DE52620C - Neuerung in dem Verfahren zur Darstellung von Bleichlorid - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bis jetzt wird Bleichlorid gewöhnlich dadurch gebildet, dafs man körniges Blei, welches durch Herabtropfen geschmolzenen Bleies aus gewisser Höhe in ein mit Wasser gefülltes Gefä'fs gewonnen wird, in' verdünnter Salpetersäure auflöst, wobei sich Bleinitrat bildet, das ■in der Flüssigkeit in Lösung verbleibt. Die Bleinitratverbindung wird dann abgegossen und derselben Salzsäure in genügender Menge zugefügt. Bei dieser Reaction bildet sich durch Verbindung des Chlors mit dem Blei Bleichlorid, das sich als weifser, krystallinischer Niederschlag schnell am Boden des Gefäfses abscheidet und Salpetersäure, die mit der mehr oder weniger grofsen, zum Ausscheiden des Bleinitrats dienenden Menge an überschüssiger Salzsäure in der obenauf schwimmenden Flüssigkeit zurückbleibt.

Letztere wird dann in ein geeignetes Gefäfs übergeleitet und zur Auflösung einer frischen Menge körnigen Bleies bereitgestellt. Das Bleichlorid wird hierauf aus dem Gefäfs herausgenommen und zu seiner Weiterverwendung mit einer geringen Menge kalten Wassers ausgewaschen, in dem ersteres sich nur in geringem ' Mafse löst.

Das vorstehend gekennzeichnete Verfahren zur Darstellung von Bleichlorid ist mit mehreren Nachtheilen verknüpft; beispielsweise bildet sich beim Granuliren des Bleies (durch Herabtropfenlassen des geschmolzenen Metalles in Wasser) ein Pulver, das aus unregelmäfsig grofsen und blätterartig gestalteten Körnern besteht, die wie Schrot in ihrem mittleren Theile verdickt sind. Solche Körner werden selbst in reiner Salpetersäurelösung wenig und unvollkommen gelöst; ist die Salpetersäure nicht rein und enthält Salzsäure, wie dies oft der Fall ist, wenn die Salpetersäure vorher zur Darstellung von Bleichlorid diente, so werden die Metallbleikörner bei ihrem vor dem vollständigen Auflösen in Salpetersäure erfolgenden Einbringen in genannte Lösung von der Salzsäure angegriffen und dadurch mit Bleichlorid bedeckt; diese Bleichloridschicht verhindert eine weitere Einwirkung der Salpetersäure und vereinigt sich zu einer unlöslichen Masse. Diese Masse, die aus mit Bleichlorid bedeckten Bleikörnern besteht, wird aus dem Gefäfs als Rückstand entfernt, der durch Schmelzen wieder in den Metallzustand übergeführt wird. Letztere Verarbeitung ist nicht nur schwierig, sondern auch theuer und giebt zu Verlusten an Salzsäure Veranlassung.

Die Wirkung einer wässerigen Lösung von Salpetersäure auf metallisches Blei in Pulverform in einem Gefäfse von der hierfür üblichen Anordnung bewirkt zunächst eine Desoxydation eines Theiles der Salpetersäure von etwa 25 pCt, wobei das Metall oxy dirt und das hierbei sich bildende Bleioxyd durch die übriggebliebene Salpetersäure unter Bildung von Bleinitrat zersetzt wird, -,während die desoxydirte Salpetersäure, die in Stickoxyd übergeht, aus der durch den oben beschriebenen chemischen Vorgang nunmehr warm gewordenen Flüssigkeit in die Luft entweicht; aus dieser absorbirt das Stickoxyd Sauerstoff, wodurch Stickstoffdioxyd (Untersalpetersäure) entsteht.

Bei dem Verlauf des oben beschriebenen Verfahrens geht nicht nur eine beträchtliche Menge an Salpetersäure verloren, sondern es

wird auch durch das aus der heifsen Flüssigkeit sich entwickelnde Stickstoffdioxyd die Gesundheit der Arbeiter gefährdet.

Zweck vorliegender Erfindung ist nun, die vorgenannten Uebelstände zu beseitigen und das Bleichlorid so darzustellen, dafs man das metallische Blei in Pulverform in einer wässerigen Lösung von Salpetersäure auflöst und das Bleichlorid durch Zusatz von Salzsäure niederschlägt; ferner soll erzielt werden, dafs der Procefs schneller verläuft und das Blei in Pulverform durch seine Verbindung mit der Salpetersäure schneller aufglöst wird, wie auch der Bildung von Stickstoffdioxyddämpfen und damit der Gefährdung der Gesundheit der Arbeiter entgegengewirkt und der sich nöthig machende Verlust an Salpetersäure vermieden werden soll.

Bei Ausführung der Erfindung wird in eine wässerige Lösung von Salpetersäure ein Luftstrom eingeleitet und gleichzeitig dieser Lösung Blei in Pulverform zugesetzt, so dafs die chemische Reaction eintritt und als Endproduct Bleinitrat sich, bildet.

Ferner wird nach vorliegender Erfindung der wässerigen Lösung von Salpetersäure, welche überschüssige Salzsäure enthält und von dem Fällen der Bleinitratlösung mit überschüssiger Salzsäure herrührt, Bleinitratlösung zugefügt. Dieses Zusetzen erfolgt, ehe die wässerige Lösung zur Auflösung einer frischen Menge von Blei in Pulverform verwendet und ehe der Luftstrom in die wässerige Salpetersäurelösung eingeleitet wird, was nach Entfernung der überschüssigen Salzsäure aus der Lösung und während des Zusetzens des Bleies in Pulverform zu genannter Lösung erfolgt, worauf die chemische Wirkung eintritt.

Die Erfindung besteht ferner darin, während der Verwendung von Salzsäure zum Zersetzen des Bleinitrats einen Luftstrom einzuleiten, um diejenigen Säuren, welche aus den weniger Sauerstoff als Bleinitrat enthaltenden Bleisalzen frei werden, zu oxydiren.

Bei Ausführung der Erfindung wird in einem geeigneten Gefäfs Salpetersäure mit Wasser vermischt. Erfinder hat gute Resultate erzielt, wenn er einen Theil Salpetersäure mit ungefähr 5 Theilen Wasser vermischt; da aber der Lösung das Wasser nur zugesetzt wird, um ein Auskrystallisiren des Bleinitrats nach dem Neutralisiren der sauren Flüssigkeit zu verhindern, so kann das Verhältnifs von 1 Theil Säure auf 5 Theile Wasser auch abgeändert werden, welches Verhältnifs hauptsächlich von der Temperatur der Flüssigkeit abhängt. In diese wässerige Salpeterlösung wird nach und nach fein gestofsenes Blei eingebracht und während dieses Einbringens ein kräftiger Luftstrom in und durch die Flüssigkeit geprefst.

Die mechanische Wirkung des Luftstromes äufsert sich in einem Aufrühren und Abkühlen der Flüssigkeit, während die chemische Einwirkung folgende ist: Zunächst wird ein Theil der Salpetersäure durch das Blei desoxydirt und Bleioxyd gebildet, das in Bleinitrat durch den übrigen Theil der Salpetersäure verwandelt wird, während sich die Sauerstoffverbindungen des Stickstoffs, die während der Oxydation des Bleies durch Einwirkung der Salpetersäure frei werden, im statn nascendi sich mit dem Sauerstoff der zutretenden Luft verbinden und salpetersäurehaltige Verbindungen eingehen, die vor ihrem Uebertritt in die Atmosphäre durch die Flüssigkeit zersetzt werden.

Ist eine genügende Menge von Blei in Pulverform eingebracht, um sich mit der freien Salpetersäure zu verbinden, so wird Bleipulver nicht weiter zugesetzt und der Luftstrom abgestellt, worauf die gebildete Bleinitratlösung in zwei Gefäfse übergeleitet wird, dergestalt, dafs eine kleine Menge Lösung in das eine Gefäfs, der Rest an Lösung in das zweite Gefäfs gelangt. Die kleinere Menge an Bleinitrat dient dem nachbenannten Zwecke, während der gröfseren Menge der Flüssigkeit genügend viel Salzsäure unter Durchblasen von Luft zugesetzt wird, um das Bleinitrat zu zersetzen und Bleichlorid zu bilden. Bleichlorid ist ein weifser, krystallinischer Niederschlag, der sich am Boden des Gefäfses absetzt, während gleichzeitig Salpetersäure frei wird, die in der Flüssigkeit gelöst bleibt. Es ist jedoch schwierig, genau die zur Bildung der Bleiverbindung nöthige Menge an Salzsäure zuzusetzen, und wird letztere gewöhnlich im Ueberschufs zugesetzt; in diesem Falle enthält die Lösung nicht nur Salpetersäure, sondern auch einen gewissen Procentsatz an freier Salzsäure. Um diese freie Säure zu zersetzen und die Salpetersäurelösung zur Auflösung einer frischen Menge gepulverten Bleies geeignet zu machen, wird die Flüssigkeit abgezogen und mit der, wie oben erwähnt, zurückbehaltenen geringen Bleinitratmenge versetzt, wodurch die Salzsäure als Bleichlorid aus der Lösung gefällt wird, so dafs die Lösung nur noch Salpetersäure enthält. Die Flüssigkeit kann dann dazu dienen, frische Bleimengen aufzulösen, und das Verfahren kann so lange fortgesetzt werden, bis die Flüssigkeit so viel fremde Beimengungen enthält, dafs sich deren weitere Verwendung nicht mehr lohnt. Das Bleichlorid wird hierauf entfernt und zu seiner weiteren Verwendung mit einer geringen Menge kalten Wassers ausgewaschen, in dem es nur in geringem Grade löslich ist.

In der Zeichnung ist im Schnitt eine Anlage von Apparaten ersichtlich, mittelst welcher das vorstehend beschriebene Verfahren praktisch, am besten, zur Ausführung gelangen kann.

Die einzelnen Gefäfse werden auf den drei über einander liegenden Bühnen AA¹A"² aufgestellt. Auf der obersten Bühne steht das Gefäfs B mit dem Ablauf hahn b² und dem in dasselbe eingesetzten gelochten Scblangenrohr D, das zum Einleiten von Luft zwecks Aufrührung etc. dient, mit Hahn c ausgerüstet ist und sich an den Ventilator C anschliefst. Gefäfs F steht unter dem Hahn b² auf der Bühne A¹, auf dem aufserdem noch ein Filter G mit dem Filtertuch g und der darunter befindlichen Schale, g¹ aufgestellt ist.

Das AufnahmegefSfs H¹ ist mit dem dasselbe luftdicht umgebenden Gefäfs H² auf der Bühne A² aufgestellt. Nahezu vom Boden des Gefäfses F geht ein mit Hahn k ausgerüstetes Syphonrohr / abgedichtet durch das Gefäfs H², während das mit Hahn h ausgerüstete Rohr H³ vom Boden des Gefäfses H¹ durch das umgebende Gefäfs H² dergestalt nach oben geführt ist, dafs der Inhalt von H¹ in den Bottich B übergeleitet werden kann.

Das Verfahren zur Darstellung von Bleichlorid nach vorliegender Erfindung wird in der beschriebenen Apparatanlage in folgender Weise zur Ausführung gebracht:

Nachdem Hahn £>² wie die übrigen Hähne geschlossen worden, wird im Gefä'fs B Salpetersäure mit Wasser, beispielsweise im Verhältnifs von ι Theil Säure auf 5 Theile Wasser oder mehr oder weniger, gemischt, worauf der Hahn c am Rohr d geöffnet und durch den Ventilator C Luft eingeprefst wird, die aus den Löchern' im Schlangenrohr D austritt; während dieses Einpressens von Luft wird nach und nach fein zerstofsenes Blei so lange in die Flüssigkeit eingebracht, bis sämmtliche Salpetersäure in Bleinitrat verwandelt ist. Ist diese Bildung vollendet, so wird Hahn c geschlossen und die Lösung durch Hahn b² in das Gefäfs F übergeleitet, wobei man einen geringen Theil von Flüssigkeit zu weiterer Verwendung in dem Gefäfs B zurückbehält. Der Flüssigkeit im Gefäfs F wird allmälig Salzsäure zugesetzt, wodurch das Bleichlorid als weifses, krystallinisches Pulver aus der Bleinitratlösung ausfällt; dasselbe sammelt sich am Boden des Gefäfses .F an, während die obenauf schwimmende, Salpetersäure und Salzsäure enthaltende Flüssigkeit durch Syphon / in das Gefäfs H¹ übergeleitet .wird. Das Bleichlorid wird gesammelt, aus dem Gefäfs F herausgenommen und auf das Filter g gebracht, auf dem es ausgewaschen wird, während die Flüssigkeit in der Schale g¹ aufgefangen wird. Um den Procefs zu wiederholen , wird Hahn c und Ablaufhahn i>² geschlossen, während mittelst des Ventilators C Luft durch Rohr Hⁱ in das Gefäfs gedrückt wird; hierdurch steigt salzsäurehaltige Salpetersäure im Rohre H³ in die Höhe und entleert sich in das Gefäfs B, wo sie sich mit dem vorher zurückbehaltenen Bleinitrat vermischt und Bleichlorid und freie Salpetersäure bildet, die in Lösung verbleibt, während ersteres auf dem Boden des Gefäfses sich absetzt und zur weiteren Verwendung gesammelt bezw. ausgewaschen werden kann. Es kann natürlich die Flüssigkeit aus dem Gefäfs H¹ auch in ein anderes Gefäfs übergeleitet und hier mit der Bleinitratlösung behandelt werden, statt diese Behandlung im Gefäfs B vorzunehmen. Die auf diese Weise von Salzsäure befreite Salpetersäure kann bei Wiederholung des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Auflösen einer frischen Bleimenge so lange verwendet werden, bis sie so viel fremde Beimengungen enthält, dafs sich ihre weitere Benutzung nicht mehr als vortheilhaft erweist.

Claims (1)

1. Patent-AnsPRυch:

   Bei der Darstellung von Bleichlorid durch Fällen einer Bleinitratlösung mittelst Salzsäure das Einblasen von Luft sowohl während der Auflösung des Bleies in der verdünnten Salpetersäure, als auch während des Fällens des Bleichlorids aus der Nitratlösung mittelst Salzsäure behufs Oxydation der gebildeten niedrigen Stickstoff-Sauerstoffverbindungen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.