PL81099B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vor- mals Roessler, Frankfurt n/Menem Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania rodanku metalu alkalicznego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia rodanku metalu alkalicznego na drodze reakcji cyjanku metalu alkalicznego z siarka, w roztworze rodanku metalu alkalicznego, ewentualnie w obec¬ nosci srodka zwilzajacego.Znany jest z opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 2 372119 sposób wytwarzania rodanku metalu alkalicznego w reakcji cyjanków metali alkalicz¬ nych z siarka w obecnosci siarczków, rozpuszczaja¬ cych siarke, takich jak siarczek amonowy lub siarczek metalu alkalicznego. W sposobie tym sto¬ sowana ilosc zwiazków tworzacych wielosiarczki jest przy tym mniejsza od stosowanej ilosci soli cyjanku i powinna ona odpowiadac stosunkowi molarnemu Na2S:.NaSCN — (produkt koncowy) wy¬ noszacemu 1:140. Temperatura reakcji nie powin¬ na przy tym przekraczac 100°C w celu unikniecia przemiany siarki w siarke plastyczna i jej zbry¬ lania sie. W opisanym sposobie stosuje sie wylacz¬ nie siarke mielona. Siarka mielona stanowi suro¬ wiec znacznie klopotliwszy niz powszechnie uzywa¬ na siarka ciekla, gdyz wymaga zachowania szcze¬ gólnej ostroznosci w powodu samozaplonu, jednak glówna wada jej stosowania stanowi fakt koniecz¬ nosci uzycia znacznych ilosci rozpuszczalnika dla siarki, który z kolei nalezy oddzielic przy uzyski¬ waniu rodanku.Z brytyjskiego opisu patentowego nr 739 635 zna¬ ny jest równiez sposób wytworzenia rodanku me¬ talu alkalicznego, w którym zmielona siarke pod- 10 15 20 25 30 daje sie reakcja z cyjankami metali alkalicznych w obecnosci rodanku metalu alkalicznego i srod¬ ka zwilzajacego w temperaturze 100°C—110°C, W sposobie tym nalezy unikac temperatury powyzej 110°C, poniewaz siarka topnieje w takich warun¬ kach, a to powoduje zmniejszenie szybkosci reak¬ cji. Wada tego sposobu, do którego stosuje sie rów¬ niez sproszkowana i niewygodna w uzyciu siarke, jest dlugi czas reakcji, wynoszacy okolo cztery go¬ dziny, co sprzyja powstawaniu produktów uhtijsfc:. nych. Tak na przyklad wodne roztwory cyjanku sodowego, ulegaja zmydleniu w temperaturze pd* wyzej 50°C do mrówczanu sodowego co podano w Encyklopedia Kirk-Othmera, Encyklopedia of Che¬ mical technology, II edition, tom 6, str. 589. Ko¬ niecznosc ograniczenia zmydlania cyjanku sodowe¬ go w mozliwie duzym stopniu jest jednym z^po- wodów okreslania w cytowanych opisach patento¬ wych temperatury reakcji powyzej 110° jako nie¬ korzystnej.Równiez z japonskiego opisu patentowego znane jest wytwarzanie rodanku sodu na drodze reakcji cyjanku sodu ze sproszkowana 'siarka rozpuszczona w siarczku sodu w temperaturze ponizej punktu topnienia siarki. Takze i w tym sposobie stosuje sie wylacznie siarke sproszkowana.Znany sposób koncowej obróbki w celu usuniecia rozpuszczalnika polega na tym, ze pozostaly po zakonczeniu etapu wstepnego reakcji siarczek al¬ kaliczny utlenia sie do siarczanu alkalicznego, po 8109981099 10 15 25 3 czym uzyskany siarczan wytraca sie za pomoca weglanu barowego w postaci siarczanu barowego.Postepowanie takie opisane jest w opisie patento¬ wym ZSSR nr 142 301 oraz w artykule V. Masek, „Plyn", 19«7, 47, ne 10, str. 349—350. Obróbka ta zastosowana jest jednak do sposobów których etap nastepny* jest inny niz sposób wedlug wynalazku, a mianowicie polega na przeprowadzeniu kwasu cyjanurowodorowego z gazu koksowniczego w ro¬ danek sodu za pomoca mieszanin soli zawierajacych NasSx, przy czym mieszaniny te zawieraja równiez tiosiarczan i siarczan.Celem niniejszego wynalazku bylo znalezienie lat¬ wego i prostego sposobu pozwalajacego na stoso¬ wanie siarki w postaci, ciekiej, co umozliwiloby unikniecie klopotów technicznych zwiazanych ze stosowaniem siarki proszkowej oraz zmniejszylo¬ by ilosc stosowanego rozpuszczalnika, którego zna- czne ilosci uzywane w znanych metodach stanowia powazny problem technologiczny.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze cy¬ janek metalu alkalicznego poddaje sie reakcji z siarka w obecnosci siarczku metalu alkalicznego jako rozpuszczalnika siarki, zwlaszcza w roztworze rodanku metalu alkalicznego i ewentualnie w obec¬ nosci srodka zwilzajacego. Siarczek metalu alka¬ licznego stosuje sie w stosunku molowym do wpro¬ wadzonej siarki 1:1000—il:;2000. Cyjanek -metalu alkalicznego i siarke doprowadza sie do tempera¬ tury powyzej temperatury topnienia siarki, miano- *• wicie powyzej 112,8°C.Rodanek metalu alkalicznego mozna wytworzyc sposobem wedlug wynalazku z praktycznie iloscio¬ wa wydajnoscia w temperaturze powyzej tempe¬ ratury topnienia siarki (112,8°C) i w czasie okolo 35 1—2 godzin.Tak na przyklad, roztwór rodanku metalu al¬ kalicznego, siarczek metalu alkalicznego i srodek zwilzajacy ogrzewa sie do temperatury okolo 120°C i nastepnie dodaje w ciagu 1—2 godzin reagenty cyjanek metalu alkalicznego i siarke w stosunku stechiomeitrycznym, stosujac przy tym korzystnie niewielki nadmiar siarki. Po zakonczeniu reakcji pozostajacy w niewielkiej ilosci siarczek metalu alkalicznego mozna utlenic do siarczanu za porno¬ sa nadtlenku wodoru o stezeniu do 35% wagowych w temperaturze do*okolo 80°C, mieszajac energicz¬ nie, i nastepnie wytracic siarczan za pomoca we¬ glanu barowego jako siarczan barowy, który od¬ dziela sie za pomoca .odsaczenia. Po zageszczeniu przesaczu otrzymuje sie rodanek metalu alkalicz¬ nego o czystosci odpowiadajacej wymogom ryn¬ ku.Przy uzyciu srodka zwilzajacego, wprowadza sie go korzystnie razem z siarczkiem metalu alkalicz¬ nego.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie nie¬ zwykle male ilosci siarczku alkalicznego jako roz¬ puszczalnika siarki, dzieki temu, po zakonczeniu reakcji nie ma potrzeby przerabiania duzych ilosci rozpuszczalnika siarki, co wystepuje w znanych sposobach. l W sposobie wedlug wynalazku cyjanek alkaliczny oraz siarke wprowadza sie jednoczesnie i stopnio¬ wo do odbieralnika, a w znanych sposobach miesza 40 45 50 55 60 sie roztwór NaCN z roztworem sproszkowanej siar¬ ki w Na^S. Dzieki temu unika sie zmydlamia cy¬ janku oraz koniecznosci stosowania znacznych ilo¬ sci NaiS.Istotna cecha sposobu wedlug wynalazku jest fakt, ze siarka ^wystepuje w srodowisku reakcyj¬ nym w formie cieklej; mozna ja wprowadzac w tej postaci do srodowsika reakcyjnego. Wystarczy wo¬ bec tego jedynie bardzo mala ilosc rozpuszczalnika siarki, zaledwie taka, aby rozpuscic siarke do re¬ akcji z cyjankiemjsodu.Poza uniknieciem klopotów zwiazanych z trans¬ portem i skladowaniem siarki proszkowej, sposób wedlug wynalazku skraca czas reakcji co najmniej o polowe w stosunku do znanych sposobów. Za¬ wdziecza sie to z jednej strony przyspieszeniu re¬ akcji dzieki podwyzszeniu temperatury, a z drugiej strony temu, ze stopiona ciekla siarka w bardzo rozdrobnionej postaci i z bardzo aktywna powierz¬ chnia jest nadzwyczaj latwo wchlaniana przez roz¬ puszczalnik siarki.Nizej podane przyklady wyjasniaja blizej wyna¬ lazek.Przyklad I. (wytwarzanie rodanku sodowe¬ go).W 21 kolbie, zaopatrzonej w mieszadlo, wkra- placz, chlodnice zwrotna i zamykany wpust dla dodawania siarki, umieszcza sie 100 ml wodnego roztworu NaSCN, zawierajacego 69,2 g NaSCN i za¬ daje czterema kroplami odpornego na dzialanie al¬ kaliów srodka zwilzajacego (na przyklad typu Mar- lophen R, Chemische Werke Huls) oraz 1 g Na^S • 9H20, odpowiadajacy 325 mg NajS i ogrze¬ wa do temperatury 120°C. Nastepnie dodaje" sie 392 g NaCN (8 moli) w postaci 40% wodnego roz¬ tworu oraz 258,5 g siarki (8 moli + 2 g nadmiaru) w ciagu jednej godziny, utrzymujac temperature 120°C. Siarka powinna przez caly czas znajdowac sie w mieszaninie reakcyjnej w niewielkim nadmia¬ rze. W roztworze, po zakonczeniu reakcji znajdu¬ je sie lacznie z wprowadzona iloscia rodanku so¬ dowego 713 g NaSCN, co odpowiada wydajnosci 99,4%. * ¦¦"'¦'.¦¦ ^ Nastepnie utlenia sie siarczek sodowy za pomoca 3% nadtlenku wodoru w temperaturze 80°C, mie¬ szajac energicznie, az mala próbka roztworu po zadaniu octanem olowiu nie wykazuje zabarwie¬ nia. Zuzywa sie przy tym 100 ml 3°/o wagowych H202.W próbach porównawczych, stosujac inne ste¬ zenia nadtlenku wodoru i inne temperatury utle¬ niania, zuzyto nastepujace ilosci roztworu H2O2: Stezenie H202 % wagowe 3 35 35 Temperatura 30 30 80 Zuzycie nil ¦ 100 8,5 • 8,5 Po dodaniu 4,5 g weglanu barowego do utlenio¬ nego roztworu i ogrzewaniu przez jedna godzine w temperaturze 80°C i nastepnie dodaniu 0,5 g5 81099 6 weglanu amonowego, siarczan wytraca sie iloscio¬ wo, po czym zostaje oddzielony za pomoca odsa¬ czenia.Nastepnie zateza sie roztwór pod zmniejszonym cisnieniem do stezenia okolo 60*/** wagowych za¬ wartosci substancji stalej. Dwuwodny rodanek so¬ dowy NaSCN • 2HaO krystalizuje w temperaturze ponizej 30°C. Po odwirowaniu otrzymuje sie pro¬ dukt o nastepujacym skladzie: NaSCN •2H20 98,5% siarczan slady bar ponizej 5 ppm Przyklad II. (wytwarzanie rodanku sodowe¬ go).W 2 1 kolbie, zaopatrzonej w mieszadlo, wkra- placz, chlodnice zwrotna i zamykany wpust do wprowadzania siarki, umieszcza sie 100 ml roztwo¬ ru NaSCN, zawierajacego 62,3 g NaSCN oraz 1,5 g Na2S • 9HaO odpowiadajacego 487 mg Na2S.Roztwór ogrzewa sie do temperatury 120°C. Na¬ stepnie dodaje sie 392 g NaCN (8 moli) w postaci 40% roztworu wodnego, oraz 258,5 g siarki (8 moli + 2 g nadmiaru) w ciagu dwóch godzin, utrzymu¬ jac temperature 120°C. W mieszaninie reakcyjnej powinien stale znajdowac sie niewielki nadmiar siarki. Po zakonczeniu reakcji w roztworze znajdu¬ je sie lacznie z wprowadzona iloscia rodanku so¬ dowego 708 g NaSCN, co odpowiada wydajnosci 99,5%.Przyklad III. (Wytwarzanie rodanku potaso- wegp).W naczyniu opisanym w przykladzie I umieszcza sie 90 g KSCN w 100 ml wody i cztery krople srod¬ ka zwilzajacego (typ Marlophen R, Chemische Wer- ke Hols), zadaje 325 mg Na*S, ogrzewa do tempe¬ ratury 120°C i dodaje w ciagu jednej godziny w temperaturze 120°C 521 g KCN (8 moli) w 750 ml 8 wody oraz 258,5 g siarki (8 moji l. ig nadmiaru).Otrzymuje sie w ten sposób roztwór, zawierajacy 865 g rodanku potasowego, co odpowiada wydajno¬ sci 99,7% w stosunku do uzytego cyjanku. / / io PL PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania rodanku metalu alkalicz¬ nego przez reakcje^ cyjanku metalu alkalicznego z siarka wobecnosci siarczku metalu alkalicznego ja- 15 ko rozpuszczalnika siarki, zwlaszcza w roztworze rodanku metalu alkalicznego, ewentualnie w obec¬ nosci srodka zwilzajacego, znamienny tym, ze sto¬ suje sie siarczek metalu alkalicznego jako rozpu¬ szczalnik siarki w stosunku molowym do wprowa- 20 dzonej siarki 1:1000 — 1:;2000 oraz doprowadza sie cyjanek metalu alkalicznego i siarke do tempera¬ tury powyzej temperatury topnienia siarki, miano¬ wicie powyzej 112,8°C.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, mamienny tym, ze 25 po zakonczeniu reakcji siarczek metalu alkaliczne¬ go utlenia sie nadtlenkiem wodoru o stezeniu do 35% wagowych w temperaturze do okolo 80°C.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, mamienny tym, ze wytworzony siarczan metalu alkalicznego wy- 30 traca sie za pomoca weglanu barowego w postaci siarczanu barowego, który oddziela sie przez od¬ saczenie.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze srodek zwilzajacy wprowadza sie razem z siarcz- 35 kiem metalu alkalicznego. PL PL PL