DE520458C

DE520458C - Verfahren zum Aufschliessen schwer Ioeslicher Sulfate

Info

Publication number: DE520458C
Application number: DE1930520458D
Authority: DE
Original assignee: WILHELM RASSBACH DR
Current assignee: WILHELM RASSBACH DR
Priority date: 1930-02-14
Filing date: 1930-02-14
Publication date: 1931-03-11

Description

Verfahren zum Aufschließen schwer .löslicher Sulfate Es ist bekannt, daß die schwer löslichen Sulfate der Erdalkälien mit Hilfe von Eisenfeilicht zu den Sulfiden der Erdalkalien und Eisenoxyd umgesetzt werde. können. (G m e -1 i n - 1i r a u t , Handbuch der anorg. Chemie. 7. Aufl. Band -2. Seite .1.2, sul. III. Zeile i6 bis 2I.) Das Verfahren erfordert bei den Sulfaten des Bariums, Strontiums und Calciums jeweils andere Reaktionstemperaturen. Seinem thermochemischen Charakter nach ist der Vorgang ein wesentlich endothermer Prozeß. Obwohl er brauchbare Ergebnisse liefert, ist er umständlich, erfordert besondere Anlagen, f1 eizmaterial und vor allen Dingen Zeit.
Es ist ferner bekannt, daß das Thermitv erf ahren nach Goldschmidt gestattet, mit Hilfe von pulverisiertem Aluminium den Oxyden bekannter Schwermetalle (Eisen, Chrom, Mangan) den Sauerstoff zu entziehen und zu den Metallen zu reduzieren, die bei der hohen Reaktionstemperatur in flüssigem Zustand erhalten werden.
Das Thermitverfahren ist lediglich auf die Schwermetalle beschränkt.
Auf der Suche nach einem brauchbaren, schnelleren Verfahren zum Aufschließen der schwer löslichen Sulfate wurde gemäß der Erfindung das Thermitverfahren mit dem Eisenaufschließverfahren kombiniert.
Als Grundlage des Verfahrens wurden die folgenden Gleichungen festgesetzt: 3 BaS O, --f- 8 Al - 3 BaS -j- 4 Ah 03, 3 SrS O,- ; 8A1- 3 SrS + q. Ah O". 3 CaS O, -@- 8A1- 3 CaS -E- .1. A1.. O.. Die Versuche wurden zunächst mit dem Bariumsulfat als der voraussichtlich widerstandsfähigsten Verbindung begonnen, dann aber auch mit den anderen Sulfaten durchgeführt. Bei der ersten Versuchsreihe wurden die Sulfate in reiner Form als Fällungsprodukte verwendet, bei der zweiten dagegen in Form der pulverisierten natürlichen Mineralien, wie Schwerspat (BaS0,) und Anhydrit (CaS04). Die Ausgangsprodukte wurden, den Gleichungen entsprechend, innig gemischt, in einen feuerfesten hessischen Tiegel gefüllt und als Zündmasse eine geringe Menge pulverisierten Magnesiums aufgeschüttet. Diese genügte, um durch ihre Verbrennungstemperatur das Gemisch zur Reaktion zu bringen. Der Tiegel war in einen größeren gleicher Art hineingesetzt, der Zwischenraum zwischen beiden Tiegeln wurde mit grobkörnigem Quarzsand ausgefüllt, da sich bald herausstellte, daß ein freistehender Tiegel der Reaktionstemperatur nicht zu widerstehen vermochte und dann infolge Zutritts der Luft sekundäre Prozesse eintreten konnten. Sobald die Reaktion in Gang kam, wurden beide Tiegel mit ihren Deckeln möglichst gut und schnell verschlossen. um den Luftzutritt zu verhindern.
Die Reaktionen gingen sämtlich mit einer großen Heftigkeit vor sich, so daß die Reaktionstemperatur nicht mehr gemessen, sondern nur geschätzt werden konnte. Sie dürfte weit oberhalb aooo° C liegen.
Wie die Analyse ergab, verliefen die Schmelzvorgänge gemäß den Gleichungen, also neben Aluininiumoxy d wurde das betreffende Erdalkalisulfid erhalten. Das ergab sich auch daraus, daß die Schmelzen des Bariums und Strontiums kristallinische Einschlüsse der Sulfide enthielten, die nach Belichtung mit Bogenlicht das bekannte Phosphoreszieren der Erdalkalisulfide zeigten.
Infolge der Einwirkung des Kohlendioxyds der Luft entwickeln die Schmelzen durch Zersetzung dauernd Schwefelwasserstoff.
Die außergewöhnlich hohe Reaktionstemperatur verursachte ein teilweises Verdampfen der Sulfide, die sich da, wo sie mit dem Luftsauerstoff in Berührung kamen, oxydierten unter Bildung des Erdalkalioxyds-=_urrdder entsprechenden Menge Schwefeldiö@yds: 'Die Flüchtigkeit der Sulfide nahm vom Barium. über. Strontium nach- dem Calcium zu. Die Oxydation erfolgt z. B. bei dem Barium nach der Gleichung 2BaS+30=-2Ba0+'2S0-Die Sulfate der Erdalkalien; vornehmlich das bisher schwer zu bearbeitende Bariumsulfat, werden durch das Verfahren ohne Schwierigkeit und ohne besondere Apparatur im Verlaufe von einigen Sekunden aufgeschlossen und dadurch der weiteren Bearbeitung zugänglich gemacht. An die Stelle langwierigen Erhitzens nach den bekannten Verfahren ist die einfache Entzündung durch etwas Magnesium oder durch eine Zündkirsche getreten, das endotherme Verfahren ist durch das vorteilhaftere exotherme Verfahren ersetzt. Die Ersparnis an Zeit und Heizmaterial ist also beträchtlich, ebenso die Vereinfachung der Apparatur, was für die Industrie erheblich ins Gewicht fällt. Die Affinitätsverhältnisse des Aluminiums bei hohen Temperaturen -liegen für diese Vorgänge weit --anders und günstiger wie für das Eisen, das infolge seiner Billigkeit früher allein in Betracht kam. Auch auf die schnellste und bequemste Herstellung von Calciumsulfid bzw. Schwefeldioxyd und Schwefelsäure aus dem bisher wertlosen Anhydrit, ersteres als Ersatz für das bisher nur gebräuchliche synthetische Schwefeleisen zur Darstellung von Schwefelwasserstoff; soll -hingewiesen werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Aufschließen schwer löslicher Sulfate, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von schwer löslichen Sulfaten mit pulverisiertem Aluminium zur Entzündung gebracht wird.