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Verfahren zur Herstellung von Ammonsulfat Die vorliegende Erfmdung
bezieht sich auf die Herstellung von Ammonsulfat aus synthetischem Ammoniak und
roher arsenhaltiger Schwefelsäure.
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Bei dieser Herstellung führt man in den Mutterlaugekreislauf alle
Verunreinigungen ein, die izi der Ausgangsschwefelsäure enthalten waren. Nun weist
aber die aus Pvriten ge«=onnene Schwefelsäure vielfach erhebliche Mengen von Eisen
und Arsenik auf. Im Laufe der Zeit werden daher die Mutterlaugen des Ammonsulfats
an den Verunreinigungen gesättigt, und die neuen, durch die Schwefelsäure allmählich
zugeführten Mengen können sich nicht mehr in den Mutterlaugen anreichern und fallen
gleichzeitig mit dem Ammonsulfat aus.
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Daraus ergibt sich, daß das Produkt die Verunreinigungen aufnimmt,
die @es färben, der Kristallisation schaden und außerdem sein Zusammenbacken begünstigen.
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Bei der Verwendung von Kokereiammoniak als Ausgangsmaterial treten
diese Übelstände nicht auf, weil das Arsen im Sättiger automatisch abgeschieden
wird; durch den im Kokereiammoniak oder Rohgas immer enthaltenen Schwefelwasserstoff
wird das Arsen in Form des Trisulfids niedergeschlagen, das durch die mit dem Kokereiainmoniak
ebenfalls eingeführten teerigen Bestandteile koaguliert, auf der die Sättigerflüssigkeit
in Form eines mit den Teerkörpern gemischten Schaumes schwimmt und leicht entfernt
werden kann. In diesem Fall genügt die einfache Abscheidung des Eisens, um ein-Produkt
der geforderten Reinheit zu erhalten.
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Bei der Herstellung von Ammonsulfat aus synthetischem Ammoniak und
arsenhaltiger Schwefelsäure ist das Problem jedoch ein anderes. Da das synthetische
Ammoniak keine Schwefelverbindungen ,enthält, wird das Arsen nicht niedergeschlagen,
sondern reichert sich in der Sättigerlauge an und mischt sich schließlich mit dem
Produkt, das außerdem in Form von nadelförmigen, für den Handel ungeeigneten Kristallen
anfällt. Die Entfernung des Arsens ist also ebenso wichtig wie die des Eisens, wenn
man lein Produkt geeigneter Beschaffenheit erhalten will.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem in der Weise gelöst, daß man die
Reinigung der vom festen Ammonaulfat befreiten Mutterlauge hei oberhalb 6o° C liegenden
Temperaturen durch Alkalisierung mittels des verwendeten Ammoniaks sowie durch anschließende
Behandlung mit Sauerstoff oder diesen enthaltenden Gasen bis zur Gelbbraunfärbung
des
entstandenen Niederschlags vornimmt, wobei die Lauge einen Gehalt an freiem Ammoniak
von etwa ioo bis 8oomg im Liter aufweisen muß, während ihr Arsengehalt das 2,5fache
oder weniger des Eisengehalts beträgt.
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Die Abtrennung des Niederschlags wird vorzugsweise in Schleudern mit
urgelochtem Trommelmantel oder il sieblosen Schleudern nach Art der Milchseparatoren
vorgenommen.
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Das Verfahren wird beispielsweise in folgender Weise durchgeführt:
Beim Austritt des Ammonsulfats aus den Trockenschleudern sind die Mutterlaugen genügend
verdünnt, um eine Kristallisation des Ammonsulfats zu vermeiden. Sie werden dann
mit Ammoniak alkalisiert, bis der Gehalt an freiem Ammoniak ungefähr 6oomg/Liter
beträgt. Es bildet sich sein starker Niederschlag von grüner Farbre, der alles Eisen
enthält und eine Arsenmenge, die ungefähr 21/2 bis 3 Teilen Arsen auf i Teil Eisen
entspricht.
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Es ist beinahe unmöglich, diesen lzolloidalen Niederschlag von der
Lösung zu trennen, in der per entstanden ist. Man läßt dann in das Bad .einen Strom
von Sauerstoff oder Luft eintreten, bis der Niederschlag von grün in gelbbraun umgeschlagen
ist. Unter diesen Bedingungen kann der Niederschlag, obwohl immer noch sehr schwierig
zu filtrieren, vollständig von der Lösung in seiner Schleuder oder Zentrifuge abgetrennt
werden. Der abgetrennte Niederschlag ist eine Arseneisexiverbindung, die als Fungizid
verwendet werden kann. Die ganze Behandlung wird vorzugsweise bei einer Temperatur
oberhalb voll 6o° C ausgeführt, was die Abtrennung des Schlamms sehr :erleichtert.
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Wenn der Gehalt der Mutterlaugen- an Arsenik höher als 21/2 bis 3
Teile Arsen auf i Teil Eisen ist, kann der gebildete Niederschlag nicht die Gesamtmenge
des Arseniks mitreißen, und ein Teil desselben bleibt in den Mutterlaugen. Es wurde
jedoch gefunden, daß man dieses überschüssige Arsenik entfernen kann, wenn man den
DZutterlaugen vor der Reinigung eine Lösung eines Eisensalzes in solchen .Mengen
zufügt, daß das Verhältnis von Eisen zu Arsen in den Mutterlaugen gleich oder höher
als i zu 21/2 wird.
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In diesem Falle kann das Verfahren in folgender Weise ausgeführt werden:
Wenn man Mutterlaugen erhält, die in einem Liter i g Eisen und i o g Arsenik enthalten,
führt man pro Liter 3 g Eisen in Form -einer Ferrosulfatlösung zu, z. B. 5o ccm
einer bei 50° C gesättigten Lösung von Fe S 04 -"7H2 O. Die Reinigung wird dann
wie oben beschrieben durchgeführt.
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Die so _gereinigte Lösung dient dann zur Hersüellung des Ammonsulfats
und gestattet die Erzielung eines reinen und weißen Salzes.
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Das neue Verfahren ist nicht nur bei svnthetischem Ammoniak als Ausgangsprodukt,
sondern auch in dien Fällen anwendbar, in denen das Arsen nicht während des Prozessies
automatisch abgeschieden wird, sondern die Tendenz hat, sich in den Mutterlaugen
anzureichern.