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Verfahren zur Reinigung von Metallsalzlösungen, insbesondere Chlorzink-Lösungen,
die Cellulose-Verbindungen oder deren Abbauprodukte und Eisen enthalten Die bei
der Herstellung von Vulkanfiber, von Pergamentpapier nach dem Chlorzink-Verfahren
von Kunstseide usw. abfallenden verdünnten Metallsalzlösungen, wie Zinkchlorid usw.,
enthalten meist Celluloseschleim, Faserteile und Abbauprodukte der Cellulose sowie
gelöste Eisenverbindungen.
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Das vorliegende Verfahren ermöglicht eine einwandfreie Reinigung dieser
Metallsalzlösungen, so daß eine vollwertige, z. B. weiße, unverfärbte Ware mit den
zurückgewonnenen konzentrierten Lösungen erzielt werden kann. Der Erfindung gemäß
wird das Reinigungsverfahren derart durchgeführt, daß die Metallionen der dabei
benutzten Fällungschemikalien mit dem Metall der zu reinigenden Metallsalzlösung
identisch sind bzw. die Anreicherung mit etwa abweichenden Metallsalzverbindungen
durch deren Ausfällung aus der verdünnten Lösung verhindert wird. ZurEnteisenung
werden .die zu reinigenden Lösungen, z. B. Chlorzink-Lösung, vor dem Filtrieren
mit an sich bekannten oxydierenden und eisenfällenden Mitteln behandelt. Man leitet
z. B. Chlor in die Lösung, in der man Zinkoxyd oder Bariumcarbonat usw. aufgeschlemmt
hat, oder man versetzt mit Wasserstoffsuperoxyd, oder nach dem Ansäuern mit Zinkoxyd,
Bariumsuperoxyd usw., hierauf mit Zinkoxyd, Bariumcarbonat usw. Um die Lösungen
von fremden Verbindungen freizuhalten, wählt man als Fällungschemikalien die den
Metallionen der zu reinigenden Lösung entsprechenden Metallverbindungen, bei Chlorzink-Lösung
also Zinkverbindungen oder aber solche, wie z. B. Bariumverbindungen, deren dabei
gebildete Salze leicht durch Zusatz von z. B. Zinkvitriol als Bariumsulfat wieder
abgeschieden werden können.
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Die von groben Verunreinigungen und Eisen gereinigten Lösungen werden
in gußeisernen, säurebeständig emaillierten, flachen stufenförmig angeordneten Schalen
eingedampft.
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Die in den Lösungen enthaltene organische Substanz ruft beim Konzentrieren
Schwärzung und Abscheidung von Kohleteilchen hervor. Man behandelt daher die Lösungen
vor oder während des Konzentrierens mit Oxydationsmitteln, um die organischen Stoffe
zu zerstören. Man versetzt z. B. mit Chlorsäure oder Chloraten, mit Salpetersäure
oder Permanganaten usw. Es werden dabei wiederum solche Oxydationsmittel gewählt,
deren Rückstände der Lösung keine fremden Metallionen zuführen oder aber leicht
wieder abzutrennen sind. Für den ersten Fall z. B. Zinkchlorate, für den zweiten
Fall z. B. Bariumchlorat.
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Beim Oxydationsprozeß wird das etwa noch in geringen Mengen vorhandene
Eisen in gefärbte, gelbe Verbindungen übergeführt. Durch geringen Zusatz von Zink,
am besten in Pulverform und Säure, kann das Eisen leicht wieder reduziert werden,
so daß die so gereinigte Lösung vollständig weiß der Fabrikation wieder zugeführt
werden kann.
Beispiel z Die bei der Herstellung von Vulkanfiber
aus den Auslaugebädern abfallende Zinkchloridlösung von 35° B6 wird ohne Erwärmung
mit Wasserstoffsuperoxyd versetzt, bis keine Ferroionen mehr nachzuweisen sind.
Hierauf wird unter Rühren in Wasser aufgeschwemmtes Zinkcarbonat eingetragen, bis
bei der Prüfung des Filtrates kein Ferrichlorid mehr festzustellen ist. Nach der
Filtration unter Zusatz von g °/o Kieselgur führt man die Lösung der Eindämpfanlage
zu. In dem Maße, wie beim Konzentrieren die Lösung dunkler wird, gibt man gesättigte
Zinkchloratlösung in kleinen Portionen zu, um die gelösten Abbauprodukte der Cellulose
zu oxydieren. Bei 65° B6 ist der Prozeß beendet, und die Lösung bleibt hell. Man
kocht noch kurze Zeit, um gelöste Chlorverbindungen zu vertreiben, und gibt dann
z °% Salzsäure und die entsprechende Menge Zinkstaub in kleinen Portionen hinzu,
wobei man nur vorsichtig kocht. Nachdem auf diese Weise das noch in Spuren vorhandene,
zum Teil aus den Rohrleitungen usw. stammende Eisen völlig reduziert ist, wird die
Lösung weiter erhitzt, bis sie 7o° B6 stark und der Salzsäuregehalt auf o,r% gesunken
ist. Nunmehr kann die Lösung der Fabrikation zugeführt werden, um dann später aus
den Auslaugebädern zurückkehrend obigem Verfahren erneut unterworfen zu werden.
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Beispiel 2 Die aus dem Pergamentierungsprozeß abfallenden, mit Cellulosefasern,
Amyloidschleim, Celluloseabbauprodukten und Eisen verunreinigte Zinkchloridlösung
von 3o° Be mit etwa 0,3 °/o Salzsäuregehalt wird nach Feststellung des Eisengehaltes
unter kräftigem Rühren ohne Erwärmung mit in Wasser aufgeschwemmten 850 1o
Bariumsuperoxyd im Überschuß versetzt, bis keine Ferroionen mehr nachzuweisen sind.
Die Ausfällung des entstandenen Ferrichlorides erfolgt durch Zugabe einer entsprechenden
Menge Bariumcarbonat. Man gibt hierauf so lange gesättigte Zinksulfatlösung hinzu,
bis alle Bariumionen in Form von Bariumsulfat ausgefüllt sind. Durch Filtration
werden nunmehr die groben Cellulosebestandteile und die ausgefällten Eisen- und
Bariumverbindungen abgetrennt. Die abfließende wasserklare Zinkchloridlösung wird
in flachen Schalen konzentriert. Sobald die Lösung 55° B6 stark ist, beginnt man,
zum Zerstören der organischen Verunreinigungen pulverisiertes Bariumchlorat in erforderlicher
Menge hinzuzusetzen. Das hierbei entstehende Bariumchlorid wird im Laufe des Verarbeitungsprozesses
aus der verdünnten Lösung mit Zinksulfat wie oben umgesetzt, wobei sich Zinkchlorid
und unlösliches, leicht abzutrennendes Bariumsulfat bildet.
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Beispiel 3 Es wird nach Beispiel 2 verfahren mit dem Unterschied,
daß man die abfallende verdünnte Lösung mit der il/,fachen Menge des aus dem Ferrogehalt
berechneten Broms, in Wasser gelöst, unter kräftigem Rühren versetzt. Die Ausfällung
des Eisens erfolgt durch Hinzugabe einer entsprechenden Menge gesättigten Barytwassers.
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Beispiel q.
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Das Regenerationsverfahren wird nach Beispiel 2 vorgenommen, mit dem
Unterschied, daß man die Oxydation der Eisenverbindungen mittels 7oprozentigemZinksuperoxydvornimmt,
und die Oxydation der gelösten organischen Substanz. beim Eindampfen durch Zugabe
von 2oprozentiger Chlorsäure erfolgt.