DE833489C

DE833489C - Process for the production of analytically pure ammonium sulfate from coking ammonium sulfate

Info

Publication number: DE833489C
Application number: DEP38990A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Buechner; Josef Meis
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1949-04-07
Filing date: 1949-04-07
Publication date: 1952-03-10

Description

Verfahren zur Herstellung von analytisch reinem Ammonsulfat aus Kokerei-Ammonsulfat Das von Kohlenzechen gewonnene Kakerei-Ammonsulfat bildetgelbebis schwarzgraueKristallmassen, die meist sauren Charakter aufweisen und Schwermetalle, insbesondere in Form von Eisenverbindungen, Kalk, Rhodanide, Chloride, Phosphate und ähnliche Verunreinigungen enthalten. Bei der Auflösung in Wasser erhält man trübe Lösungen, aus denen bisher nur auf sehr umständliche Weise reines A@mmonsulfat gewonnen werden konnte.Process for the production of analytically pure ammonium sulfate from coking ammonium sulfate The kakerei ammonium sulphate obtained from coal mines forms yellow to black-gray crystal masses, which are mostly acidic in character and have heavy metals, especially in the form of Iron compounds, lime, rhodanides, chlorides, phosphates and similar impurities contain. When dissolving in water, cloudy solutions are obtained from which previously pure ammonium sulfate could only be obtained in a very laborious manner.

Es wurde gefunden, daB man aus stark verschmutztem, rohem Kokerei-Ammonsulfatein reines, die an Analysenware zu stellenden Anforderungen in jeder Weise erfüllendes Ammonsulfat gewinnen kann., wenn die gesättigte Lösung des rohen Ammonsulfates zunächst 'bis zur Bläuung von Lackmuspapier mtt Ammoniak und dann mit Kohlensäure und Luft behandelt wird, worauf nach dem Abtrennen des hierbei entstandenen Niederschlages die Lösung mit Kieselgur und/oder Aktivkohle gereinigt und aus der gereinigten und sorgfältig geklärten Lösung durch Methanol oder ähnlich wirkende organische Flüssigkeiten Amitnonsulfat ausgefällt wird.It has been found that heavily soiled, raw coking ammonium sulfate can be obtained pure, which fulfills the requirements to be placed on analysis goods in every way Ammonium sulphate can win if the saturated solution of the crude ammonium sulphate first 'Until litmus paper turns blue with ammonia and then with carbonic acid and air is treated, whereupon after the separation of the resulting precipitate the solution cleaned with kieselguhr and / or activated carbon and from the cleaned and carefully clarified solution with methanol or similar organic liquids Amitnonsulfat is precipitated.

In beispielsweiser Ausführung der Erfindung wird die rohe Lösung zunächst durch Einleitung von Ammoniak bis zur @Bläuung von Lackmuspapier neutralisiert, um .die vorhandene überschüssige Schwefelsäure zu bin-den. Darauf leitet man, vorzugsweise bei etwas erhöhter Temperatur, Kohlensäure in die Lösung ein. Zur Oxydation der vorhandenen Eisenverbindungen wird sodann längere Zeit Luft durch,die Lösung geblasen.In an exemplary embodiment of the invention, the raw solution is first neutralized by introducing ammonia until litmus paper turns blue, in order to bind the excess sulfuric acid present. One leads to it, preferably at a slightly elevated temperature, add carbonic acid to the solution. To oxidize the Any iron compounds present are then blown through the solution for a long time.

Nachdem der entstandene Eisen-Kalk-Phosphorsäure-Niederschlag abfiltriert ist, werden dem Filtrat unter Rühren o,io/o gereinigte Kieselgur zugesetzt. Zum Zweck der vollständigen Entfärbung können außerdem noch o,o5% metallsalzfreie Aktivkohle zugegeben werden. Nach dem Abfiltrieren der entstandenen Trübungen und Nieder-Schläge erhält man eine völlig klare farblose Ammonsulfatlösung.After the resulting iron-lime-phosphoric acid precipitate is filtered off o, io / o purified kieselguhr are added to the filtrate with stirring added. For the purpose of complete decolorization, 0.05% metal salt-free can also be used Activated charcoal can be added. After filtering off the cloudiness and A completely clear, colorless ammonium sulfate solution is obtained.

Wenn der restliche Kalkgehalt der mit Ammoniak, Luft und Kohlensäure vorgereinigten Lösungen genügend tief liegt, 'kann auf eine Reinigung mit Kieselgur verzichtet und die Aktivkohle bereits vor der ersten Filtration zugegeben werden.When the remaining lime content of the with ammonia, air and carbonic acid If pre-cleaned solutions are sufficiently deep, cleaning with kieselguhr can be used dispensed with and the activated carbon can be added before the first filtration.

Die gereinigte, klare Lösung wird mit ,geringen Mengen chemisch reiner Schwefelsäure bis zum pH-Wert 5 angesäuert, um den vorhandenen Über-Schuß an Ammoncarbonat zu beseitigen. Die hierbei entstehende Kohlensäure wird durch Rühren zum Entweichen gebracht. Darauf stellt man den PH-fN'ert der Lösung durch Zusatz von Ammoniak wieder auf 7 ein und vermischt die Lösung mit etwa 75 bis ioo% ihres Volums an reinem Methanol. Nach dem Methanolzusatz wird kurze Zeit gerührt und dann die ausfallende Kristallmasse in einher mit Porzellan- oder V 2A-Einsätzen versehenen Zentrifuge abgeschleudert. Das Salz wird bei 85@ C getrocknet und erfüllt dann die Bedingungen, die an Ammonsulfat, chemisch rein, pro analysi gestellt werden. Die Ausbeute beläuft sich auf annähernd 90% des Ausgangsmaterials. Mit dem in der Lösung sich anreichernden, nicht aus fällbaren Verunreinigungen gehen ungefähr io% Ammonsulfat verloren. Das zur Ausfällung des reinen Salzes benutzte Methanol kann durch Destillation in einer Kolonne leicht zurückgewonnen werden. Beispiel c Es wurden 2 kgKokerei-Ammonsulfat, Type 3, in 2,61 destilliertem Wässer gelöst. Die graubraune Lösung wird bis zur Bläuung von Lackmuspapier mit Ammoniak versetzt und auf 60°C erwärmt. Danach wird durch die Lösung ungefähr i Stunde lang ein Kohlensäuregasstrom von ungefähr io 1/St.d. Geschwindi.g'keit geleitet. Dann bläst man etwa 5 Stunden lang Luft durch die Lösung, wobei flüchtige Teerbestandteile entweichen und die Ferroverbindungen in die entsprechenden Ferriverbindungen übergeführt werden. Danach wird vom Niederschlag abfiltriert und das Filtrat nach Zusatz von 2 g gereinigter Kieselgur i Stunde lang intensiv durchgerührt. Nach dieser Zeit setzt man i g metallsalzfreie Aktivkohle zu und filtriert die entfärbte Lösung ab. Nunmehr gibt man so viel chemisch reine Schwefelsäure zu, bis ein PH-Wert von annähernd 5 erreicht ist. Hierbei wird das vorhandetie überschüssige Ammoncarbonat zersetzt und die freigewordene Kohlensäure ausgetrieben. Zur Entfernung der letzten Kohlensäurereste wird noch weitere 5 Minuten intensiv gerührt. Nunmehr wird mit Ammoniak der zur Erzielung eines neutralen Salzes erforderliche pfi-Wert von 7,0 wiederhergestellt und anschließend durch Zugale von 3,6 1 reinem Methanol die 1-Iauptmenge des in Lösung befindlichen Amnionsulfates ausgefällt. Nach kurzem Rühren schleudert man das ausgme- fällte Salz in einer rostfreien Zentrifuge ab und trocknet das Ammonsulfat bei 85° C. Die Ausbeute beträgt 1750 g und entspricht 93)/() der eingesetzten Ammonsulfattnenge. Das erli.alt:ne Salz löst sich klar im Wasser, schmilzt ini Tiegel klar auf und zeigt einen Glühverlust von 0,007%. Der Gehalt an Calcium liegt unter o,ooi %, der Chlorgehalt unterhalbvoico,ooo30/0. Schwermetalle. Eisen, Phosphorsäure, Rhodan. Nitrate und Chloride konnten analytisch nicht me r nachgewiesen werden. Beispiel e Dieselbe Menge Kokerei-Ammonsulfat, Type 2, wurde in gleicher Weise wie ]in ersten Beispiel mit Ammoniak, Kohlensäure und Luft vorgereinigt. Da der Kalkgehalt in dieseln Ausgangsmaterial niedriger lab als in TN-lie 3, wurde zu @de:m mit Kohlensäure und Luft erhaltenen Niederschlag i g metallsalzfreie Aktivkohle zugesetzt und abfiltriert. Die weitere Reinigung erfolgte wie im ersten Beispiel., wobei sich bei gleicher Ausbeute die gleichen Analysenwerte ergaben.The purified, clear solution is acidified with small amounts of chemically pure sulfuric acid up to pH 5 in order to remove the excess ammonium carbonate that is present. The resulting carbon dioxide is made to escape by stirring. The pH value of the solution is then adjusted to 7 again by adding ammonia and the solution is mixed with about 75 to 100% of its volume of pure methanol. After the addition of methanol, the mixture is stirred for a short time and then the precipitated crystal mass is spun off in a centrifuge equipped with porcelain or V 2A inserts. The salt is dried at 85 ° C and then fulfills the conditions that are set for ammonium sulfate, chemically pure, pro analysi. The yield is approximately 90% of the starting material. With the impurities that accumulate in the solution and cannot be precipitated, about 10% ammonium sulfate is lost. The methanol used to precipitate the pure salt can easily be recovered by distillation in a column. Example c 2 kg of coking ammonium sulfate, type 3, were dissolved in 2.61 of distilled water. The gray-brown solution is mixed with ammonia until the litmus paper turns blue and warmed to 60 ° C. Thereafter, a carbonic acid gas flow of about 10 1 / hour per hour is passed through the solution for about one hour. Speed guided. Air is then blown through the solution for about 5 hours, volatile tar constituents escaping and the ferrous compounds being converted into the corresponding ferric compounds. The precipitate is then filtered off and, after the addition of 2 g of purified kieselguhr, the filtrate is stirred vigorously for 1 hour. After this time, activated carbon free from metal salts is added and the decolorized solution is filtered off. Chemically pure sulfuric acid is now added until a pH value of approximately 5 is reached. The excess ammonium carbonate present is decomposed and the carbonic acid released is expelled. To remove the last carbonic acid residues, stirring is continued vigorously for a further 5 minutes. Now is used with ammonia to achieve a neutral salt required a pfi value of 7.0 restored and then by Zugale of 3.6 l of pure methanol, the majority of the in Amnion sulfate in the solution precipitated. After stirring briefly, the precipitated salt in a stainless centrifuge and the ammonium sulphate dries at 85 ° C. The yield is 1750 g and corresponds to 93) / () the amount of ammonium sulfate used. That achieved: no Salt dissolves clearly in the water and melts in the crucible clear and shows a loss on ignition of 0.007%. The calcium content is below o, ooi%, the Chlorine content below voico, ooo30 / 0. Heavy metals. Iron, phosphoric acid, rhodan. Nitrates and chlorides could not be verified analytically will. Example e The same amount of coking ammonium sulfate, type 2, was pre-cleaned in the same way as in the first example with ammonia, carbonic acid and air. Since the lime content in diesel starting material is lower than in TN-lie 3, metal salt-free activated carbon was added to the precipitate obtained with carbon dioxide and air and filtered off. The further purification was carried out as in the first example, the same analytical values being obtained with the same yield.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for the preparation of analytical pure ammonium sulfate from coking-ammocis sulfate, characterized. that a saturated Solution of the crude ammonium sulfate initially up to for blueing litmus paper with ammonia and then aerated and aired is what after the separation of this resulting precipitate with the solution Diatomite and / or activated carbon cleaned and from the purified and carefully clarified Solution by methanol or similar acting organic liquids from animonsulphate is felled. 2. The method according to claim i, characterized in that indicates that the clear inhalation sulfate solution to remove ammonium carbonate residues up to to pH 5 while stirring with pure Sulfuric acid is added. 3. The method according to claims i and '2, there- characterized by -that the clear, purified Ammonium sulfate solution with approximately the same Volume of methanol is mixed. d. Process according to claims i to 3, there- characterized in that the pH value of the clear purified solution before the methanol admixture is set to 7.