DE458189C - Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd - Google Patents

Description

• Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd. Für die Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd aus Bariumsuperoxyd sind verschiedene Verfahren bekannt. Fast ausschließlich -wird Phosphorsäure für die Umsetzung des Bariumsuperoxyds verwendet. Aus dem gebildeten Bariumphosphat wird die Phosphorsäure durch Umsetzen mit Schwefelsäure zurückgewonnen, d. h. das in den Prozeß in Form des hochwertigen Superoxyds eingeführte Barium geht als mehr oder weniger minderwertiges Sulfat dem Betrieb verloren, so daß seine Überführung in Superoxyd technisch vollkommen ausgeschlossen ist. Die Phosphorsäure kann zwar dem Betriebe wieder zugeführt werden, muß aber zu diesem Zwecke konzentriert werden, um konzentriertes Wasserstoffsuperoxyd zu erhalten, was nicht geringe Unkosten verursacht.
• Nach vorliegender Erfindung gelingt es, ausgehend von verdünnter Phosphorsäure, konzentrierte Lösungen von Wasserstoffsuperoxyd zu gewinnen und dabei sowohl das Bariumsalz und die Phosphorsäure wie die für die Erfindung charakteristische Flußsäure in einfachen Operationen wieder nutzbar zu machen.
• Es wird Bariumsuperoxyd finit verdünnter Phosphorsäure bis zur Bildung von primärem, löslichem Bariumsalz umgesetzt, alsdann Flußsäure zur Ausfällung des Bariums sowie Ausscheidung der Phosphorsäure eingetragen und weiterhin abwechselnd Bariumsuperoxyd und Flußsäure bis zur Entstehung einer breiigen Masse zugesetzt. Darauf wird das unlösliche Bariumfluorid abgetrennt und ausgewaschen. Die Lösung von Phosphor-s iitire und Wasserstoffsuperoxyd wird dann mit Bariumsuperoxy d, gegebenenfalls unter Beigabe von Bariumcarbonat, neutralisiert. Das entstehende sekundäre, unlösliche Bariumphosphat wird vom Wasserstoffsuperoxyd abgetrennt und mit oder ohne gründliche Befreiung von der Mutterlauge durch Flußsäure zersetzt. Sodann wird wieder abwechselnd Bariumsuperoxyd und Phosphor-; säure eingetragen. Das abfallende Bariumfluorid wird mit Calciumnitrat über Bariumnitrat in Bariumoxyd und Bariumsuperoxyd übergeführt und der dabei abfallende Flußspat mit Schwefelsäure zwecks Wiedergewinnung der benötigten Flußsäure behandelt. Beispiel. Man trägt in verdünnte Phosphorsäure (i Mol.) unter lebhaftem Rühren und Kühlen auf 15 bis a5° Bariumsuperoxyd (1j, Mol.) ein; es entsteht fast quantitativ lösliches, primäres Bariumphosphat. Dieses wird durch Flußsäure (i Mol.) in Phosphorsäure und Bariumfluorid umgesetzt. 'Man setzt dieses abwechselnde Eintragen von Bariumsuperoxyd und Flußsäure so lange fort, bis das Reaktionsgemisch anfängt breiig zu werden.
• Nun wird der feste Niederschlag von Bariumfluorid von der Lösung getrennt, die Phosphorsäure in geringer, Wasserstoffsuperoxy d in hoher Konzentration enthält. Diese -#v ird mit Bariumsuperoxyd völlig neutralisiert. Die nunmehr nur noch Wasserstoff- Superoxyd enthaltende Lösung wird abgetrennt und der Niederschlag gelangt wieder in den Prozeß, in dem er nach Anrühren mit Wasser und nach Zugabe von Flußsäur e ohne weiteres verdünnte Phosphorsäure liefert.
• Das Bariumfluorid wird mit Calciumnitrat umgesetzt und das gebildete Bariumnitrat in bekannter Weise durch Erhitzen in Superoxyd übergeführt. Aus dem Calciumfluorid wird mittels Schwefelsäure die Flußsäure freigemacht und dem Betriebe wieder zugeführt.
• Das wechselweise Zugeben von Bariumsuperoxyd und Flußsäure kann mit der Zugabe von Bariumsuperoxyd oder mit dem Eintragen von Flußsäure abgeschlossen werden. Im letzteren Falle liegt ausschließlich Bariumfluorid als fester Stoff in dem Reaktionsgemisch vor, das nach Waschen zur Wiedergewinnung des Bariumsuperoxyds und der Phosphorsäure nutzbar gemacht wird.
• Wurde zuletzt Bar iumsuperoxy d eingetragen, so kann neben unlöslichem Bariumfluorid auch unlösliches Bariumphosphat vorliegen. Will man nämlich unmittelbar eine lediglich Wasserstoffsuperoxyd enthaltende Lösung abziehen, dann muß bei der letzten Zugabe von Bariumsuperoxyd die Menge derart bemessen werden, daß sekundäres Bariumphosphat entsteht. In diesem Falle wird nach dem Abtrennen der festen Bestandteile aus dem Reaktionsgemisch das abfiltrierte Gut erst noch einer Behandlung mit Flußsäure unterworfen, um die Phosphorsäure aus dem Bariumphosphat freizulegen und erneut in den Prozeß einführen zu können.
• Zweckmäßig ist es, wenn zuletzt Bariumsuperoxyd eingetragen wird, dabei auf die Bildung des löslichen sauren Bariumphosphats hinzuarbeiten und dieses zusammen mit dem Wasserstoffsuperoxyd von der Bariumfluoridmenge abzufiltrieren. Die lösliches Bariumphosphat und Wasserstoffsuperoxyd enthaltende Lösung wird mit Bariurnsuperoxyd bzw. -carbonat bis zur Entstehung des sekundären Bariumphosphats behandelt und alsdann die Wasserstoffsuperoxydlösung von dem unlöslichen Bariumphosphat abgetrennt, welch letzteres in der beschriebenen Weise weiterverarbeitet wird. Hierbei läßt sich Wasserstoffsuperoxyd in größerer Ausbeute erhalten, als wenn man sekundäres Bariumphosphat in der größtenteils Bariumfluorid enthaltenden Masse entstehen läßt.
• Es empfiehlt sich, bei der Zugabe von Flußs:iure jeweils einen kleinen t;7berschuß an hlußsäure anzuwenden.
• Dies gilt auch bei der gegebenenfalls in Frage kommenden abschließenden Zugabe vor der Trennung des Breies nach Bariumfluorid und Lösung. ' Da die Flußsäure in höherer Konzentration anwendbar ist, gelangt man bei dem neuen Verfahren zu stark konzentrierten Lösungen von Wasserstoffsuperoxyd.
• Die Waschwässer des Bariumfluorids können zu neuem Umsatz benutzt werden, so daß keinerlei Verlust an Wasserstoffsuperoxyd eintritt.
• An Stelle des Bariumsuperoxyds ' kann auch mit Magnesiumsuperoxyd gearbeitet «-erden.
• Auch kann die Phosphorsäure durch Arsensäure ersetzt werden.
• Schließlich kann die Rückgewinnung des Bariumsuperoxyds aus Bariumfluorid auch über Bariumhydrat erfolgen. Zu diesem Zweck setzt man das Bariumfiuorid mit Calciumhydroxyd um. Das entstehende Bariumhydroxyd wird dann durch Erhitzen in Gegenwart von Sauerstoff in Bariumsuperoxyd übergeführt.
• Durch vorliegende Erfindung wird konzentriertes Wasserstoffsuperoxyd in einfacher Weise in einem Kreisprozeß gewonnen, der nur Calciumnitrat bzw. Calciumhydroxyd gebraucht und Calciumsulfat als Abfallprodukt liefert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd aus Bariumsuperoxyd und Phosphorsäure, dadurch gekennzeichnet, daß Bariumsuperoxyd mit verdünnter Phosphorsäure bis zur Bildung von primärem, löslichem Bariumsalz umgesetzt, alsdann Flußsäure zur Ausfällung des Bariums sowie Ausscheidung der Phosphorsäure, weiterhin abwechselnd Bariumsuperoxyd und Flußsäure bis zum Entstehen einer breiigen Masse eingetragen werden, worauf das unlösliche Bariumfluorid abfiltriert und ausgewaschen, die Lösung von Phosphorsäure und Wasserstoffsuperoxyd mit Bariumsuperoxyd, gegebenenfalls unter Beigabe von Bariumcarbonat, neutralisiert, das entstehende sekundäre unlösliche Bariumphosphat vom Wasserstoffsuperoxyd abgetrennt, mit oder ohne gründliche Befreiung von der Mutterlauge durch Flußsäure zersetzt wird, worauf abwechselnd wieder Bariumsuperoxyd und Flußsäure eingetragen werden, während das abfallende Bariumfluorid mit Calciumnitrat über Bariumnitrat in Bariumoxyd und Bariumsuperoxyd übergeführt, der gleichzeitig gewonnene Flußspat mit Schwefelsäure zur Erzeugung der benötigten Flußsäure benutzt wird. _ z. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß nach Bildung der breiigen Masse Bariumsuperoxyd bis zur Bil= Jung von löslichem saurem Bariumphosphat zugegeben und von der gesamten Bariumfluoridmenge abfiltriert wird, worauf die Lösung mit Bariumsuperoxyd bzw. Bariumcarbonat neutralisiert und das entstehende sekundäre Bariumphosphat nach Abtrennung des Wasserstoffsuperoxyds in der beschriebenen Weise weiterverarbeitet wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein geringer Überschuß von Flußsäure angewendet wird. d.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschwässer des Bariumfluorids wieder zu neuem Umsatz benutzt werden. 5. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i bis ¢, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle vom Bariumsuperoxyd vom Magnesiumsuperoxyd ausgegangen wird. 6. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt Phosphorsäure Arsensäure benutzt wird. 7. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt Calciumnitrat Calciumhydrat verwendet wird.