Verfahren zur Reinigung von Schwefelsäure Die Abscheidung metallischer
Verunreinigungen, insbesondere Arsen, aus technischen Schwefelsäuren, z. B. Gloversäuren
und sog. Abfallsäuren, durch Einwirkung von Aluminium oder Aluminiumlegierungen
ist Gegenstand des Patents 578034. Process for cleaning sulfuric acid The separation of metallic impurities, in particular arsenic, from technical sulfuric acids, e.g. B. glover acids and so-called. Waste acids, caused by the action of aluminum or aluminum alloys is the subject of patent 578034.
Bei weiterer Ausbildung dieses Verfahrens wurde nun gefunden, daß
sich unter Einhaltung bestimmter Bedingungen auch eine Entfärbung der technischen
Schwefelsäure, die durch den Gehalt an Stickoxyden oder anderen anorganischen oder
auch organischen Verbindungen verunreinigt ist, durch Einhängen von Aluminiummetall
in die Säure überraschend schnell erzielen läßt. Die Stickoxyde werden hierbei restlos
reduziert; färbende Eisenverbindungen z. B. werden in ungefärbte verwandelt; andere
färbende Stoffe werden entweder .direkt zerstört oder mit trübenden Stoffen zusammen
durch Ausflockung aus der Säure abgeschieden, wie z. B. verkohlte organische Stoffe.With further development of this process it has now been found that
If certain conditions are met, there is also a discoloration of the technical
Sulfuric acid caused by the content of nitrogen oxides or other inorganic or
also organic compounds is contaminated by hanging aluminum metal
can be achieved in the acid surprisingly quickly. The nitrogen oxides are completely removed
reduced; coloring iron compounds e.g. B. are transformed into uncolored; other
Coloring substances are either destroyed directly or together with opacifying substances
separated from the acid by flocculation, e.g. B. charred organics.
Je nach der Menge des in die Säure eingehängten Metalls und nach der
Temperatur, die infolge der Reaktion entsteht und die durch zusätzliche Erwärmung
erhöht oder durch Kühlung reguliert werden kann, verläuft die Entfernung und Abscheidung
der Fremdstoffe aus der Säure verschieden. Auch kräftige Bewegung der zu reinigenden
Säure durch mechanisches Rühren beeinflußt die Art und Schnelligkeit der Reaktion,
so daß man es in der Hand hat, je nach den Erfordernissen -entweder :eine vollständige
Reinigung der Säure oder auch nur :eine Entfärbung oder teilweise Zerstörung und
Abscheidung von Fremdstofien durchzuführen. Je ,energischer und schneller die Einwirkung
von Aluminium auf die Säure verläuft, um so geeigneter wird beispielsweise die Form
des Niederschlages für die Trennung von Säure und Fremdstoffen durch Filtration
o. dgl. Ausführungsbeispiel r ooo 1 stark verunreinigte Schwefelsäure von etwa 6o°
Be, d. h. etwa i, 17 spez. Gew., mit .einem Gehalt von etwa o,o20;o metallischen
Verunreinigungen der Schivefelwässerstoffgruppe, berechnet als Oxyde (As, Cu, Ph
usw.), sowie mit etwa o,o3% Stickoxyden, berechnet als HNO3, und etwa o,oz% Eisen,
stark dunkelrotbraun gefärbt, werden. mit Aluminiumblech unter kräftiger mechanischer
Durchmischung in Berührung gebracht. Die Berührungsfläche von Metall gegen Säure
ist etwa 5 qm. Die Temperatur der Säure ist etwa 2J C und -wird durch gelegentliche
Kühlung mittels einer von Wasser durchflossenen Kühlschlange aus Blei ungefähr auf
dieser Höhe gehalten. Die Reaktion, begleitet von
Wasserstoffentwicklung,
setze sofort ein unä ist vornehmlich an der eintretenden Entfärbung der Flüssigkeit
.zu erkennen. . Nach i Stunde etwa ist die Säure vollkommen entfärbt, aber noch
trübe. Metallischer Niederschlag in geringer Menge bildet sich nur auf den Aluminiumplatten.
Soll lediglich eine Entfärbung der Säure -oder eine Zerstörung färbender Eisen-Stickstoff-Verbindungen
erzielt werden, dann wird die Behandlung der Säure mit Metall schon in diesem Stadium
unterbrochen.Depending on the amount of metal suspended in the acid and the temperature that arises as a result of the reaction and which can be increased by additional heating or regulated by cooling, the removal and deposition of foreign matter from the acid takes place differently. Vigorous agitation of the acid to be purified by mechanical stirring also influences the type and speed of the reaction, so that you have it in your hand, depending on the requirements - either: a complete cleaning of the acid or only: a discoloration or partial destruction and separation to carry out of foreign matter. The more energetic and faster the action of aluminum on the acid, the more suitable, for example, the form of the precipitate for the separation of acid and foreign matter by filtration or the like about i, 17 spec. Weight, with a content of about 0.020; o metallic impurities of the hydrogen sulfide group, calculated as oxides (As, Cu, Ph, etc.), as well as with about 0.03% nitrogen oxides, calculated as HNO3, and about 0.0 oz % Iron, colored strongly dark red-brown. brought into contact with aluminum sheet with vigorous mechanical mixing. The contact area between metal and acid is about 5 square meters. The temperature of the acid is about 2J C and is kept at about this level by occasional cooling by means of a cooling coil made of lead through which water flows. The reaction, accompanied by the evolution of hydrogen, starts immediately and can be recognized primarily by the discoloration of the liquid. . After about an hour the acid is completely discolored, but still cloudy. Small amounts of metallic precipitate only form on the aluminum plates. If only a decolorization of the acid or a destruction of the coloring iron-nitrogen compounds is to be achieved, then the treatment of the acid with metal is interrupted at this stage.
Bei langsamer Steigerung der Temperatur bis zu :etwa 3o° C wird die
Reaktion allmählich stärker. Nach 5 Stunden ist der Gehalt an ursprünglich vorhandenen
metallischen Verunreinigungen in der Säure auf :etwa die Hälfte gesunken. Die ausgeschiedenen
Metalle haften größtenteils noch an den Platten. Die Stickoxyde sind vollkommen
zerstört; gefärbte Eisenverbindungen liegen beispielsweise gleichfalls nicht mehr
vor. Wird die Säurereinigung in diesem Zeitpunkt abgestellt, so ist noch eine Filtration
zur Erzielung klarer Säure erforderlich.If the temperature increases slowly up to: approx. 3o ° C, the
Reaction gradually stronger. After 5 hours the content is originally present
metallic impurities in the acid: about half decreased. The eliminated
Most of the metals still adhere to the plates. The oxides of nitrogen are perfect
destroyed; colored iron compounds, for example, are also no longer there
before. If the acid cleaning is switched off at this point, there is still a filtration
required to achieve clear acid.
Nach längerer Innehaltung einer Temperatur von etwa 3o° C löst sich
der Niederschlag in großen Flocken von den Platten ab und sammelt sich als zusammenhängende
Haut an der Säureoberfläche. Die Säure klärt sich jetzt von selbst, wird wasserhell
undkann durch einfaches Abhebern von den ausgeschiedenen Verunreinigungen getrennt
werden.After a longer pause at a temperature of about 30 ° C it dissolves
the precipitate in large flakes from the plates and collects as a coherent
Skin on the acid surface. The acid now clears itself, becomes water-white
and can be separated from the excreted impurities by simply siphoning off
will.
Die notwendige Dauer der Reinigung der Säure richtet sich nach der
Menge der Verunreinigungen, der innegehaltenen Temperatur, der Menge des benutzten
Aluminiums und dem gewünschten Reinheitsgrad der Säure und bleibt bei gleichbleibenden
Bedingungen konstant. Die Größe der einzelnen Faktoren, welche den Reinigungsvorgang
bedingen, können also ein für allemal experimentell ermittelt werden.The necessary duration of the cleaning of the acid depends on the
Amount of impurities, the temperature maintained, the amount of used
Aluminum and the desired degree of purity of the acid and remains at the same level
Conditions constant. The size of each factor that controls the cleaning process
can be determined experimentally once and for all.
Bei einem Versuch mit einer verunreinigten Schwefelsäure, wie oben
beschrieben, zeigt sich nach genügend langer Einwirkung des Aluminiums im Höchstfall
nach Beseitigung der abgeschiedenen bzw. zerstörten Verunreinigungen folgender Reinheitsgrad
der Säure: Stärke: etwa 6o° B6, entsprechend 1,17 spez. Gew.; metallische Verunreinigungen
der H.S-Gruppe (Cu, Ph usw.): Spur; Arsen: o,o%, d.h. arsenfrei; Stickoxyde: o,oo;o
ber. als H N 03; Stickstoffverbindungen: o,o i ber. als NTH3.In an experiment with contaminated sulfuric acid, as above
is shown at the most after a sufficiently long exposure to the aluminum
after removing the separated or destroyed impurities, the following degree of purity
of the acid: strength: about 60 ° B6, corresponding to 1.17 spec. Weight; metallic impurities
of the H.S group (Cu, Ph, etc.): trace; Arsenic: 0.0%, i.e. arsenic-free; Nitrogen oxides: o, oo; o
calculated as H N 03; Nitrogen compounds: o, o i calculated as NTH3.