DE620492C

DE620492C - Process for the production of ammonium sulphate

Info

Publication number: DE620492C
Application number: DEC45616D
Authority: DE
Original assignee: NIKODEM CARO DR; ALBERT R FRANK DR
Current assignee: NIKODEM CARO DR; ALBERT R FRANK DR
Priority date: 1931-11-12
Filing date: 1931-11-12
Publication date: 1936-07-29

Description

Verfahren zur Gewinnung von Ammonsulfat In dem Hauptpatent 615 o i2 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Ammonsulfat aus Ammoniak und Schwefel beschrieben, das darin besteht, daß Schwefel in Gegenwart von Wasser bzw. Wasserdampf und Ammoniak oder Ammoniak enthaltenden bzw. Ammoniak bildenden - Verbindungen unter Druck mit Sauerstoff oder -Sauerstoff, enthaltenden oder abgebenden Gasen bis zur Sulfatstufe oxydiert wird. Der gasförmige Sauerstoff kann ganz oder teilweise durch Sauerstoff abgebende Gase, wie Ozon oder Stickoxyde, oder durch Sauerstoff abgebende Verbindungen, z. B. Perverbindungen, wie Mangansuperoxyd oder Nitrate ersetzt werden. Das Verfahren kann kontinuierlich; äusgeführt werden dadurch, daß man Schwefel und Ammoniak in entsprechenden Mengen fortlaufend einführt und das gebildete Ammonsulfat abzieht. Die geeigneten Temperaturen liegen im allgemeinen oberhalb von zoo°. Je höher dabei der Sauerstoffpartialdruck gewählt wird, um so schneller geht die Umsetzung vor sich und schreitet stets bis zur völligen Erschöpfung des vorhandenen Sauerstoffs fort.Process for the production of ammonium sulfate In the main patent 615 o i2 describes a process for the production of ammonium sulphate from ammonia and sulfur, that consists in the fact that sulfur in the presence of water or water vapor and ammonia or ammonia-containing or ammonia-forming compounds under pressure with Oxygen or oxygen, gases containing or emitting up to the sulfate stage is oxidized. The gaseous oxygen can be completely or partially replaced by oxygen emitting gases, such as ozone or nitrogen oxides, or through oxygen-releasing compounds, z. B. per compounds such as manganese peroxide or nitrates are replaced. The procedure can be continuous; are carried out by adding sulfur and ammonia in continuously introduces appropriate amounts and removes the ammonium sulfate formed. The suitable temperatures are generally above zoo °. The higher it is the oxygen partial pressure is chosen, the faster the conversion proceeds and always strides to the point of complete exhaustion of the available oxygen away.

Erfindungsgemäß werden bei der vorliegenden Abänderung des Verfahrens nach dem Hauptpatent an Stelle des elementaren Schwefels bzw. gleichzeitig neben diesem natürliche oder künstliche Sulfide erzbildender Schwer- oder Leichtmetalle, wie Pyrit, Aluminiumsulfid o. dgl., angewendet. Die Oxydation des Schwefels, gleich welcher Ausgangsstoffe, verläuft bis zur Sulfatstufe. Wird Ammoniak in mindestens dem stöchiometrisch gegebenen Verhältnis zugesetzt, so erscheint der Schwefel annähernd quantitativ als Ammonsulfat wieder. In diesem Falle werden die Metallsulfide in die Oxyde umgewandelt. Wird mit geringeren Ammoniakgaben gearbeitet, so treten neben dem Ammonsulfat die Metalle teilweise in ihrer Sulfatform auf. Unter Umständen ist es vorteilhaft, Kohlensäure in freier oder gebundener Form, z. B. als Ammon- oder Alkalicarbonat oder -bicarbonat zuzusetzen. Beispielsweise gilt das für den Fall, daß in der Gangart der Sulfiderze Calciumsilikat vorhanden ist und die Oxydation ohne Ammoniaküberschuß durchgeführt wird. In diesem Fall würde bei der Umsetzung ein Teil des Schwefels in der wertlosen Form des Calciumsulfats anfallen. Bei Gegenwart von Kohlensäure wird hingegen das Calcium als Carbonat unschädlich gemacht. Des weiteren ist der Kohlensäurezusatz empfehlenswert, wenn man im Hinblick auf die weitere Verarbeitung Metallcarbonate an Stelle ihrer Oxyde erhalten möchte.According to the present modification of the method according to the main patent instead of elemental sulfur or at the same time next to these natural or artificial sulphides of ore-forming heavy or light metals, such as pyrite, aluminum sulfide or the like., Applied. The oxidation of sulfur, same which raw materials run up to the sulphate stage. Will ammonia in at least Added to the stoichiometric ratio, the sulfur appears approximately quantitatively as ammonium sulfate again. In this case the metal sulfides are in the oxides converted. If you are working with lower amounts of ammonia, step aside the metals partly in their sulphate form on the ammonium sulphate. May be it is advantageous to use carbonic acid in free or bound form, e.g. B. as ammonium or Add alkali carbonate or bicarbonate. For example, this applies to the case that calcium silicate is present in the gangue of the sulphide ores and the oxidation is carried out without excess ammonia. In this case it would be implemented Part of the sulfur is obtained in the worthless form of calcium sulphate. In the present carbonic acid, on the other hand, renders the calcium harmless in the form of carbonate. Of Further, the addition of carbonic acid is recommended, if one is concerned with Further processing Metal carbonates obtained in place of their oxides would like to.

Man kann zu dem als Sulfid vorhandenen Schwefel auch noch weiteren Schwefel in elementarer Form oder in Form von Verbindungen, wie Schwefelwasserstoff, Sulfite; Thiosulfate oder Rhodanide, zusetzen. Sie alle nehmen bei geeigneter Wahl der. -Bedingungen an der Oxydation teil. " ' Auch kann man an Stelle,der ursprünglichen Sulfide solche in das Verfahren einbringen, die bereits zuvor in mehr oder minder hohem Maße abgeröstet wurden...In addition to the sulphide present as sulphide, you can also use more sulfur Sulfur in elemental form or in the form of compounds such as hydrogen sulfide, Sulfites; Add thiosulfates or rhodanides. They all take with appropriate choice the. -Conditions take part in the oxidation. "'Also you can in place of the original Sulphides bring those into the process that have already been more or less have been toasted to a high degree ...

Wenn die sulfidischen Erze Kupfer ent= halten, kann ein Inlösunggehen desselben als Kupferaminkomplex und damit eine Verunreinigung der Ammonsulfatlösungen dadurch vermieden werden, daß nzän mit möglichst wenig bzw. mit einem Unterschüß an Ammö-. niak arbeitet.If the sulfidic ores contain copper, they can dissolve the same as a copper amine complex and thus a contamination of the ammonium sulfate solutions be avoided in that nzän with as little as possible or with an under-shot to Ammö-. niak works.

Eine kontinuierliche Aüsführüngsform des Verfahrens kennzeichnet sich z. B. dadurch, daß in den Umsetzungsautoklav gegen den dort herrschenden Druck eine Paste des sulfidischen Ausgangsmaterials, mit Wasser bzw. ammoniakhaltigem Wasser angerührt, durcheine Siebpresse oder Pumpe eingepreßt wird, während etwa das weiter-ndtwendige Wasser bzw. Ammoniak durch- ein- zweites Einlaßventil hineingegeben und die umgesetzte Lösung mit den oder ohne die ausgeschiedenen Metallverbindungen vom Boden des Gefäßes durch ein Ventil abgezogen werden kann. Es sei weiter darauf hingewiesen, daß man die Widerstandsfähigkeit des Äpparatematerials durch Auskleidungen; "die durch die Ammonsulfattaugen .oder die sich bildenden Metallsalzlangen nicht angegriffen werden, erhöht.A continuous embodiment of the process is characterized z. B. in that in the conversion autoclave against the pressure prevailing there a Paste of the sulphidic starting material with water or water containing ammonia is mixed, pressed in by a sieve press or pump, while about the further-neccessary Water or ammonia was added through a second inlet valve and the reacted Solution with or without the precipitated metal compounds from the bottom of the vessel can be withdrawn through a valve. It should also be noted that one the resistance of the equipment material through linings; "the by the Ammonium sulfate eyes. Or the metal salt lengths that are formed are not attacked, elevated.

An ' fölgenden Beisplelen "sei- die. Durchführung des Verfalirens deutlich gemacht. hitzt. Der Druck stieg dabei auf etwa 2o at. Es wurde Sauerstoff bis zu q.o at Gesamtdruck nachgefüllt. Beim Schütteln erfolgte rasche Absorption, gekennzeichnet durch Druckabfall. Unter stetem Nachfüllen wurde de,, Druck auf q.o at gehalten. Nach 2 Stunden war die Absorption beendet. 'Die Charge ließ sich durch Filtration in einen rotbraunen Rückstand und ein tiefblaues Filtrat trennen. Nach Abtreiben des überschüssigen Ammoii-aks -#vurde die Lösung durch Eisenzugabe entkupfert,' das ' Eisen seinerseits durch eine entspxechende Menge Ammoniak ausgefällt. "Das so von den Metallen befreite Filtrat ergab eingedampft 355 g Ammonsulfat, was einem Schwefelumsatz von 86 °/a entspricht. Das ausgefällte Kupfer wog q.,2 g oder 87,5 °@o des im Pyrit Eingebrachten. Der Eisenoxydrückstand wog 132 g. Beispiel 2 2dö g. Zinksulfid, erhalten durch Fällung einer ammoniakalschen Zinksulfatlösung mit Schwefelwasserstoff, wurden in 11 Ammoniakwasser mit Bog NH,- Gehalt aufgeschlämmt und.in einem 2-1-Schüttelautoklaven bei i8o° mit Sauerstoff. bei einem Gesamtdruck von _ 30. at behandelt,- Naa#ch _ 1f2 Stunde war die Sauerstoffaufnahme beendet. Nach Erkalten und =Entspannen wurde der Autoklav entleert. Das Zinksulfid war völlig verschwunden, und es war eine klare Lösung entstanden. Die'.` Atalyse ergab, daß die Flüssigkeit neben Aminonsulfat und überschüssigem Ammoniak Zinkoxyd `bzw. Zinkamminhydrat gelöst enthielt. Die Lösung eignete sich ohne weiteres zu einer erneuten Absorption von Schwefelwasserstoff.. 'The following examples make it clear that the procedure was carried out. The pressure rose to about 20 atm. Oxygen was topped up to a total pressure of qo The pressure was kept at qo at. After 2 hours the absorption was complete. The batch could be separated into a red-brown residue and a deep blue filtrate by filtration. 'the' iron in turn precipitated by a corresponding amount of ammonia. "The filtrate freed from the metals in this way gave 355 g of ammonium sulfate by evaporation, which corresponds to a sulfur conversion of 86 ° / a. The precipitated copper weighed q.2 g or 87.5% of that which was introduced into the pyrite. The iron oxide residue weighed 132 g. Example 2 2dö g. Zinc sulphide, obtained by precipitating an ammoniacal zinc sulphate solution with hydrogen sulphide, was slurried in 11% ammonia water with a Bog NH content and in a 2 l shaking autoclave at 180 ° with oxygen. Treated at a total pressure of 30th atm, - Naa # ch _ 1f2 hour the oxygen uptake was ended. After cooling and = releasing the pressure, the autoclave was emptied. The zinc sulfide had completely disappeared and a clear solution had formed. The analysis showed that the liquid, in addition to aminone sulfate and excess ammonia, contained zinc oxide. Contained zinc amine hydrate dissolved. The solution was readily suitable for a renewed absorption of hydrogen sulfide .. '

Claims

PATENT CLAIM Example i Pyrite of Spanish origin with 48.6 % sulfur, 42.3% iron and 2, q.% "Copper was ground so finely that less than 2% on a» sieve with .4900 meshes zoo g of this pyrite, together with 11 g of ammonia water containing 1 to g of N H3, were placed in a shaking autoclave with a suitable protective liner from 21 to 180 to 20o - modification of the process for the production of ammonium sulfate from ammonia uncl `-sulfur by wet pressure oxidation of sulfur according to patent 615 oi: 2, characterized in that instead of elemental sulfur or, in addition to it, natural or artificial sulphides of ore-forming heavy or light metals, such as pyrite, aluminum sulphide and the like, _ be applied.