PL44254B1 - - Google Patents

Description

* Opublikowano dnia 5 maja 1961 r.^^ Jy v 4u -4 /8,*l7otIk; POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44254 A%aY*} M\*M Kl.^lfr mr» Instytut Chemii Nieorganicznej*) Gliwice, Polska Sposób wydzielania rozpuszczalnych soli baru i strontu ze stopów lub spieków barytu Patent trwa od dnia 29 lutego 1960 r.Podstawowa ruda baru jest baryt, mineral skladajacy sie glównie z siarczanu barowego i przewaznie zawierajacy mala ilosc siarczanu strontowego obok innych skladników. Znany i powszechnie stosowany sposób przeróbki tej trudno rozpuszczalnej rudy polega na redukcji zawartego w nim siarczanu do siarczku przez wyprazanie weglem. Po wyprazeniu mase reak¬ cyjna luguje sie kwasem solnym otrzymujac roztwór chlorku barowego. Przy oczyszczaniu chlorku barowego przez krystalizacje, otrzymu¬ je sie chlorek strontowy na zasadzie róznicy rozpuszczalnosci. Sposób polegajacy na reduk¬ cji siarczanu nie nadaje sie do przeróbki ba¬ rytu zawierajacego duza ilosc krzemionki, po¬ niewaz podczas prazenia, bar przechodzi w trudno rozpuszczalne krzemiany. Od dawna próbowano innych sposobów przeróbki bary- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspóltwór¬ cami wynalazku sa inz. Ja# Teperek, inz. Kazi¬ mierz Bednarczyk i.Adam Chajduga. tu droga stapiania z róznymi solami, dziala¬ niem chlorowodoru w wysokiej temperaturze itp., jednakze brak jest wiadomosci, aby któ¬ ry z tych sposobów uzyskal zastosowanie tech¬ nologiczne.Reakcja BaSOi + CaC^ ^ BaClo + CaS04 jest odwracalna. W srodowisku wodnym prze¬ biega ona jako reakcja jonowa ilosciowo w le¬ wo i jest podstawowa reakcja analityczna przy oznaczaniu baru lub siarczanów. Natomiast w syropie o malej ilosci wody, oraz w bezwod¬ nym stopie, równowaga przesuwa sie w pra¬ wo, zwlaszcza przy nadmiarze chlorku wapnio¬ wego. Przy ogrzewaniu stoipu do dostatecznie wysokiej temperatury przesuniecie sie tej równowagi w prawo zachodzi praktycznie ilos¬ ciowo, co równiez jest znane i o czym mozna sie przekonac lugujac otrzymany stop metano¬ lem, w którym rozpuszczaja sie Oba chlorki, a nie rozpuszczaja siarczany.Poniewaz rozpuszczalnosc chlorku barowegow bezwodnym metanolu jest zbyt mala dla ce¬ lów technologicznych, proponowano w patencie Stanów^ Zjednoczonych Ameryki nr 2.030.659 stqp|wanle do luiowania roztworów wodnych metanolu* o ró*zn#eh * stezeniach np. 80% lub metanolu z glikolem etylowym. Stosowanie te¬ go sposobu wymaga jednak poslugiwania sie bardzo duzymi ilosciami rozpuszczalników, a nie uniknione straty tych rozpuszczalników czynia ten sposób zbyt kosztownym.Wynalazek polega na zastosowaniu do lugo¬ wania stopu barytu z chlorkiem wapniowym wody amoniakalnej o stezeniu co najmniej 1 mol NH3 w litrze. Jak sie okazalo bowiem woda amoniakalna o dostatecznym stezeniu nie rozpuszcza praktycznie siarczanów, rozpuszcza¬ jac doskonale zawarte w stopie chlorki. Podczas lugowania stopu woda amoniakalna nastepuje silne zahamowanie przebiegu wymienionej reak¬ cji w lewo. Lugowanie woda amoniakalna wy¬ maga znacznie mniejszej ilosci tej cieczy niz w przypadku stosowania wspomnianych wyzej "rozpuszczalników organicznych. Poza tym wo¬ da amoniakalna jest tania i mozna ja latwo regenerowac. Unikniecie stosowania organicz¬ nych rozpuszczalników decyduje o przydatnos¬ ci sposobu wedlug wynalazku do celów prze¬ myslowych. Sposób ten umozliwia wykorzysta¬ nie barytów zawierajacych dowolnie duza ilosc krzemionki, a wiec równiez barytów nie na¬ dajacych sie do przeróbki w sposób dotych¬ czas stosowany, to jest droga redukcji weglem.Sposób wedlug wynalazku wymaga najpierw przygotowania stopu mielonego barytu z chlor¬ kiem wapniowym w nadmiarze, co jest znane rip. z szeregu przykladów podanych w cytowa¬ nym amerykanskim opisie patentowym. Rów¬ niez okazalo sie mozliwe przeprowadzenie reak¬ cji miedzy siarczanem barowym a chlorkiem wapniowym bez stapiania, a* jedynie przez spiekanie, poslugujac sie do tego piecem obro¬ towym. Otrzymany stop lub spiek ostudzony poddaje sie rozdrobnieniu i luguje woda amo¬ niakalna w ilosci 3—5 krotnie przewyzszajacej wagowo ilosc masy lugowanej. Juz niewielka zawartosc amoniaku w wodzie znacznie zmniej¬ sza predkosc przebiegu reakcji w lewo. W ce¬ lu otrzymania dobrej wydajnosci chlorku baru, nalezy stosowac wode amoniakalna zawieraja¬ ca co najmniej 1 mol amoniaku w litrze, lecz bardziej korzystne jest stosowanie wody o wyz¬ szych stezeniach np. 10—15 moli w litrze. Gór¬ na granice stezenia wody amoniakalnej stano¬ wia jedynie trudnosci manipulacyjne, zwiaza¬ ne z duza preznoscia amoniaku. Lugowanie przebiega bardzo szybko, dzieki doskonalej rozpuszczalnosci obu chlorków. Mieszanine poddaje sie saczeniu, osad przeplukuje woda amoniakalna, a nastepnie woda zwykla. Prze¬ sacz zawierajacy chlorki uwalnia sie od amo¬ niaku przez ogrzewanie, a nastepnie zageszcza przez odparowanie czesci wody. Po oziebieniu krystalizuje chlorek barowy, który oddziela sie np. przez odwirowanie. Ze wzgledu na wyzsza czysitosc chlorku barowego otrzymywane¬ go z roztworu mniej zageszczonego, okazala sie celowa praca w dwóch lub trzech etapach, skladajacych sie z wydzielenia krysztalów chlorku barowego i dalszego podgeszczania roz¬ tworu. Przy odpowiednim stezeniu i po wydzie¬ leniu prawie calej zawartosci chlorku barowe¬ go otrzymuje sie frakcje krysztalów zawiera¬ jaca chlorek strontowy, który wymaga oczy¬ szczenia przez rekrystalizacje. Chlorek wap¬ niowy, który pozostaje w roztworze moze byc wykorzystany do dalszych szarz produkcyj¬ nych. Amoniak odpedzony z roztworu absor¬ buje sie w wodzie w celu odzyskania wody amoniakalnej. Straty amoniaku mozna dopro¬ wadzic do minimum przy racjonalnym roz¬ wiazaniu urzadzen, które winny byc zamyka¬ ne i zaopatrzone w odwietrzenia poprzez plucz¬ ki wodne.Przyklad. 1000 kg barytu o skladzie: BaS04 70% SrSo* 2% Si02 12% Fe203, AljOs i inne skladniki 16% zmielono do wielkosci ziarna okolo 1 mm, zmieszano z chlorkiem wapniowym w ilosci 620 kg, stanowiacym techniczny produkt, han¬ dlowy w platkach o zawartosci okolo 70 proc.CaCl2* i ogrzewano w otwartej panwi do sto¬ pienia, po czym podwyzszano temperature az do osiagniecia 700°. Otrzymany stop zlano i po¬ zostawiono do skrzepniecia i ostudzenia, po czym go rozdrobniono i wprowadzono do zamy¬ kanego naczynia z mieszadlem, do którego na¬ stepnie wlano 6 m3. wody amoniakalnej o ste¬ zeniu 23%. Mieszadlo uruchomiono na prze¬ ciag 10 minut, po czym zawartosc naczynia spuszczono przez filtr. Osad na filtrze przeplu¬ kano woda amoniakalna, a nastepnie zwykla woda. Przesacz przeprowadzono przez kolum¬ ne do. odpedzania amoniaku, do której od do- - 2 -lu wprowadzano pare zywa, a góra odbierano opary amoniaku i prowadzono je do pochla¬ niacza wodnego. Ciecz pozbawiona amoniaku podgeszczono i ochlodzono do pierwszej krysta¬ lizacji. Po odwirowaniu krysztalów, ciecz pod- geszczano dalej do osiagniecia temperatury wrzenia 104°, po czym ponownie ochlodzono i otrzymano druga frakcje krysztalów chlorku barowego. Lacznie otrzymano 586 kg BaCL- .2H20 co stanowi 80%, baru zawartego w rudzie. Ponadto otrzymano po rekrystaliza¬ cji 15 kg SrCL'6H20 co stanowi 50% stron¬ tu zawartego w barycie. Pozostaly lugi pokry- staliczne i popluczki zawierajace dalsze ilosci baru i strontu, których czesciowe odzyskanie jest mozliwe przy ich wykorzystaniu do dal¬ szych szarz produkcyjnych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wydzielania rozpuszczalnych soli ba* ru i strontu ze stopów lub spieków barytu z chlorkiem wapniowym przez lugowanie, zna¬ mienny tym, ze do lugowania stosuje sie wodej amoniakalna o stezeniu co najmniej 1 mol a- moniaku w litrze. • Instytut Chemii Nieorganicznej Zastepca: mgr inz. Witolfl Hennel rzecznik patentowy 65. RSW „Prasa", Kielce PL