DE537844C - Verfahren zur Entfernung von Arsen und Chlor aus Schwefel - Google Patents

Description

Der aus sulfidischen Mineralien oder Verbindungen durch metallurgische oder chemische Verfahren freigemachte Schwefel enthält, wenn er durch geeignete Mittel kondensiert oder niedergeschlagen wird, im allgemeinen kleine Mengen Verunreinigungen. Die gewöhnlich vorhandenen Verunreinigungen bestehen aus Verbindungen des Arsens, Antimons, Selens und anderer Elemente, die in dem behandelten Material vorhanden sind und die unter den Bedingungen des angewendeten Verfahrens flüchtige Verbindungen bilden. Wenn, um den Schwefel in Freiheit zu setzen, chlorierende Verfahren benutzt werden, so können auch Chlor und Chlorverbindungen in dem gebildeten Schwefel zurückgehalten werden. Durch diese Verunreinigungen kann aber der Marktwert des erhaltenen Schwefels erniedrigt und die Farbe schädlich beeinflußt werden.

Die Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, nach welchem diese Unreinigkeiten auf einfache Weise entfernt und letztere, insbesondere das Arsen, wenn sie in hinreichender Menge vorhanden sind, in marktfähiger Form gewonnen werden. Obgleich die Erfindung vor allem der Behandlung von Schwefel angepaßt ist, der durch chlorierende Verfahren gewonnen worden ist, so kann sie doch auch ebensogut bei Schwefel beliebiger anderer Herkunft benutzt werden, aus welchem Arsen und andere Verunreinigkeiten entfernt werden sollen.

Die Erfindung beruht auf der Behandlung des Schwefels mit Chlor oder Chlorschwefel, wodurch die Chloride der Elemente, wie Arsen, Antimon und Selen, gebildet und durch Verflüchtigung entfernt werden. Das Verfahren wird in der Weise ausgeführt, daß dem Schwefel Chlor oder Chlorschwefel im Überschuß gegenüber der zur Bildung der Chloride der vorhandenen anderen Elemente erforderlichen Menge zugesetzt wird, die flüchtigen Chloride durch Destillation oder Skrubben oder durch beide Maßnahmen entfernt \verden und schließlich das in dem Schwefel als Chlorschwefel zurückgebliebene Chlor durch eine Behandlung mit Dampf entfernt wird.

Die Erfindung kann in der Weise durchgeführt werden, daß das Chlor oder der Chlorschwefel dem Schwefel zugesetzt wird, während letzterer in Dampf form vorliegt oder nachdem er in den flüssigen Zustand übergeführt worden ist. Im ersten Falle werden die gebildeten, flüchtigen Chloride zwar durch den Schwefelkondensator hindurchzugehen suchen, im besonderen, wenn inerte Gase vorhanden sind, aber eine geringe Menge kann immerhin mit dem Schwefel auskondensieren. So

wurde beispielsweise gefunden, daß kleine Mengen Arsen hartnäckig von geschmolzenem Schwefel zurückgehalten werden, selbst wenn das Arsen als Chlorid vorliegt. Gleichgültig 5 ob daher das Chlor oder der Chlorschwefel dem Schwefel zugesetzt wird, während letzterer als Dampf oder in flüssiger Form vorliegt, es kann in jedem Falle erforderlich sein, daß flüchtige Chloride gegebenenfalls aus dem ίο flüssigen Schwefel entfernt werden müssen. Dies kann in der Weise erfolgen, daß der geschmolzene Schwefel eine kurze Zeit einem sehr niedrigen Druck, beispielsweise von 25 bis 50 mm Quecksilbersäule, ausgesetzt oder indem, er durch einen Luft- oder inerten Gasstrom kräftig geskrubbt wird. Selbstverständlich können das Skrubben und der verminderte Druck auch gleichzeitig angewendet werden.

Ein einfaches Verfahren zur Durchführung des Skrubbens besteht darin, daß man den geschmolzenen Schwefel in fein verteiltem Zustand durch einen Turm gegen einen aufsteigenden Luft- oder inerten Gasstrom hindurchgehen läßt, oder indem man ihn durch eine Düse, die durch Luft oder ein inertes Gas unter Druck gespeist wird, in eine Kammer spritzt.

Die austretenden Gase, welche die flüchtigen Chloride mitführen, läßt man dann durch Türme oder andere Waschvorrichtungen, die mit Wasser oder einer anderen geeigneten wässerigen Lösung, wie einer Natriumcarbonat- oder Natriumhydroxydlösung, gespeist w^rerden, hindurchgehen, wodurch die flüchtigen Chloride zerlegt und Oxyde oder Oxychloride niedergeschlagen werden.

Wenn der zu reinigende Schwefel mehr als Spuren Arsen enthält, so kann er in flüssigem Zustande mit überschüssigem Chlorschwefel behandelt werden. Ein Teil des so gebildeten Arsenchlorids destilliert ab und kann in einem geeigneten Kondensator gewonnen werden. Die Destillation des Arsenchlorids wird dabei durch Rühren, durch Steigerung der Temperatur oder durch Verminderung des Druckes oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen erleichtert. Es wurde gefunden, daß bei Gegenwart selbst sehr geringer Mengen von Chlorschwefel der geschmolzene Schwefel bei Temperaturen oberhalb i6o° nicht dunkel und viskos wird, wie es der Fall bei reinem Schwefel ist, sondern daß er leichtflüssig und durchsichtig bleibt, so daß er leicht bei Temperaturen durchgerührt werden kann, die sonst im Bereich der hohen Viskosität liegen. Selbst bei erhöhten Temperaturen und erniedrigten Drucken können aber Spuren von Arsenchlorid zurückgehalten werden, so daß es im allgemeinen zweckmäßig ist, falls vollkommen arsenfreier Schwefel hergestellt werden soll, das Skrubben mit Luft oder einem inerten Gase anzuwenden, nachdem der größte Teil des Arsenchlorids abdestilliert worden ist.

Während das Arsen und Antimon, wenn sie in Mengen vorhanden sind, die ihre Gewinnung rechtfertigen, leicht zum größten Teil durch eine Behandlung mit nur einem geringen Überschuß von Chlor oder Schwefelchlorid mit anschließender Verflüchtigung und Behandlung der abgetriebenen Dämpfe abgeschieden werden können, wird das Selen nicht vollständig entfernt, wenn nicht ein bedeutender Überschuß an Chlor oder Chlorschwefel benutzt wird. Wenn dieses Element daher entfernt werden soll, so ist es am besten, wenn der Schwefel in geschmolzenem Zustand unter Rühren mit einem bedeutenden Überschuß an Chlorschwefel behandelt wird, beispielsweise mit Y₁ bis ¹Z₂ des Gewichtes des zu reinigenden Schwefels. Der größte Teil des nicht umgesetzten Schwefelchlorids mit dem Arsen, Antimon und Selen wird dann vorzugsweise durch Verringerung des Druckes auf unter 100 mm Quecksilbersäule entfernt. Das Destillat kann dann je nach der Art der vorhandenen Verunreinigungen fraktioniert oder mit einer kleinen Menge heißen Wassers durchgerührt werden, um den größten Teil des Chlorschwefels für die Weiter verwendung zurückzugewinnen. Der geschmolzene Schwefel wird dann, wie vorstehend, mit Luft oder einem inerten Gase behandelt oder kurze Zeit einem verhältnismäßig niedrigen Drucke von beispielsweise 20 bis 25 mm Quecksilber bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes, beispielsweise von 120 bis 150¹⁵C, ausgesetzt, wodurch die letzten Spuren der vorhandenen Verunreinigungen entfernt werden.

Nach der vollständigen Entfernung der anderen Verunreinigungen enthält der Schwefel noch Spuren von Chlorschwefel, welche noch entfernt werden müssen, wenn ein sehr reines Produkt hergestellt werden soll. Um noch diese Verunreinigung zu entfernen, wird der geschmolzene Schwefel sorgfältig mit Dampf geskrubbt, und zwar entweder in einem Strahl oder in Türmen, wie bei dem oben angegebenen Skrubben mit Luft, oder einem inerten Gas. Der so erhaltene gereinigte, geschmolzene Schwefel wird dann erforderlichenfalls durch ein geeignetes Filter aus Sand, Asbest, Metallgaze oder Leinen oder einem anderen Filterstoff nitriert und ist dann von den letzten Spuren von Verunreinigungen und Chlor vollkommen frei. Das so gewonnene Produkt ist äußerst rein und von sehr guter Farbe.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zur Reinigung von Schwefel, dadurch gekennzeichnet, daß dem

   Schwefel Chlor oder Chlorschwefel zugesetzt und die zu verflüchtigenden Stoffe dann entfernt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel zur Entfernung von Spuren Chlorschwefel der Einwirkung von Dampf unterworfen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte Schwefei vor dem Erstarrenlassen in geschmolzenem Zustand nitriert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel in Dampfform oder in flüssigem Zustande mit Chlor oder Chlorschwefel behandelt, zur Abscheidung der flüchtigen Chloride fraktioniert und/oder geskrubbt und aus dem Schwefel der zurückgebliebene Chlorschwefel durch Dampf entfernt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abscheidung des größeren Teiles der flüchtigen Chloride durch Fraktionieren die zurückgebliebenen flüchtigen Chloride durch Skrubben und/oder Behandlung unter vermindertem Druck entfernt werden und etwaiger in dem Schwefel verbliebener Chlorschwefel durch Dampf abgeschieden wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 und zur Gewinnung von Arsen und der anderen vorhandenen Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel in geschmolzenem Zustande oder in Dampfform mit Chlor oder Chlorschwefel in geringem Überschuß gegenüber der zur Bildung der Chloride des Arsens und Antimons erforderlichen Menge behandelt wird, die gebildeten flüchtigen Chloride abdestilliert werden und der größte Teil des Arsens und der anderen flüchtigen Verbindungen kondensiert oder abgeschieden wird und daß dann der Rest des Arsens und der anderen Chloride aus dem geschmolzenen Schwefel durch Skrubben und/oder Behandlung unter vermindertem Druck entfernt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und zur Gewinnung unter anderem von Selen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel in geschmolzenem Zustande mit Chlor oder Chlorschwefel in bedeutendem Überschuß gegenüber der zur Umwandlung der Verunreinigungen in flüchtige Chloride erforderlichen Menge durchgerührt, der nicht umgesetzte Chlorschwefel mit den Verbindungen des Arsens, Antimons und Selens abdestilliert und das Destillat zur Rückgewinnung des Chlorschwefels behandelt und daß dann der geschmolzene Schwefel mit Luft oder inerten Gasen geskrubbt und/oder einem verminderten Druck ausgesetzt und der Schwefel schließlich mit Dampf behandelt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase mit den flüchtigen Chloriden durch Türme oder andere Skrubbvorrichtungen geschickt werden, die zur Zerlegung der flüchtigen Chloride mit einer wässerigen Lösung gespeist werden.