DE934585C - Verfahren zur Gewinnung von Schwefelwasserstoff oder Schwefelsaeure und metallischem Eisen aus Eisensulfat, insbesondere aus dem bei der Aufarbeitung von verbrauchten Beizsaeuren anfallenden Eisensulfat - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Schwefelwasserstoff oder Schwefelsäure und metallischem Eisen aus Eisensulfat, insbesondere aus dem bei der Aufarbeitung von verbrauchten Beizsäuren anfallenden Eisensulfat Zum Beizen von Metallen, insbesondere von Eisenteilen, -blechen, -bändern und -drahten, wird in der Hauptsache Schwefelsäure benutzt. Die Schwefelsäure bietet wegen ihrer Zweiwertigkeit, wegen ihres hohen Gehaltes und wegen der Anwendungsmöglichkeit hoher Beiztemperaturen außerordentliche Vorteile gegenüber anderen in Anwendung stehenden Beizsäuren.
• Erhebliche Schwierigkeiten bestehen in der Beseitigung bzw. in der Aufarbeitung der anfallenden verbrauchten Beizlösungen, die durch einen hohen Eisensulfatgehalt und einen geringen Säuregehalt gekennzeichnet sind. Es ist unmöglich, diese Absäuren zur Beseitigung in öffentliche Gewässer ablaufen zu lassen oder sonstwie im anfallenden Zustand dauernd zu vernichten. Ganz abgesehen von der Unwirtschaftlichkeit solcher Verfahren wehren sich die Wasserbehörden schon lange gegen derartige Verunreinigungen der Bäche und Flüsse, die in manchen Gegenden sogar die geregelte Wasserversorgung in Frage stellen.
• Aus diesen Gründen sind schon eine Reihe von Vorschlägen zur Aufarbeitung dieser Absäuren gemacht worden, wobei diese Verfahren durch die Gewinnung des Eisensulfates und durch Rückgewinnung der Restsäure gekennzeichnet sind.
• Zur Auskristallisation des Eisensulfates werden die bekannten chemischen Methoden für solche Zwecke angewandt wie Verringerung der Löslichkeit a) durch einfaches Kühlen, b) durch Verdampfen des Wassers mit und ohne Vakuum und c) durch. Zusatz von Säuren und sonstigen, die Löslichkeit beeinflussenden Chemikalien.
• Unmittelbare Verwendungszwecke für das anfallende Eisensulfat bestehen kaum. Der augenblickliche Stand der- Technik ist der, daß die wesentlichste Menge gerstet wird, wobei Eisenoxyd entsteht. Die freiwerdenden Schwefeloxydgase (SO, oder S03) können auf Schwefelsäure weiterverarbeitet werden. Das bei diesem Verfahren anfallende Eisenoxyd kann wieder, gemessen an den großen in Frage kommenden Eisensulfatmengen, nur in geringster Menge als hochwertige Farbe untergebracht werden. Soll' die überschüssige Menge verhüttet werden, ist bei dem geringen Eisenwert die Wirtschaftlichkeit eines solchen Verfahrens nicht gegeben.
• Durch die neue Erfindung soll das Eisensulfat, wobei der Kristallwassergehalt gleichgültig ist, durch Behandlung mit einem reduzierend wirkenden, wasserstoffhaltigen Gas oder Gasgemisch bei höherer Temperatur in metallisches Eisen hoher Reinheit und Schwefelwasserstoff oder je nach der Höhe der Reaktionstemperatur in ein Gemisch von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxyd übergeführt werden. Während das Pulvereisen, dessen Form weitgehend durch die Wahl der Reaktionstemperatur beeinflußt werden kann, Ausgangsmetall für hochwertiges Sintereisen darstellt, wird der Schwefelwasserstoff durch Verbrennen mit Luft in Schwefeldioxyd verwandelt, das dann in bekannter Weise zur Herstellung von Schwefelsäure benutzt wird.
• Wird beispielsweise ein Koksofengas mit folgender Analyse benutzt: =,i °/o C02, o,50/0 02, 6,o0/, CO, 56,004 H2, 28,00/1 CH4, 3,304 CxHx, 5,10/, N" so kann dieses Gas als solches oder als teilverbranntes Gas, wobei das Verhältnis Gas: Luft von 1 : 2,5 bis i : =o veränderlich sein kann, zur Anwendung gelangen. Eine bewährte mittlere Zusammensetzung eines teilverbrannten Gases ist: q bis 7 °/a C 02, 8 bis 110/, C 0, 9 bis =5 °/o H2, o °/0 0, o,2 bis =,5 °/o C H4, Rest N2.
• Ein weiteres gut wirkendes reduzierendes Gas erhält man durch eine luftsatte Verbrennung des obenerwähnten Koksofengases, nach Entfernung von H20 und C 02. Das Reduktionsgas hat dann folgende-Zusammensetzung: 2 bis 3 % CO, 2 bis 3 % H2, Rest N2.
• Auch technischer Stickstoff läßt sich verwenden, wenn ihm ungefähr i bis 45 °/a Wasserstoff zugesetzt werden. Der als Verunreinigung vorhandene Sauerstoffgehalt muß dann natürlich entfernt sein. Eine ähnliche Gaszusammensetzung könnte man auch beispielsweise aus den Reaktionsgasen der vorerwähnten luftsatten Verbrennung eines Koksofengases gewinnen. Würde dieses Gas mit Wasserdampf gemischt einem Katalysator zugeführt, wobei das restliche C O zu CO, verbrennt, bliebe nach Entfernung dieses neu entstandenen CO,-Gases ein wasserstoffhaltiger Stickstoff zurück.
• Was die Reaktionstemperaturen betrifft, so sind diese selbstverständlich sehr stark abhängig von dem benutzten Reduktionsgas. Im allgemeinen liegen sie 'oberhalb 6öo°, wobei die günstigsten Temperaturen =.zwischen gäb und iooo° liegen.
• Die Vorteile des neuen Verfahrens sind, daß das Eisensulfat ohne Rücksicht auf den Kristallwassergehalt in einem einzigen Arbeitsvorgang bei verhältnismäßig niedrigen Reaktionstemperaturen in höchstwertiges Pulvereisen und Schwefelwasserstoff-Schwefeldioxyd zerlegt wird, so daß auf diese Weise nicht nur eine Beseitigung des in großen Mengen anfallenden Eisensulfates- gegeben ist, sondern die bestmöglichste Verwertung die Wirtschaftlichkeit sicherstellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung von Schwefelwasserstoff oder Schwefelsäure und metallischem Eisen aus Eisensulfat, insbesondere aus dem bei der Aufarbeitung von verbrauchten Beizsäuren anfallenden Eisensulfat, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisensulfat mit einem reduzierend wirkenden wasserstoffhaltigen Gas oder Gasgemisch bei höheren Temperaturen zu metallischem Eisen reduziert wird und daß der entstehende Schwefelwasserstoff als solcher gewonnen oder durch Verbrennen in Schwefeldioxyd und anschließend in bekannter Weise in Schwefelsäure übergeführt wird. Angezogene Druckschriften: Stahl und Eisen 63, S. 700-(1943); Waesen Handbuch der Schwefelsäurefabrikation, i930 S. 507, 567: USA.-Patentschrift Nr. 1710 1q1.