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Publication number: DEG0015849MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 22. November 1954 Bekanntgemacht am 27. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Das in verschiedenen Zweigen der chemischen Technik als unreines Abfall- und Nebenprodukt anfallende Bleisulfat wird meist auf Bleisalze verarbeitet. Zu diesem Zweck muß es zuvor einer Reinigung unterworfen werden, die man allgemein so durchführt, daß je nach Art der Verunreinigung letztere durch Auslaugen des Rohproduktes mit Wasser oder wäßrigen Lösungsmitteln herausgelöst werden. Dabei tritt ein Verlust an Bleisulfat ίο ein.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, Bleisulfat mit Hilfe von Säuren oder Lösungen von Alkali-, Ammon- und Erdalkalisalzen hoher Konzentration in Lösung zu bringen und durch Zusatz von Anionen schwer löslicher Bleisalze nach dem Verdünnen bzw. durch Zusatz von überschüssigem Alkali wieder auszufüllen. Diese bekannten Verfahren sind sehr kostspielig, da sie eine große Menge Lösungsmittel beanspruchen, die nur teilweise wiederverwendet werden können und zu ihrer Wiederverwendung gereinigt bzw. rückkonzentriert werden müssen. Ferner tritt durch die vielfach notwendige Anwendung von Wärmezufuhr eine weitere Verteuerung ein.

Es wurde nun gefunden, daß sich auf technisch 25, einfache Weise ein gereinigtes Bleisulfat (99,7%) aus technischem Bleisulfat gewinnen läßt, wenn man ein technisches Bleisulfat unter möglichster

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Ausschaltung der Luftfeuchtigkeit in Schwefelsäure suspendiert und anschließend zentrifugiert, wobei die spezifisch leichteren Verunreinigungen anschließend mechanisch aus der Zentrifuge abgeschält werden. Die verwendete Schwefelsäure muß zweckmäßig eine Konzentration von über 40% besitzen. Das Mischungsverhältnis Bleisulfat ■: Schwefelsäure beträgt etwa 1 : 2 Gewichtsteile.
Vorteilhafterweise setzt man zu Beginn desVerfahrens eine 8o°/oige Schwefelsäure ein, die sich aber im Laufe des Verfahrens durch Aufnahme von Wasser sowohl aus dem zu reinigenden Gut als auch aus der Luft verdünnt und damit im spezifischen Gewicht absinkt. Zum Ausgleich des Geis wichtsverlustes kann man entweder eine wäßrige, gesättigte Salzlösung- zumischen, oder man löst zu Beginn in der Schwefelsäure ein lösliches Salz bis zur Sättigungskonzentration auf. Als Salze eignen sich vor allem Natriumsulfat und Natriumnitrat.

Der Reinigungseffekt tritt auch noch dann auf, wenn die im Bleisulfat enthaltenen Fremdbestandteile eine höhere Dichte als das Suspensionsmittel besitzen. In jedem Fall erhöht ein großer Zusatz von Schwefelsäure die Trennung der Fremdanteile.

Es ist auch möglich, durch Zusatz einer gesättigten Na₂SO₄- bzw. NaNOg-Lösung das spezifische Gewicht des Suspensionsmittels möglichst hoch zu halten. Dies ist besonders wichtig bei einem kontinuierlich arbeitenden Betrieb, da durch die Feuchtigkeitsaufnahme aus dem zu reinigenden Gut eine ständige Verdünnung des Trennmittels eintritt.

Der Trenneffekt, der durch Sedimentation erreicht werden kann, wird durch Zentrifugieren wesentlich beschleunigt. Die Abtrennung der über dem schweren Bleisulfat abgeschiedenen Verunreinigung geschieht zweckmäßigerweise mechanisch oder gegebenenfalls in besonders dafür konstruierten Schälzentrifugen.

Es empfiehlt sich, das Zentrifugieren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer Drehzahl von 4000 bis 5000 nicht länger als 15 Minuten durchzuführen, da das Bleisulfat sonst zu fest zusammenbackt. Der Reinigungseffekt wird dann durch längeres Zentrifugieren nicht wesentlich erhöht.

Sind die verunreinigenden Bestandteile gefärbt, dann kann man den Reinigungseffekt in einfacher Weise erkennen. Ist dies nicht der Fall, dann setzt man zweckmäßig dem zu reinigenden Bleisulfat etwas Pigment von ähnlicher Dichte wie die verunreinigenden· Bestandteile zu. Die Abfallreste mehrerer Chargen können gegebenenfalls gesondert aufbereitet werden.

Vielfach enthält technisches Bleisulfat neben in Säuren leicht löslichen Bestandteilen, z.B.Acetaten, Sulfaten, auch schwer lösliche Verunreinigungen, z. B. hochgeglühte Eisenoxyde. Erfindungsgemäß können diese löslichen Verunreinigungen mit einem wäßrigen Lösungsmittel herausgelöst werden, und man verwendet zweckmäßig hierfür die gleiche, noch nicht mit löslichen Verunreinigungen gesättigte Säure, die nach mehrmaligem Zentrifugieren für diesen Verfahrensschritt nicht mehr die erforderliche Konzentration besitzt. Die Verwendung der gleichen Säure hat den Vorteil, daß nur ein¹ mal, und zwar bei einem Ersteinsatz von Schwefelsäure, ein Verlust an Bleisulfat infolge Inlösunggehen eintritt. .

Wenn der Gehalt an löslichen.neben unlöslichen bzw. schwer löslichen Verunreinigungen verhältnismäßig hoch ist, kann unter Umständen die Vorwaschung mit einer anderen, billigeren Säure, z.B. Salzsäure, zweckmäßig sein, vor allem, wenn man erreichen will, daß die beim Zentrifugieren ver-, wendete Schwefelsäure auch als Lösungsmittel so lange wirksam bleibt, bis sie infolge Verdünnung durch Feuchtigkeit aus dem zu reinigenden Gut ohnehin als Suspensionsmittel verbraucht ist.

Die Verwendung einer anderen Säure zur Vorwaschuhg beschränkt sich jedoch auf solche Fälle, wo das Einbringen neuer Anionen die Weiterverarbeitung des Bleisulfats nicht stören kann. Die Säure bzw. Fremdsalze werden zweckmäßig aus dem gereinigten Bleisulfat mit Wasser wieder herausgewaschen. ■'■,·.

Der besondere technische Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man den Gebrauch an Extraktionsmittel gering halten, die beim Zentrifugieren benutzte Arbeitsflüssigkeit viele Male wiederverwenden, und daß man bei Raumtemperatur arbeiten kann. Unter Erzielung zumindest gleicher Reinigungseffekte wie bei den bekannten Verfahren spart man an Energie und Hilfsstoffen.

Beispiele

1. 10 Gewichtsteile Bleisulfat mit einem Wassergehalt von 25 °/o und 3% hochgeglühten Eisenoxyds werden in 15 Gewichtsteilen 8o°/oiger Schwefelsäure eingetragen. Nach Herstellung einer Suspension wird das Gemisch 15 Minuten bei 5000 U/min zentrifugiert. Man erhält 8 Gewichtsteile 99,8°/oiges Bleisulfat.

2. Ein Gemisch aus 10 Gewichtsteilen o,6,7°/oigen Bleisulf at s mit 1,28% Eisenverunreinigungen in Form von Zunder und 15 Gewichtsteilen einer gesättigten Lösung von Na-SuIf at in 8o°/oiger Schwefelsäure wird 15 Minuten lang zentrifugiert. Das abgetrennte Bleisulfat ist gg,y°/oig.

3. Ein mit Zinkoxyd verunreinigtes 95°/oiges Bleisulfat wird in gleichen Gewichtsteilen 40°/oiger Schwefelsäure suspendiert und 0,001 °/o »Eisenoxydrot« eingetragen. Nach I2minutigem Zentrifugieren und Entfernen der gefärbten Schichten erhält man ein 99,8°/oiges Bleisulfat.

4. 10 Gewichtsteile 96,7°/oigen Bleisulfats, das mit Eisenoxyd verunreinigt ist, werden in 10 Gewichtsteilen gesättigter Natriumnitratlösung, der man 0,5 Gewichtsteile konzentrierte Schwefelsäure zugesetzt hat, aufgeschlämmt und bei 4000 U/min 15 Minuten lang zentrifugiert. Nach mechanischer Entfernung des Eisenoxydhydratniederschlages erhält man 8 Gewichtsteile gereinigtes Bleisulfat nach der Trocknung. Die zusammengegebenen obersten Abstriche noch nicht rein weißen Bleisulfats mehrerer Chargen werden einer zweiten Reinigung durch

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Zentrifugieren unterworfen und nach 15 Minuten 99°/oiges Bleisulfat nach Abstreichen der oberen Eisenoxydhydrat- bzw. Bleisulfatschicht erhalten. 5. 96°/oiges Bleisulfat mit Verunreinigung von Eisen-, Kupfer- und Zinksalzen und -oxyden wurde in der anderthalbfachen Menge (Gewichtsmenge) konzentrierter Salzsäure suspendiert und eine Nacht stehengelassen. Nach Absetzen des Niederschlages wurde die Säure abgezogen, der Niederschlag mit Wasser mehrfach nachgewaschen, das Wasser nach Absetzen des Niederschlages abgehebert, der Niederschlag mit einer geringen Menge einer bereits eingesetzten, aber noch nicht verbrauchten Schwefelsäure vorbehandelt. Nach Entfernen dieser Schwefelsäure schlämmte man das Bleisulfat in der anderthalbfachen Menge 6o°/oiger Schwefelsäure auf. Dann wurde, wie vorher bereits beschrieben, weiterverfahren. Nach 15 Minuten Zentrifugieren enthielt die weiße Bleisulfatschicht 99,8°/oiges Bleisulfat.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Reinigung von technischem Bleisulfat, dadurch gekennzeichnet, daß technisches Bleisulfat in Schwefelsäure suspendiert und anschließend zentrifugiert wird, wobei die spezifisch leichten Verunreinigungen anschließend mechanisch abgeschält werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwefelsäure mit einer Konzentration von oberhalb 40% verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis Bleisulfat : Schwefelsäure etwa 1 : 2 Gewichtsteile beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Ausgleich des Dichteverlustes der Schwefelsäure diese entweder mit einer wäßrigen gesättigten Salzlösung mischt oder in ihr ein in Schwefelsäure lösliches Salz löst.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man leicht lösliche Verunreinigungen durch Vorbehandlung mit einem Lösungsmittel herauslöst, wobei außer H₂SO₄ auch andere Mineralsäuren verwendet werden können.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Zusatz eines farbigen Pigments von ähnlicher Dichte wie die gegebenenfalls vorhandenen weißen Verunreinigungen die Trennschichten sichtbar macht.

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