DE550402C - Verfahren zum Herstellen von Arsensaeure aus Arsenik - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von Arsensäure aus Arsenik Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Arsensäure aus Arsenik durch Oxydation mittels Salpetersäure unter Druck.
• Bei der üblichen,Methode derHerstellung von Arsensäure aus Arsenik mittels Salpetersäure, wobei Arsenik mit Salpetersäure erwärmt wird, geht" die Reaktion verhältnismäßig langsam vor sich, und die Regenerierung der dabei auftretenden Stickstoffoxyde erfolgt in einem besonderen Verfahren außerhalb des Reaktionsraums, z.- B. in Türmen, wobei erhebliche Verluste an Salpetersäure unvermeidlich sind.
• Es ist ferner bekannt, Oxydationen mittels Salpetersäure in der Weise vorzunehmen, daß die Reaktion unter einem Druck höher als i Atm. ausgeführt und durch Hineinpressen von Sauerstoff in Gang gehalten ,wird. Als Beispiel wird die Oxydation von Natriumnitrit zu Nitrat angegeben. Hierbei werden nur relativ kleine Mengen Stickoxyde entwickelt, welche dann sofort im selben Apparat zu Salpetersäure regeneriertwerden, welche wieder am Prozeß teilnimmt. Versucht man, dieses bekannte Verfahren bei der Oxydation anderer Stoffe, insbesondere in Salpetersäure unlöslicher, d. h. susplendierter Stoffe (z. B. Zinn, antimoniger Säure usw.), anzuwenden, dann ergeben sich ebenso wie beim Arbeiten unter Atmosphärendruck auch bei erheblichen Sauerstoffüberdrucken und erhöhten Temperaturen beträcht: liche Salpetersäureverluste durch Bildung von nicht regenerierbaren Gasen.
• Überraschenderweise wurde nun g--fLm:den, daß bei der Oxydation von Arsenik zu Arsensäure mittels Salpetersäure die beim Arbeiten unter gewöhnlichem Druck reichlich auftretenden Salpetersäureverluste zufolge Bildung von nicht regenerlerbaren Gasen dann aufhören, wenn man unter erheblichen Sauerstoffüberdruck, vorzugsweise bei etwa 2 o Atm., und b;ei erhöhter Temperatur arbeitet. Die hierbei erforderlichen Überdrucke betragen ein Vielfaches desjenigen: Überdruckes, welcher bei der bekannten Oxydation von Natriumnitrit zu Nitrat bereits hinreichend ist, wobei noch beachtet werden muß, daß die Bildung nicht regenerlerbarer Gase bei dieser bekannten Reaktion auch unter gewöhnlichem Druck keinesfalls zu befürchten ist und daß :ein Arbeiten bei höheren Temperaturen nicht in Frage kommt.
• Durch das neue Verfahren wird die Reaktion zwischen Arsenik und Salpetersäure unenvartet stark beschleunigt. Es wird also der Erfolg erzielt, daß eine sehr rasche Umsetzung zwischen Arsenik und Salpetersäure zustande kommt und daß jeder Verlust an Salpetersäure vermieden wird. Die Folge hiervon ist die Möglichkeit seiner starken Verkleinerung der Apparatur für seine gegebene Leistung.
• Bieispiiel i 5o Gewichtsteile Arsenik werden mit i 5o Gewichtsteilen 6o%iger Salpetersäure ge- mengt, in den Ferrosilicumnein:satz eines aus V,Ä-Metall oder -Stahl hergestellten oder direkt in einen V,#A-Autcklaven gegeben, d°r Einsatz lose bedeckt, der Autoklav verschlossen und 1äperstoff oder gechen enthaltende Gase so eingedrückt, da(, sie durch die Spalte des lose aufliegenden Eärisatzdeckels eintreten. Dabei werden ietwa austretende Oxyde - des Stickstoffies immer wieder zurückgedrängt. Die Suspension des Arseniks in, der Säure wird gerührf bei 7o bis 9o° C. DerSauerstoffdruck wird auf 2o Atm. gehalten.
• Bei mäßigem Rühren nimmt die Reaktion eine Reihe von Stunde, z. B. einen halben Tag, in Anspruch. Während dieser Zeit kann. man aber neue Mengen Arsenik zugeben. Wenn man aber die Intensität des Rührens -sehr steigert und außerdem rasch. genug] Sauerstoff nachliefert, so erfährt die Reaktion leine außerordentliche Beschleunigung,. derart, daß die Operation in nicht mehr als einer halben Stunde zu Ende geführt werden kann.
• Man kann viel weniger als die im obigen Beispiel gegebene Menge Salpetersäure nehmen.
• Die .angegebene, überraschend große Reaktionsgeschrendigkeit der Oxydation von arseniger Säure mit Sauerstoff bei Gegenwart von. Salpetersäure unter Druck ermöglicht, wie gesagt, die Anwendung kleiner Riäaktiongräume bei 'großem Durchsatz.. Wenn man z. B. einen Autoklaven von a cbm Anhalt anwendet und heftig rührt, so kann, man die Zeit des Einfüllens in den Autoklaven; der Oxydation und des Entleenens auf z Stunden beschränken und mindestens eine Tonne Arsensäure in dieser Zeit erzeugen.
• Angesichts der überraschenden Reaktionsgeschwindigkeit erscheint die Annahme nicht ungerechtfertigt, daß ;es sich bei der Oxydation von Arsenik bzw, seinem Hydrat in salpietersaurer Suspension unter Sauerstoffdruck umleinen sich selbst katalytisch beschleunigenden Vorgang handelt, wobei entweder ein bisher unbekanntes, leicht zersetzliches höheres Oxydationsprodukt. des Arsens auftritt, das schließlich unter Bildung von Arsensäure zerfällt, oder eine Verbindungvon .Stickstoffoxyden mit Arsenoxyd, die in, Salpetersäure und Arsensäure zerfällt. Die Verwendung von Fremdkatalysatoren, z. B. Vanadin, ist natürlich auch in diesem Falle nicht ausgeschlossen.
• Da man auf die beschriebene Weise die Arsensäure in Gemisch mit Salpetersäure @erhält, so bedarf @es einer nachträglichen Trennung. Diese läßt sich so durchführen, daß man die Salpetersäure im Vakuum von der Arsensäure abdestiliert. Die-Arsensäurekann man etwa durch Umsetzung mit Kalk in arsensauren Kalk überführen oder durch Kochen mit Bleioxyd, B1eihydroxyd und Bleicarbonat zu Bleiargenat verarbeiten usw. Man: kann auch nach dem Abdestillieren der Salpetersäure die in wäßriger- Lösung zurückbleibende Arsensäure durch Abtreiben des Wassers unter gutem Rühren im Vakuum oder auch bei gewöhnlichem Druck in Arsexlp:entoxyd verwandeln.
• An Stelle von Arsenik kann man auch Sulfide des Arsens, z. B. seine schwefelhaltigen Erze, verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen von aus Arsenik durch Oxydation mittels Salpetersäure unter Sauerstoffdruck, -dadurch gekennzeichnet, daß mit :etwa. 2o Atm. -Überdruck und bei erhöhterTemperatur gearbeitet -wird.