PL1960B1 - Metoda przemiany takich metali i stopów, które nie rozpuszczaja sie w kwasie siarko¬ wym lub rozpuszczaja sie wolno, na odpowiednie siarczany przy uzyciu kwasu azotowego. - Google Patents

Description

Przy sporzadzaniu siarczanów z takich metali, które nie rozpuszczaja sie w kwa¬ sie siarkowym, postepowano do tej pory w ten sposób, ze metale te po doprowa¬ dzeniu do odpowiedniej postaci poddawa¬ no dzialaniu ogrzanego kwasu siarkowego i tlenu. Praktycznie odbywalo sie to w ten sposób w wiezowych zbiornikach, ze na metale rozdrobnione, zgóry spadal deszcz kwasu siarkowego, zdolu zas dmuchane bylo powietrze i para wodna. Powstajacy przytem lug siarczany uzywany byl w dal¬ szym ciagu do skraplania tak dlugo, jak dlugo byl dostatecznie silny i dopóki za¬ warty w nim kwas siarkowy nie zuzyl sie do pewnej okreslonej wartosci. Metoda ta ma te ujemna strone, ze proces rozpu¬ szczania trwa zbyt dlugo, ze trzeba wdmu¬ chiwac znacznie wieksza ilosc powietrza ponad teoretycznie wystarczalna, a powie¬ trze to sprowadza z soba duze ilosci pary wodnej, wreszcie w wiezach musza byc obecne stosunkowo duze ilosci metalu, co szczególnie przy materjalach war¬ tosciowych, ' jak miedz i nikiel powo¬ duje wysokie straty na oprocentowaniu sie kapitalu. Wiadomo zas, ze mozna roz¬ puszczanie sie metali w kwasie siarkowym przyspieszyc przez dodanie kwasu azoto¬ wego, przyczem kwas azotowy dostarcza tlenu, potrzebnego do utworzenia sie siar¬ czanów przez to, iz odtlenia sie na nizsze tlenki azotowe. Ta wlasnosc kwasu azo¬ towego nie byla jednak dotad techniczniewyzyskana, poniewaz reakcja nie odbywa sie do konca, o ile niema dostatecznej nad¬ wyzki kwasu siarkowego; ale nawet i w tym wypadku staje sie ten, z poczatku dosc burzliwie odbywajacy sie, proces rozpu¬ szczania tak powolnym, ze powstaje znacz¬ ny ubytek ciepla, tern wiekszy, iz jest sie zmuszonym powstajace tlenki z lugu usu- ¦¦ wac przy pómbcy wdfnuchiwania powietrza, które je w ^zadziwiajacy sposób silnie po¬ chlania. To powoduje1 jak powiedziano, skutkiem nieodlacznego przytem parowa¬ nia bardzo znaczne zuzycie ciepla, a nad¬ to pociaga za soba ten ujemny skutek, ze gazy azotowe, skutkiem duzej zawartosci wody, daja sie regenerowac tylko na bar¬ dzo slaby kwas azotowy za slaby, aby móc byc powtórnie uzyty w procesie, co nastapic moze wtedy, gdy go sie sprepa¬ ruje do wymaganej mocy kosztem mate- rjalu opalowego, plac robotnika i t. d. Wo¬ bec tych trudnosci kwas azotowy nie zna¬ lazl dotad zastosowania do powyzszego celu.Azeby usunac wszystkie te braki poste¬ puje sie stosownie do niniejszego wyna¬ lazku w ten sposób, ze poddaje sie naj¬ pierw metal tylko dzialaniu kwasu azoto¬ wego, w razie potrzeby po poprzedniem o- grzaniu go. Nastepuje wiec najpierw prze¬ miana na odpowiedni azotan. Ta prze¬ miana odbywa sie jednak niepomiernie szybciej, niz w obecnosci kwasu siarkowe¬ go. Gdy reakcja zaczyna slabnac oddzie¬ la sie roztwór azotanu, bez wzgledu na to, czy obecny jest jeszcze wolny kwas azo¬ towy, czy tez nie, od metalu, bedacego w nadwyzce, zastepuje sie go odpowiednia iloscia kwasu siarkowego i przedmuchuje powietrzem, aby istniejace jeszcze tlenki usunac. Potem zachodzi zjawisko prze¬ ciwne przy rozkladaniu w obecnosci kwa¬ su siarkowego. Mianowicie, powstaje mie¬ szanina lugu siarczanego i silnego kwasu azotowego, wyzwolonego z reakcji.Gdy potem lug ochlodzi sie, wydziela sie^ siarczan a pozostaje lug macierzysty, skladajacy sie z silnego kwasu azotowego, w którym znajduje sie niewiele siarczanu i nieco azotanu obok sladów wolnego kwa¬ su siarkowego. Krysztaly oddziela sie na¬ stepnie w znany sposób od lugu macierzy¬ stego, myje, potem suszy i tak otrzymuje sie produkt gotowy. Mozna tez poddac otrzymane w ten sposób krysztaly kilko- krotnemu przekrystalizowaniu, celem wy¬ produkowania duzych krysztalów. Korzy¬ sci i nowe techniczne skutki metody pole¬ gaja wiec na tern, ie proces rozkladowy, który prowadzi tylko do wytworzenia azo¬ tanu, przebiega nadzwyczaj szybko, zostaje przerwany bez koniecznosci przerobienia calego kwasu azotowego, nastepnie wyzy¬ skanie kwasu azotowego nie powinno byc prowadzone az do calkowitego utlenienia, przez co zaszlyby straty tlenu i zarazem kwasu azotowego i wreszcie, ze tlenki moga byc regenerowane do wystarczajacej dla procesu mocy kwasu azotowego. Proces krystalizacji odbywa sie równiez nadzwy¬ czaj szybko i wymaga skutkiem tego mniej¬ szych aparatów. Praktyczne wykonanie tego procesu objasnimy na sporzadzaniu z miedzi — witryolu miedziowego.W naczyniu przykrylem z wylotem, spo- rzadzonem z mkterjau kamiennego lub in¬ nego, wytrzymalego na dzialanie kwasów, umieszcza sie oznaczona ilosc miedzi w dowolnej postaci. Naczynie to po zamknie¬ ciu nakrywy napelnia sie kwasem azoto¬ wym o zawartosci okolo 50% HN031 do 1/3 objetosci. Kwas azotowy ma byc tyl¬ ko miernie ogrzany, poniewaz skutkiem reakcji egzotermicznej temperatura w na¬ czyniu szybko wzrasta. Nastepuje natych¬ miast burzliwa reakcja i wywiazuja sie przytem duze ilosci silnych gazów azoto¬ wych. Gazy te odprowadzane sa do urza¬ dzenia pochlaniajacego je i tam regenero¬ wane w znany sposób na kwas azotowy — 2 —mniej wiecej 50%-towy. Gdy ustalo burz¬ liwe wywiazywanie sie gazów, co w naczy¬ niu 600 litrowem nastepuje po uplywie blisko V2 godziny, przelewa sie powstaly po reakcji kwasny lug azotowy, posiada¬ jacy temperature okolo 60° C, do innego naczynia i w niem wysWieza sie powie¬ trzem, w krótkim czasie dodajac stopnio¬ wo 60%-owy kwas siarkowy. Powietrze nasycone parami kwasu azotowego odpro¬ wadza sie równiez do urzadzen absorbcyj- nych. W tern drugiem naczyniu nastepuje przemiana azotanu na siarczan i skoro na¬ czynie to potem ochlodzi sie, czy to przez zewnetrzne chlodzenie, czy tez wdmuchu¬ jac bez przerwy powietrze, nastepuje wy¬ dzielenie sie krysztalów witryolu miedzi i ta krystalizacja trwa najwyzej 30 minut..W tym czasie w pierwszem naczyniu prze¬ prowadza sie proces z nowa iloscia kwasu azotowego. Od czasu do czasu, zaleznie od zuzycia, dodaje sie miedzi. Mieszanine krysztalów i lugu. macierzystego wylewa sie z drugiego naczynia do wanienki lub do centryfugi, gdzie w znany sposób od¬ dziela sie krysztal od lugu i wymywa. Jak wspomniano, zachodzi po dodaniu kwasu siarkowego przemiana na siarczan i odpo¬ wiednie ilosci kwasu azotowego zwalniaja sie. Kwas azotowy dziala oslabiajaco na rozpuszczalnosc siarczanu miedzi w lugu macierzystym, a poniewaz ponadto przy krystalizacji kazda czasteczka witryolu miedziowego zabiera roztworowi 5 czaste¬ czek wody, jest jasnem, ze pozostajacy kwas azotowy jest bardzo mocny. Zawiera on niewiele siarczanu i kwasu siarkowego i doprowadza sie go zpowrotem do naczy¬ nia, gdzie odbywa sie reakcja pierwsza.Caly proces przemiany danej ilosci miedzi na siarczan odbywa sie wiec w ciagu nie¬ calej godziny, podczas gdy dotad trwal najmniej 1% do 2 miesiecy czyli przeszlo 1000 razy dluzej. Jesli chcemy otrzymac duze krysztaly, poddajemy male kryszta¬ ly przekrystalizowaniu w dany sposób, przyczem osiagamy te korzysc, ze przekry- stalizowanie, które wymaga oczywiscie du¬ zo miejsca, odbywa sie w lugu obojetnym, skutkiem czego otrzymuje sie zupelnie czy¬ ste i wolne od kwasu krysztaly.Jezeli chcemy produkowac witryol ni¬ klu, musimy pamietac o tern, ze krystali¬ zuje sie on z 7 czasteczkami wody, podlug czego nalezy obliczyc moc potrzebnego kwasu azotowego i kwasu siarkowego. To samo dotyczy stopów, jak np. mosiadzu i temu podobnych, przyczem moc kwasów tak musi byc obliczona, aby wprowadzona z niemi do procesów ilosc wody odpowia¬ dala ilosci wody krystalizacyjnej produktu koncowego, zeby z jednej strony nie po¬ wstal brak wody, z drugiej strony nadwyz¬ ka z uwzglednieniem tego, iz podczas my¬ cia krysztalów równiez pewna okreslona, jakkolwiek znikoma, ilosc wody bierze u- dzial w procesie.Produkt koncowy zalezy oczywiscie od skladu stopu. Moga wystepowac albo mie¬ szane siarczany, np. przy mosiadzu mie¬ szanina siarczanu cynku i siarczanu mie¬ dzi, które wiaza rozmaite ilosci wody kry¬ stalizacyjnej, mianowicie 5 wzgl. 7 czaste¬ czek. Moga jednak wystepowac równiez podwójne sole z jednaka iloscia czasteczek wody krystalizacyjnej, chociaz pojedyncze skladniki krystalizuja sie z róznemi mole¬ kulami wody, np. podwójna sól siarczku miedzi i magnezji, która krystalizuje sie z 6 molekulami wody, jakkolwiek witryol miedzi krystalizuje sie z 5, a siarczek ma¬ gnezji z 7 molekulami wody krystalicznej. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenie patentowe,

2. Sposób przemiany takich*metali i sto¬ pów, które nie rozpuszczaja sie w kwasie siarkowym lub rozpuszczaja sie w nim wolno, na odpowiednie siarczany przy po¬ mocy kwasu azotowego,' znamienny tern, :-

3. -ze poddaje sie najpierw odnosny metal dzialaniu tylko kwasu azotowego tak dlu¬ go, dopóki wieksza czesc kwasu nie zosta¬ nie zwiazana, poczem oddziela sie silnie jeszcze kwasny lug azotowy od metalu i po dodaniu potrzebnej ilosci kwasu siar¬ kowego, pozwala sie mu wykrystalizowac, nastepnie oddziela sie krysztaly od lugu macierzystego i myje je, lug zas macierzy¬ sty i lug po umyciu powstaly doprowadza sie zpowrotem do procesu rozkladowego. Metallytwerke A.-G. f ii r Me t all vered elung. Zastepca: L Myszczynski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL