acid digestion initially concentrated as possible and then further treated appropriately. The concentrated zirconium sulphate solution only dissolves a limited amount of iron sulphate, and this remains in solution if the zirconium sulphate is removed from the sulphate solution, either by adding sulfuric acid or by hydrolysis at about 70 ' and above, whereby a basic zirconium sulphate precipitates, precipitates in such a way that a mother liquor with a lot of free sulfuric acid is formed, in which the iron and titanium originally in solution remain almost completely in solution. It can also be moved so that the only precipitating basic sulphate in a second, yet poorer basic sulfuric acid (Zr0, -, = SO: about 1: 0.75.) Is converted. Some of the sulfuric acid can be replaced by other strong mineral acids such as hydrochloric acid.

Durch Wiederholung dieser Operation mit Schwefelsäure bzw. Salzsäure läßt sich selbst bei sehr stark eisen- und titansäurehaltigen Präparaten weitgehendste Reinigung erzielen.By repeating this operation with sulfuric acid or hydrochloric acid can be used to the greatest possible extent even with preparations containing very high levels of iron and titanium acid Achieve cleaning.

Zur Erzeugung eines allerreinsten Präparates kann man dann den einen oder anderen der oben beschriebenen Reinigungswege wiederholen. Man kann sie auch miteinander kombinieren. Es ist z. B. in bestimmten Fällen notwendig, das ersternal die Fällungsmethode, das zweitemal aber leil We- der hydrolytischen Spaltung zu wählen, wenn man ein allerreinstes Erzeugnis gewinnen will. In vielen Fällen wird es jedoch schon genügen, von einer Filtration nach der ersten Ausfällung abzusehen. Man dekantiert einfach und verkocht mit einer Schwefelsäurelauge bis zum basischen Sulfat. Man kann die Reinigung durch Hydrolyse auch in der Weise vornehmen, daß man in der Mutterlauge als Bodenkörper festes Zi.rkonsulfat suspendiert und mit der Mutterlauge zu basischem Sulfat verkocht. -Kuch hier entsteht ein noch schwefelsäureärmeres basisches Zirkonsulfat, wenn inan das zuerst _gebildete aufs neue weiterdigeriert.One or the other of the cleaning methods described above can then be repeated to produce a very pure preparation. You can also combine them with each other. It is z. In certain cases, for example, it is necessary to choose the method of precipitation in the first place, but not hydrolytic cleavage in the second, if one wants to obtain a very pure product. In many cases, however, it will be sufficient to refrain from filtration after the first precipitation. You simply decant and boil it with a sulfuric acid lye until you get a basic sulfate. The purification by hydrolysis can also be carried out in such a way that solid zinc sulphate is suspended in the mother liquor as the sediment and boiled with the mother liquor to form basic sulphate. -Church here a basic zirconium sulphate with even lower sulfuric acid arises if what was first _formed is digested again.

Erst von der Erfinderin wurde erkannt, daß die beschränkte Löslichkeit sowohl des Eisen- wie des Titansulfates in sehr konzentrierten Zirkonsulfatlösungen es in einfachster Weise erlaubt, zu einem Trennungsverfahren zu gelangen, wenn man von der Erfahrung Gebrauch macht, daß bei der Ausscheidung des Zirkonsulfates aus seinen Lösungen sowohl durch Zusatz von Schwefelsäure wie auch durch hydrolytische Spaltung und Abscheidung eines basischen Zirkonsulfates stark-sch-,vefelsaure Lösungen entstehen, die arm an Zirkon sind und zugleich eine erhöhte Aufnahniefähigkeit für Eisen und Titan besitzen, diese Elemente also vollständig in Lösung halten.It was only recognized by the inventor that the limited solubility both iron and titanium sulphate in very concentrated zirconium sulphate solutions it allows in the simplest way to arrive at a separation procedure if one makes use of the experience that in the excretion of zirconium sulfate its solutions both by adding sulfuric acid and by hydrolytic Cleavage and separation of a basic zirconium sulphate, strong, sulfuric acid solutions arise that are poor in zircon and at the same time have an increased absorption capacity for Have iron and titanium, so keep these elements completely in solution.

B e i s p i e 1 e.B ice p y 1 e.

i. Man löst das durch Aufschluß von Zirkonmineralien erhaltene Material in möglichst wenig verdünnter Schwefelsäure, so daß man eine konzentrierte Lösung mit etwa 13 Prozent Zr0, und etwa io Prozent freier Schwefelsäure erhält. Setzt man konzentrierte H2S0, hinzu, so fällt auf i g dieser et-,va. i g Zirkonsulfat Zr (SOJ, - 4 H, 0 aus.i. The material obtained by digesting zirconium minerals is dissolved in the least possible dilute sulfuric acid, so that a concentrated solution with about 13 percent ZrO and about 10 percent free sulfuric acid is obtained. If concentrated H2S0, is added, it falls to i g of this et-, va. i g zirconium sulfate Zr (SOJ, - 4 H, 0 from.

:2. Hydrolysiert man die nach i. erhaltene Lösung bei 70' und darüber, so fällt ein basisches Sulfat von etwa der Zusammensetzung Zr 0" , SO#, == i : 1,4- Wird das Digerieren dieses basischen Sulfates weiter fortgesetzt, so erhält man schließlich noch schwefelsäureärmeres basisches Salz von etwa der Zusammensetzung Zr0, : SO3 =z i : o,75.: 2. If the hydrolyzed according to i. solution obtained at 70 ' and above, a basic sulphate of approximately the composition Zr 0 " , SO #, == i : 1.4- If the digestion of this basic sulphate is continued, one finally obtains a basic salt of even lower sulfuric acid about the composition of Zr0: SO3 = zi: o, 75 miles.

Die Mutterlaugen halten in beiden Fällen so gut wie alles Eisen und Titan in der Lösung zurück, die bei geeigneter Arbeitsweise neben 4o Prozent freier Schwefelsäure nur wenige Restprozente Zr0, in Lösung hält.In both cases, the mother liquors hold almost all iron and Titanium returns in the solution, which with a suitable working method is about 40 percent free Sulfuric acid holds only a few residual percent Zr0 in solution.

Claims

PATENT CLAIM: A process for the production of pure zirconium sulfates from zirconium ores digested with sulfuric acid, characterized in that the zirconium is obtained from a concentrated, somewhat free sulfuric acid-containing solution of the digestion material in a manner known per se either by adding mineral acid, e.g. B. sulfuric acid or hydrochloric acid, as neutral sulphate or by partial hydrolysis by heating as basic sulphate brings to the deposition, where it is useful to purify the zircon either by means of mineral acid or by means of heating or - but using both means repeatedly and optionally this as basic sulphate converts zirconium deposited into sulphate that is even lower in sulfuric acid,