DE565232C

DE565232C - Herstellung von Bariumcarbonat

Info

Publication number: DE565232C
Application number: DE1930565232D
Authority: DE
Original assignee: LAPORTE Ltd B
Current assignee: LAPORTE Ltd B
Priority date: 1929-09-05
Filing date: 1930-08-30
Publication date: 1932-11-28

Description

Herstellung von Bariumcarbonat Bariumcarbonat, das durch Umsetzung von Bariumsulfid oder Bariumsulfhydrat oder anderen Barium- und Schwefelverbindungen mit Kohlendioxyd hergestellt ist, neigt dazu, daß es Schwefelverbindungen in solcher Menge enthält, daß diese eine Verunreinigung bilden, die für die Verwendungszwecke des Carbonates schädlich ist, so z. B. für den Zweck der Herstellung von Bariumperoxyd oder anderen Bariumverbindungen oder für die Verwendung als ein Mischungsbestandteil zur Glaserzeugung oder als Material bei der Einsatzhärtung von Metallen.
Um die Umsetzung von Bariumsulfid oder Bariumsulfhydrat mit Kohlendioxyd herbeizuführen, wird gewöhnlich so verfahren, daß man Kohlendioxyd, das im wesentlichen frei von Sauerstoff ist, in eine Bariumsulfidlösung einführt, die io bis 2o °/o Sulfid, als Bariumsulfid berechnet, enthält. Das so erzeugte Bariumcarbonat enthält etwa 0,3 bis o,¢ °J, Schwefel in Form von Schwefelverbindungen. Dies ist ein schädlicher Mengenanteil. Selbst wenn die Bariumsulfidlösung sehr verdünnt ist, ist der Schwefelgehalt des Carbonates hoch genug, um schädlich zu wirken. Gemäß der Erfindung wird die Umsetzung zwischen Bariumschwefelverbindung und Kohlendioxyd dadurch bewirkt, daß man z. B. Bariumsulfid zu einer Lösung von Kohlendioxyd oder Bariumbicarbonat in Wasser zugibt. Auf diese Weise wird das Bariumsulfid in Bariumcarbonat umgewandelt, während Kohlendioxyd oder Bariumcarbonat im Lberschuß anwesend ist und ein Verbleiben von Bariumsulfid oder einer anderen Bariumschwefelverbindung neben Bariumcarbonat im wesentlichen vermieden wird.
Wenn das zugefügte Bariumsulfid in Bariumcarbonat übergeführt worden ist, kann von neuem Wasser, das mit Kohlendioxyd gesättigt ist, zugefügt und der Vorgang wiederholt werden.
Das Verfahren läßt sich mehr oder weniger ununterbrochen ausführen, indem man Kohlendioxyd und Bariumsulfid zu dem Wasser gleichzeitig in solchem Mengenverhältnis zufügt, daß das Sulfid im wesentlichen im gleichen Verhältnis, wie es zugeführt wird, in Carbonat umgewandelt wird.
Gewünschtenfalls kann man das Verfahren unter Druck ausführen. Offenbar ist die Anwesenheit von Schwefelverbindungen in dem Bariumcarbonat, wie sie gewöhnlich bei der in Frage stehenden Umsetzung auftritt, auf Adsorption von Bariumsulfid o. dgl. in dem Bariumcarbonat zurückzuführen. - -Diese Adsorption wird bei Anwendung der Erfindung mehr oder weniger vermieden, so daß das Erzeugnis sehr wenig Schwefelverbindung enthält.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß man es nicht nötig hat, das Kohlendioxyd vollständig von Sauerstoff zu befreien.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben. -Beispiel i Diskontinuierliches Verfahren :1,54 kg Kohlendioxyd werden in 4543 1 kalten Wassers gelöst. Dazu werden unter Umrühren 72,71 einer 2oQ/Qigen Bariumsulfidlösung gegeben. Nunmehr werden weitere 4,54 kg Kohlendioxyd in der Mischring gelöst: und weitere 72,71 2o°/ige Bariumsulfidlösung zugesetzt. Dieses abwechselnde Zufügen von Kohlendioxyd und Bariumsulfid erfolgt, bis 42161 der Bariumsulfidlösung zugesetzt sind. Es werden etwa 1r86 kg Bariumcarbonat erzeugt. Letzteres kann durch Filtrieren oder auf irgendeine andere geeignete Weise von der Flüssigkeit getrennt werden. Während des Verfahrens wird der entwickelte Schwefelwasserstoff entfernt und in irgendeiner bekannten Weise verarbeitet; z. B. kann der Schwefelwasserstoff in einem Claus-Ofen zu Schwefel verbrannt werden oder man kann ihn zu Schwefeldioxyd verbrennen und dieses in Schwefelsäure umwandeln.
Beispiel 2 Kontinuierliches Verfahren Etwa 4,54 kg Kohlendioxyd werden dadurch in 4543 1 Wasser gelöst, daß man 11,35 kg eines Gases einführt, das 4o Gewichtsprozente Kohlendioxyd enthält. Darauf werden Kohlendioxyd und Bariumsulfid gleichzeitig in folgender Weise zugefügt: Man führt Kohlendioxyd mit einer Geschwindigkeit von 45,4 kg in der Stunde ein, d. h. 113,5 kg in der Stunde eines Gases mit 4o Gewichtsprozenten Kohlendioxyd, und ferner wird 2o°/oige Bariumsulfidlösung mit einer Geschwindigkeit von 727 1 in der Stunde zugesetzt.
Wenn so viel Kohlendioxyd und Bariumsulfid zugeführt ist, daß die gesamte Menge von Flüssigkeit und Bariumcarbonat ungefähr go861 beträgt, dann wird die Menge auf diesem Stande erhalten. Es findet zwar weitere gleichzeitige Zuführung von Kohlendioxyd und Bariumsulfidflüssigkeit statt, gleichzeitig wird aber Bariumcarbonatschlamm mit einer Geschwindigkeit von etwa 7271 in der Stunde abgeführt. Oder es wird in der Stunde eine solche Menge Bariumcarbonat entfernt, wie der sonst in der Stunde zugefügten Bariumsulfidmenge entspricht. Der Bariumcarbonatschlamm kann in ein rotierendes Vakuumfilter gepumpt und so das Verfahren vollständig ununterbrochen gestaltet werden. Dies ermöglicht ein unbegrenztes Arbeiten mit ununterbrochener Gewinnung von Bariumcarbonat mit einem niedrigen Schwefel-Behalt. Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die in dem Absorber überstehende Flüssigkeit einen Überschuß an Kohlendioxyd enthalten muß, das als Bariumbicarbonat oder Kohlensäure vorhanden ist, und ferner, daß die Lösung im wesentlichen frei von Bariumsulfid oder Bariumsulfhydrat oder sonstigen Bariumschwefelverbindungen sein muß. Ein Kontrollhilfsmittel besteht darin, daß man den pH-Wert der überstehenden Flüssigkeit feststellt. Ein Bariumcarbonat mit der gewünschten, im wesentlichen vollständigen Schwefelfreiheit wird erhalten, wenn man bei einem pH-Wert unter 7, z. B. von 6,3, arbeitet. Der pH-Wert läßt sich mittels des bekannten B. D. H.-Kapillators bestimmen. Die Reaktion kann in dem bekannten Solvay-Turm oder in dem Honigmann-Carbonator oder in abgeänderten Ausführungen der-letzteren erfolgen. Natürlich kann man die Erfindung auch auf viele andere Arten ausführen. Wenn z. B. ein Gas mit einem Gehalt von etwa 35 oder weniger Volumprozenten Kohlendioxyd verwendet wird, kann der Schwefelwasserstoff, der aus dem Kohlendioxydabsorber erhalten wird, in eine Lösung von Bariumsulfid geleitet werden. Dadurch wird Bariumsulfhydrat gebildet, das als Bariumquelle zur Speisung des Absorbers dienen kann. Durch diese Maßnahme wird ein Gas von höherem Schwefelwasserstoffgehalt erhalten. Dies ist von Vorteil für die Umwandlung des Schwefelwasserstoffes in Schwefel oder Schwefeldioxyd.
Während es sich im Hinblick auf die Größenbemessung der Anlage empfiehlt, mit einem Gas zu arbeiten, das einen möglichst hohen Prozentgehalt an Kohlendioxyd enthält, so werden aber auch mit einem Feuerungsgas, das z. B. io Volumprozente Kohlendioxyd enthält, befriedigende Ergebnisse erhalten. Falls der Kohlendioxydgehalt niedrig ist, muß man der verringerten Löslichkeit des Kohlendioxyds infolge seines geringeren Partialdruckes Rechnung tragen und daher die Bariumsulfidlösung langsamer zusetzen oder eine größere Anlage benutzen.

Folgende Vergleichsbeispiele veranschaulichen, in wie starkem Maße der Reinheitsgrad, des nach dem neuen Verfahren hergestellten Bariumcarbonats den Reinheitsgrad des Bariumcarbonats übertrifft, das durch Einführen von Kohlendioxyd in Bariumsulfid dargestellt ist.

a

Das bekannte Verfahren, Bariumcarbonat

durch Einführen von Kohlendioxyd in Barium-

sulid herzustellen

Stärke der Schwefelgehalt des

Bariumsulfidlösung Produkts

io bis :zo°!o in der Größenordnung

von o,3:4. 0/0

2,501o in der Größenordnung

von o,26 °(o

b

Bei Anwendung der Erfindung gemäß den obigen Ausführungsbeispielen i und 2 wird ein Bariumcarbonat erhalten, das einen Schwefelgehalt in der Größenordnung von nur o,o5n'o aufweist.

Claims

PArExTA2:,r sPizücHE: i. Verfahren zur Herstellung von Bariumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, daß Bariumsulfid, Bariumsulfhydrat oder andere Bariumschwefelverbindung zu einer Lösung von Kohlendioxyd oder zu einer Lösung von Bariumcarbonat in solcher Menge zugesetzt wird, daß stets Kohlensäure oder Bariumbicarbonat anwesend ist. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Zufügung der Bariumschwefelverbindung den PH-Wert der Lösung nicht über 7 steigen läßt. 3. Verfahren nach Anspruch i oder z dadurch gekennzeichnet, daß der durch erstmalige Umsetzung erhaltenen wäßrigen Mischung weiteres Kohlendioxyd und dann weitere Bariumsulfidlösung zugesetzt wird und das abwechselnde Zufügen von Kohlendioxyd und Bariumsulfid nochmals erfolgt und schließlich das erzeugte Bariumcarbonat von der Flüssigkeit abgetrennt wird. .l. Verfahren nach Anspruch i oder dadurch gekennzeichnet, daß man in kohlendioxydhaltiges Wasser gleichzeitig Kohlendioxyd und Bariumsulfid oder Bariumsulfhydrat einführt und von einer gewissen Zeit ab etwa ebensoviel Bariumcarbonatschlamm abführt, wie Bariumschwefelverbindungen zugeführt werden. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß der entwickelte Schwefelwasserstoff in eine Bariumsulfidlösung geleitet und das gebildete Bariumsulfhydrat als Bariumquelle verwendet wird.