DE579144C

DE579144C - Verfahren zur Gewinnung kristallisierter Sulfate des Eisens und anderer Schwermetalle

Info

Publication number: DE579144C
Application number: DEA62864D
Authority: DE
Original assignee: GEORG AGDE DR
Current assignee: GEORG AGDE DR
Priority date: 1926-12-23
Filing date: 1931-07-28
Publication date: 1933-06-21

Description

Verfahren zur Gewinnung kristallisierter Sulfate des Eisens und anderer Schwermetalle Bei der Aufarbeitung von schwefelsauren Salzlaugen verfährt man allgemein so, daß man die freien Restsäuren neutralisiert, die Laugen eindampft, die beim Abkühlen der gesättigten Laugen ausfallenden Kristalle abtrennt und die Mutterlauge wieder zum Ansetzen neuer Löselaugen benutzt.
Dieses Verfahren hat den großen Nachteil, daß die so angesetzten Frischlaugen schon bei Beginn ihrer Wiederbenutzung einen verhältnismäßig hohen Salzgehalt haben. Die Versuche, diesen Übglstand dadurch zu beseitigen, daß man die jeweiligen Mutterlangen der vorherigen Kristallisation immer wieder eindampft, bis alles Salz abgeschieden ist, sind zwar durch Wiederholung des Eindampfungs-und Kristallisationsvorganges zu beheben, die Versuche sind aber an der Unwirtschaftlichkeit gescheitert, denn es ist billiger und einfacher, jeweils neue Löselaugen herzustellen, als die Mutterlaugenreste einzudampfen, weil einmal der Verschleiß der Eindampfapparate, die meist aus Blei bestehen oder mit Blei ausgekleidet sind, bei Erreichung höherer Salzkonzentrationen außerordentlich groß wird und dann, weil bei höheren Salzkonzentrationen die Heizflächen schnell durch Abscheidung wasserärmerer Hydrate verkrusten, wodurch die Wärmeaufwandskosten zu hoch ,werden.
Diese Mängel vermeiden zwar die neueren Verfahren, die ohne Eindampfen arbeiten und kurz als Regenerierverfahren bezeichnet werden. Dabei wird im allgemeinen so gearbeitet, daß die ausgebrauchten heißen, säurehaltigen Salzlaugen jeweils mit so viel frischer Säure versetzt und abgekühlt werden, daß nach der Abtrennung der beim Abkühlen ausfallenden Kristalle die Mutterlauge wieder als arbeitsfähige Löselauge benutzt werden kann.
Der Möglichkeit, diese Verfahren überall mit Erfolg anzuwenden, steht aber in gewissen Fällen, z. B. bei der Blechbeizerei, die jeweilige Höhe des Salzgehalts und Säuregehalts der durch Regenerieren erhaltbaren Mutterlaugen entgegen, deshalb sind Regenerierverfahren dort nicht anwendbar, wo aus bestimmten Gründen, z. B. wegen der Gefahr der Beizblasenbildung, mit Laugen gearbeitet werden muß, die verhältnismäßig niedrige Anfangsgehalte an Salz und Säure haben.
Es wurde nun gefunden, daß man auch in diesen Fällen die Regenerierverfahren aus saurer Lösung anwenden kann, wenn man erfindungsgemäß so verfährt, daß man die verhältnismäßig metallsalzarmen Ablaugen in bekannter Weise auf ein solches Volumen einengt, @u dem Konzentrat unter Innehaltung bestimmter Temperaturen, Salz- und Säurekonzentrationen, so viel Säure hinzugibt, daß man nach Entfernung der auskristallisierenden Salze und dem Wiederauffüllen der Mutterlaugen auf das Volumen der uneingeengten Lauge wieder eine arbeitsfähige Lösung hat. Die Temperatur und Salz- bzw. Säurekonzentrationsgrenzen, bei denen jeweils reine, d. h. mit kristallwasserärmeren Kristallen nicht verunreinigte Hydrate ausfallen, sind z. B. für Schwefelsäure-Eisenvitriol-Lösungen:

Fe S O; . 7H_ O H;, S O9 Temperatur

a

r.#

40 5 95

40 l o 88

-l.0 15 79

45 5 87

45 i0 79

45 15 68

50 5 79

50 10 70

50 15 69

55 5 71

55 5 64

Beispiel io cbm verdünnter Schwefelsäure mit 120 g H2 S044 werden zum Beizen von Eisenfabrikaten benutzt. Nachdem die Beize ausbraucht ist, enthält sie a8i5oleg FeS04# 72q - 285 g/1 und noch aoo kg H2 S04 = ao g!1. Will man diese Lauge nach dem Regenerierverfahren verarbeiten, so muß man zu der obigen Menge iooo kg Schwefelsäure hinzugeben. Man erhält dann eine Lösung mit i 14 gil freie Säure und 270g11 Eisenvitriol. Kühlt man diese Lösung ab auf o°, so fallen iooo kg Eisenvitriol aus, und man erhält wieder io ooo 1 Mutterlauge mit iao g H,S04 und i85 g Fe S04 # 7 aq je Liter.
Dampft man dagegen die Ausgangslauge auf 5 cbm ein, so enthält sie 570 g Fe S 04 # 7 aq/l und 40g H,S04/1. Kühlt man diese Losung auf o° ab, so scheiden .sich 185o kg Fe S 04 # 7 aq ab, und es bleibt eine Mutterlauge voll 20001 mit iooo kg FeS04 # 7 aq =:250,-,11 und aoo leg H2 S04.= 5o g%1 zurück. Verdünnt man diese Lösung wieder auf io cbm, so liegt der Eisenvitriolgehalt bei foo gll.
Verfährt man dagegen nach dem Verfahren der Erfindung und setzt nach dem Einengen der io cbm Beize auf 5 cbm zunächst die beim Beizen verbrauchte Schwefelsäure - iooo kg wieder zu und kühlt auf o° ab, so erhält man 245o kg Eisenvitriol und 4240 1 Mutterlauge, die nach dem Auffüllen auf die ursprünglichen io cbm nur noch einen Gehalt von 40 g Fe SO, # 7 aq/l aufweist.
Demgemäß beträgt der Eisenvitriolgehalt weniger als ein Viertel bzw. weniger als die Hälfte des obigen in der regenerierten Beize. Fernerhin wurden in einem Arbeitsgang 245o kg statt iooo bzw. 185o kg Vitriol gewonnen.
Das Verfahren der Erfindung stellt demnach eine Kombination der zwei an sich bekannten Verfahren des Einengens und des Regenerierens aus saurer Lösung dar. Diese Kombination ist neu; sie bringt gegenüber den einzelnen Kombinationsgliedern wesentliche Vorteile, und zwar: i. daß man auf diese Weise salzarme Lösungen unter Gewinnung reiner Salzhydrate im Kreislauf benutzen kann, die bisher durch Regenerieren nicht verarbeitet werden konnten; a. daß als Zusatzsäure verhältnismäßig stark verdünnte Lösungen benutzt werden können, ohne daß das Volumen der Arbeitslösung wächst; 3. daß die Einengung innerhalb der Grenzen geschieht, bei denen die bisher beobachteten Mißstände des großen Apparateverschleißes der Heizflächenverkrustung nicht auftritt; 4.. daß die bei der Regenerierung der eingeengten Salzlaugen erhaltbaren Mutterlaugen jeweils so geringen Säure- und Salzkonzentrationen erreichbar werden, daß allen in der Technik auftretenden Ansprüchen an eine untere Gehaltsgrenze genügt wird.

Claims

PATFENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung kristallisierter Sulfate des Eisens und anderer Schwermetalle durch Versetzen der betreffenden Salzlösungen mit der für die Wiederbenutzung als Lösesäure notwendigen Schwefelsäure gemäß Zusatzpatent 458 igi, dadurch gekennzeichnet, daß Löselauge mit geringem Gehalt an den betreffenden Salzen auf solche Konzenträtion eingeengt werden und das Konzentrat mit Schwefelsäure solcher Konzentration versetzt wird, daß bei der Abkühlung kristallwasserhaltige Salze anfallen und nach deren Abtrennung eine Mutterlauge verbleibt, die, mit Wasser auf das Ausgangsvolumen gebracht, bei Benutzung als Lösesäure wieder Laugen mit geringem Salzgehalt ergibt.