DE853161C - Verfahren zur Gewinnung von Jod und Kalisalzen aus Hochofenflugstaub - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Jod und Kalisalzen aus Hochofenflugstaub Es ist bekannt, daß der Hochofenflugstaub, der bei der Trockenreinigung des Hochofengichtgases anfällt, geringe Jodgehalte und beträchtliche Mengen an Kaliumcarbonat und Kaliumchlorid mit sich führt. Über eine Ausnutzung dieser wichtigen Rohstoffe ist bisher nur bekanntgeworden, daß in einem Fall durch Auslaugen des Flugstaubes mit Wasser und durch fraktionierte Kristallisation lediglich Kalisalze und in einem zweiten Fall lediglich Jod gewonnen wurden.
• Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber ein Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Jod und Kalisalzen aus dem Hochofenflugstaub.
• Zur Gewinnung des Jods aus Hochofenflugstaub würde es naheliegen, die gleichen Verfahren anzuwenden, wie sie bei der Jodgewinnung aus jodhaltigen Wässern allgemein üblich sind, wobei das Jod aus diesen Wässern entweder mit Silbernitrat gefällt oder nach vorherigem Ansäuern der Lösung und nach Zusatz eines Oxydationsmittels an Stärke oder Aktivkohle gebunden wird.
• Die Weiterverarbeitung des sehr stark verunreinigten Silbersalzes, der jodstärkeverbindung oder der mit Jod beladenen Aktivkohle erfolgt in einem weiteren bekannten Arbeitsgang. Eine andere bekannte Möglichkeit, den jodhaltigen Wässern das Jod zu entziehen, besteht in der Behandlung mit einem flüssigen, mit Wasser nicht mischbaren Stoff, der ein hohes Lösungsvermögen für freies Jod besitzt, wie beispielsweise Petroleum. Auch in diesem Fall muß das chemisch gebundene Jod nach vorherigem Ansäuern der Lösung durch Oxydationsmittel zum elementaren Jod entbunden werden. Bei der Jodgewinnung aus jodarmen Wässern kommt dem Aktivkohleverfahren die größte Bedeutung zu.
• Die einfache Übertragung dieses bekannten Verfahrens auf die Jodgewinnung aus schwach jodhältigen Lösungen; wie sie durch Auslaugen des Hochofenflugstaubes mit Wasser gewonnen werden können, stößt aber auf eine Reihe von Schwierigkeiten. Die Verarbeitung der Lösung wird einmal durch das Vorkommen weiterer wasserlöslicher Verbindungen im Flugstaub" besonders von Silicaten, Cyaniden, Rhodaniden, Ferrocyaniden sowie organischer Stoffe erheblich gestört. Da diese Stoffe in immer wechselnden Mengen im Flugstaub angetroffen werden, würde weiterhin die Arbeitsweise den Konzentrationen entsprechend ständigen Änderungen unterliegen. Schließlich wäre aber die Jodgewinnung aus Flugstaub auf die bereits bekannte Art von vornherein unwirtschaftlich, da der Jodgehalt im Flugstaub sehr niedrig, und zwar meist bei nur etwa 0,025 bis 0,0350/0 liegt. Die obengenannten Beimengungen des Flugstaubes beeinflussen aber auch die Kaligewinnung im ungünstigen Sinn.. Hier wirkt besonders das im Flugstaub ebenfalls vorhandene Fluor störend, da es den Reinigungsprozeß bei der Kristallisation der Kalisalze außerordentlich erschwert.
• Das Verfahren nach der Erfindung vermeidet die genannten Schwierigkeiten bei der gleichzeitigen Gewinnung von Kalisalzen und Jod aus Flugstaub durch folgende einfache und neue :Arbeitsweise: Zur Entfernung der die Gewinnung von Kali und Jod störenden organischen und anorganischen Stoffe wird erfindungsgemäß eine oxydierende Glühbehandlung bei 50o bis 75o°, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 60o bis 700°, angewendet. Dieser Behandlung wird der Flugstaub im Anlieferungszustand unterworfen und dann mit Wasser ausgelaugt. Da aber das Glühen des sehr leichten Flugstaubes an der Luft verschiedene Schwierigkeiten mit sich bringt, ist es zweckmäßig, den Flugstaub erst auszulaugen und die aus der Lauge durch Eindampfen erhaltenen Rohsalze bei den vorstehend angegebenen Temperaturen zu glühen bzw. zu schmelzen. Überraschenderweise läßt sich aus den so behandelten Salzen nach vorherigem Ansäuern durch Oxydieren das Jod, das in den Salzen erheblich angereichert ist, ohne Schwierigkeit in Freiheit setzen und durch einfache Destillation restlos gewinnen. Durch die Glühbehandlung werden die störenden Stoffe verbrannt bzw. zersetzt, so daß ihr Einfluß auf die Jodgewinnung ausgeschaltet wird, gleichgültig, in welchen Mengen sie vorher vertreten waren. Auch für die Kaligewinnung ist die Glühbehandlung von überragendem Vorteil. Insbesondere wird dabei auch das ursprünglich in erheblicher Menge vorhandene Kaliumferrocyanid unter Bildung von Fe2O3 und K20 zersetzt. Durch die erfindungsgemäße oxydierende Glühbehandlung werden also alle die Jod-und die Kaliumgewinnung störenden Beimengungen beseitigt, mit Ausnahme des Fluors, das, wie oben erwähnt, die Gewinnung eines reinen Kaliumchlorids unmöglich macht.
• Es wurde nun festgestellt, daß das Fluor durch Calciumchlorid ausgefällt werden kann, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß die Kalium-Carbonat-Kohlensäure nicht vollständig durch das zugegebene Calciumchlorid abgebunden wird. Durch diese Maßnahme wird eine Verunreinigung der Alkalisalze vermieden, so daß nach Abfiltrieren der Calciumcarbonat- und -fluoridfällung nur noch Kalium und Natrium als Kationen im Filtrat vorliegen. Diese so gereinigte Lösung, welche Kalium, Natrium, , Chlor und Jod ohne störende Beimengungen enthält, wird jetzt zur Gewinnung des Jods mit Salzsäure angesäuert, mit einem Oxydationsmittel, z. B. Fe C13, versetzt und das Jod abdestilliert. In der zurückbleibenden Lösung wird das Kation des vorher zugegebenen Oxydationsmittels mit Kalilauge gefällt oder später durch Waschen der Alkalien mit starker Salzsäure oder gesättigter Kaliumchloridlösung entfernt.
• Für eine erfolgreiche Durchführung des . Verfahrens sind noch Menge und Temperatur sowie die Einwirkungsdauer des zum Auslaugen erforderlichen Wassers von Bedeutung. Bekanntlich steigt bei jedem Auslaugverfahren die Ausbeute des auslaugfähigen Anteils mit der Menge des verwendeten Lösungsmittels, seiner Temperatur und seiner Einwirkungsdauer, wobei durch Steigerung jedes der drei Faktoren die beiden anderen herabgesetzt werden können. Die wirtschaftlich günstigsten Bedingungen werden je nach den vorliegenden Verhältnissen schwanken, können aber an Hand einiger Versuche jeweils leicht festgestellt werden. Als Beispiel sei angegeben, daß bei Anwendung der zehnfachen Wassermenge bei Siedetemperatur und bei einer Einwirkungsdauer von 2 Stunden eine völlige Auslaugung erzielt wurde.
• Die Arbeitsweise des neuen Verfahrens sei an folgendem Beispiel erläutert: Vorhanden sind iooo kg Hochofenflugstaub mit einem Jodgehalt von 0,04% und einem wasserlöslichen Anteil von 25%. Durch vollständiges Auslaugen dieses Flugstaubes mit Wasser werden 25o kg Rohsalz gewonnen, die einer Glühbehandlung bei - 700° unterworfen werden. Das geglühte Rohsalz wird bis auf einen geringen unlöslichen Rückstand, der aus Fe203 besteht, mit Wasser in Lösung gebracht und diese Lösung ohne vorherige Filtration entsprechend ihrem CO."-Gehalt so weit mit Calciumchlorid versetzt, daß noch ein geringer Überschuß an'C03' vorhanden ist. Der von vornherein unlösliche Rückstand und die durch Calciumchlorid hervorgerufene Fällung werden anschließend abfiltriert, die klare Lösung mit Salzsäure angesäuert, dann mit Eisenchlorid versetzt und das Jod durch Destillation ausgetrieben. Der Jodgehalt des Rohsalzes wird hierbei restlos erfaßt und beträgt etwa 340 g. Anschließend wird das Eisen des zugegebenen Fe C13 durch Fällung mit Kalilauge aus der jodfreien Lösung abgetrennt, die Lösung mit Salzsäure neutralisiert und eingedampft. Durch einmaligeKristallisationerhält man 175kgKaliumchlorid (Reinheitsgrad - 98,5°/o), während aus der Mutterlauge durch nochmalige Kristallisation weitere 13 kg Kaliumchlorid gewonnen werden. Durch einfaches Umkristallisieren läßt sich der Reinheitsgrad noch weiter erhöhen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: L. Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Kalisalzen und Jod aus Hochofenflugstaub, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensstufen: a) der Flugstaub wird mit Wasser ausgelaugt, und die durch Eindampfen der Lauge erhaltenen Rohsalze werden bei 5oo bis 75o°, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 6oo und 700°, geglüht bzw. geschmolzen und darauf in Wasser gelöst, b) die erhaltene Lauge wird, ohne daß ein Abfiltern des unlöslichenRückstandes notwendig ist, so weit mit Calciumchlorid versetzt, daß noch ein geringer Überschuß an CO." vorhanden ist, und darauf vom Niederschlag abgefiltert, c) die klare Lösung wird; mit Salzsäure angesäuert, mit einem Oxydationsmittel, beispielsweise Fe C13, oxydiert und daraus das Jod durch Destillation bei Siedetemperatur gewonnen, d) aus der jodfreien Lösung wird das Eisen mit Kalilauge gefällt und abfiltriert, die Lösung selbst wird mit Salzsäure neutralisiert und eingedampft, e) aus den in Wasser gelösten Alkalichloriden wird das Kaliumchlorid durch ein- oder mehrmalige Kristallisation abgetrennt.
2. 2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch L, dadurch gekennzeichnet, daß als Verfahrensstufe a der Flugstaub im Anlieferungszustand bei den angegebenen Temperaturen geglüht und mit Wasser ausgelaugt wird.