DE550877C - Verfahren zur Aufarbeitung stark verduennter kupferhaltiger Faellfluessigkeit der Kupferstreckseidenherstellung - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Kupferseide ist es bereits bekannt, aus der meist alkalischen Fällflüssigkeit das Kupfer dadurch zu entfernen, daß man Kohlehydrate, Cellulose oder Holzmehl in die Flüssigkeit einträgt. Diese Stoffe haben die Eigenschaft, Kupfer aus der Flüssigkeit zu absorbieren.- Nach beendigter Absorption wird das von den Stoffen niedergeschlagene Kupfer durch Säure wieder restlos in Lösung gebracht und kann einer erneuten Verwendung zugeführt werden.

Es ist auch weiterhin bekannt geworden, aus der Fällflüssigkeit der Kupferseidefabrikation das Kupfer in der Weise wiederzugewinnen, daß zunächst Ammoniak durch geeignete Maßnahmen abgetrieben wird, worauf Kupfer als unlösliche Verbindung, meistens als Oxyd oder Hydroxyd, ausfällt.

Diese bekannten Verfahren haben bei der Fällflüssigkeit der Kupferstreckseidenherstellung zu einem befriedigenden Ergebnis nicht geführt, da hier Kupfer in außergewöhnlich großer Verdünnung anfällt. Die absorptiven Eigenschaften der eingangs erwähnten Stoffe genügen nicht mehr, um hierbei Kupfer praktisch vollständig aus der Lösung zu entfernen. Ebenso verbietet sich die Anwendung des zweiten Verfahrens, da das Abdampfen des Ammoniaks in Anbetracht der geringen Konzentration zu wenig wirtschaftlich ist.

Bei der in Rede stehenden Fällflüssigkeit liegt das Kupfer in einem Gehalt von ungefähr 0,010/0 vor, und zwar teilweise in Form von Hydroxyd, teilweise auch als basisches Sulfat, und ist mehr oder minder kolloidal in der Flüssigkeit gelöst. Organische Stoffe, insbesondere Gelluloseabbauprodukte, wirken hierbei als Scmitzkolloide.

Die vorliegende Erfindung bezweckt zunächst eine möglichst vollständige Wiedergewinnung des Kupfers aus der stark verdünnten Fällflüssigkeit. Die Erfindung hat weiter zum Ziele, hierfür in möglichst vollständigem Ausmaße die übrigen Abwässer, wie sie bei der Vorbereitung der Baumwolle für die Celiuloselösung und beim. Absäuern des fertig gesponnenen Fadens abfallen, zu verwenden. Weiterhin kann nach der Erfindung die entkupferte Fällflüssiglceit neutralisiert werden, so daß sie beispielsweise für die Fischzucht nicht mehr schädlich ist. Schließlich ist es nach der Erfindung möglich, einen verwendeten Hilfsstoff im Kreislauf zu verwenden.

Die Erfindung besteht darin, daß die kupf erhaltige Fällflüssigkeit zunächst mit einer überschüssigen Lösung von Alkali, vorwiegend von Natronlauge, versetzt wird. Außerdem wird eine Lösung von Magnesiumsalz zugegeben, so daß durch Umsetzung der überschüssigen Natronlauge mit dem Magnesiumsalz Magnesiumhydroxyd entsteht, welches Kupferhydroxyd praktisch vollständig in der Fällflüssigkeit niederreißt. Auf diese Weise bildet sich ein Schlamm, welcher aus Kupferhydroxyd und Magnesiumhydroxyd zusammen-

gesetzt ist und sich leicht am Boden des Reaktionsgefäßes absetzt oder in Filterpressen abgepreßt werden kann.

Es ist zweckmäßig, daß als alkalisch wirkende Lösung die bei der Baumwollvorbereitung abfallende Bäuchlauge verwendet wird. Diese Lauge enthält zwar einen erheblichen Teil an Celluloseabhauprodukten, welche jedoch bei der Fällung nicht stören, da das ίο durch Umsetzung erzeugte Magnesiumhydroxyd die unerwünschten kolloidalen Eigenschaften dieser Stoffe aufhebt.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Menge des zugesetzten Magnesiumsalzes so bemessen wird, daß sie dem Überschuß der zugesetzten alkalischen Lösung gerade entspricht, so daß also beispielsweise dem Überschuß des Natriumhydroxyds eine äquivalente Menge Magnesiumsulfat zugesetzt wird. Auf diese "Weise enthält die vom Schlamm befreite Flüssigkeit lediglich noch Natriumsulfat, welches nicht weiter schädlich ist, so daß die Flüssigkeit ohne weiteres ablaufen kann. Der Niederschlag, welcher neben organisehen Verunreinigungen im wesentlichen nur Kupferhydroxyd und Magnesiumhydroxyd enthält, wird zweckmäßigerweise so aufgearbeitet, daß man ihn so weit mit Säure, vorwiegend Schwefelsäure, versetzt, daß das Magnesiumhydroxyd sich zu Magnesiumsulfat löst und das Kupferhydroxyd ganz oder teilweise in unlösliches basisches Kupfersulfat umgewandelt wird. Zu diesem Zweck kann vorteilhafterweise die bei der Fadenabsäuerung anfallende kupferhaltige Schwefelsäure verwendet werden, deren Kupfersulfat wiederum sich bei der Umsetzung mit dem hydroxydhaltigen Schlamm zu unlöslichem basischem Kupfersulfat umwandelt.

Bei dieser Umsetzung wird demnach ein lediglich mit organischen Verunreinigungen durchsetzter und vorwiegend aus basischem Kupfersulfat bestehender Schlamm erhalten, während auf der anderen Seite eine Lösung 4-5 von Magnesiumsalz entsteht. Diese Lösung kann ohne weiteres wieder für die Ausfällung des Kupfers aus der gebrauchten Fällfrüssigkeit verwendet werden. Das Verfahren gestattet sonach einen Kreislauf des verwendeten Magnesiumsalzes.

Der auf diese "Weise erhaltene, vorwiegend aus basischem Kupfersulfat bestehende Niederschlag wird alsdann von den unerwünschten organischen Begleitstoffen durch vorsichtiges Glühen unter Sauerstoffüberschuß bei etwa 400⁰ C befreit, oder es werden diese Stoffe, welche aus Abbauprodukten der Cellulose bestehen, durch vorsichtiges Auswaschen mit Kupferoxydammoniaklösung entfernt. Der auf diese Weise erhaltene Kupferschlamm kann entweder unmittelbar oder nach Auflösen in Schwefelsäure und Ausfällen mittels Sodalösung zu basischem Kupfei'sulfat wieder zum Ansetzen der Celluloselösung verwendet werden.

Im folgenden sei die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel erläutert.

5000 cbm Fällflüssigkeit enthalten 500 kg Kupfer. Hierzu wird Natronlauge, zweckmäßig in Form der Baumwollbäuchlauge, in einer Menge zugegeben, welche 1350kg festem Ätznatron entspricht. Fernerhin werden 1100 kg Magnesiumsulfat zugegeben, um den zugegebenen Überschuß an Ätznatron unter Bildung von etwa 530 kg Magnesiumhydroxyd zu neutralisieren. Auf diese Weise wird ein Gemisch von Kupferhydrat Und Magnesiumhydrat erhalten, welches 788 kg Kupferhydroxyd enthält. Der entstandene Schlamm wird von der überstehenden Flüssigkeit in geeigneter Weise, beispielsweise durch Filtrieren, abgetrennt. Zu diesem Gemisch wird nun so viel von der bei der Absäuerung der Fäden anfallenden Spinnsäure zugegeben, daß praktisch nicht nur alles Magnesiumhydroxyd zu Magnesiumsulfat umgewandelt wird, sondern auch das Kupferhydroxyd des Schlammes und das in der Spinnsäure enthaltene Kupfersulfat restlos in basisches Kupfersulfat umgewandelt wird.

Angenommen., es !enthält die Spinnsäure 10% Kupfer und 5,25% freie Schwefelsäure, so sind 16,6 cbm Spinnsäure notwendig, um diese Umsetzung restlos durchzuführen. Enthält die Spinnsäure mehr Schwefelsäure bei gleichem Kupfergehalt, so ist es notwendig, in entsprechendem Maße den Säuregehalt durch Zugabe von Magnesiumcarbonat u. dgl. abzustumpfen.

Das auf diese Weise erhaltene rohe basische Kupfersulfat wird abfiltriert und vorsichtig bei 400⁰ C geglüht, um die organischen Verunreinigungen zu zerstören, während die auf der anderen Seite erhaltene Magnesiumsulfatlösung wieder zur Gewinnung des Kupferschlammes aus der gebrauchten Fällflüssigkeit verwendet wird.

Das geglühte basische Kupfersulfat kann zwecks weiterer Reinigung nochmals in Säure gelöst werden, indem beispielsweise wiederum Spinnsäure vom gleichen Schwefelsäuregehalt in einer Menge von 14,7 cbm zur Lösung verwendet wird. Aus der so erhaltenen Lösung von Kupfersulfat läßt sich in bekannter Weise durch Ausfällen in der Hitze mittels Soda reines basisches Sulfat erhalten, das wiederum zum Ansetzen der Gelluloselösung Verwendung findet.

Claims (5)

1. PATENTANSPUUCHJi :

   i. Verfahren zur Aufarbeitung stark verdünnter kupferhaltiger Fällflüssigkeit der Kupferstreckseidenherstellung, dadurch ge-

   kennzeichnet, daß die Flüssigkeit mit einer Lösung von überschüssigem Alkali, z. B. mit gebrannter Baumwollbäuchlauge, und einer zweckmäßigerweise äquivalenten Menge von Magnesiumsalz, insbesondere von Magnesiumsulfat, versetzt wird, der entstandene kupferhydroxyd- und magnesiumhydroxydhaltige Schlamm von der überstehenden Flüssigkeit abgetrennt und der Weiterverarbeitung auf reines Kupfersalz unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene kupferhaltige Schlamm mit einer solchen Menge Säure, vorwiegend Schwefelsäure, behandelt wird, daß das Magnesiumhydroxyd des Schlammes vollständig zu Magnesiumsalz bzw. Magnesiumsulfat gelöst und das Kupferhydroxyd ganz oder teilweise zu basischem, unlöslichem Kupfersalz bzw. -sulfat umgewandelt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufarbeitung des kupferhaltigen Schlammes die bei dem Absäuern der Fäden abfallende kupferhaltige Schwefelsäure in einer solchen Menge verwendet wird, daß das darin enthaltene Kupfersulfat durch die Umsetzung ebenfalls in unlösliches basisches Kupfersulfat umgewandelt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Umsetzung des kupfer- und magnesiumhaltigen Schlammes erhaltene Magnesiumsalz im Kreislauf bei der Ausfällung des Kupfers aus der Fällflüssigkeit verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Säurebehandlung des kupferhaltigen und magnesiumhaltigen Schlammes verbleibende unlösliche Kupferverbindung durch Waschen mit Kupferoxydammoniaklösung oder durch Glühen bei Luftüberschuß von verunreinigenden Celluloseabbauprodukten befreit wird.