SU44538A1 - Способ получени хлористого бари и серы - Google Patents

Description

В насто щее врем  хлористый барий получаетс  главным образом по способам Дюфло и Рикмана.

По Рикману плав сернистого бари  обрабатываетс  сол ной кислотой; образующийс  при этой реакции сероводород частично улавливаетс  едким натром, больша  же часть тер етс  в атмосферу, отравл   окружающую местность.

Эти потери, а также то обсто тельство , что сульфид натри  значительно дешевле элементарной серы, позвол ют сказать, что сера сульфата бари  в способе Рикмана используетс  нерационально . По вопросу использовани  отвала сернистого кальци , получающегос  по способу Дюфло, в направлении получени  элементарной серы только ведутс  исследовательские работы; к тому же установки по получению хлористого бари , не св занные с заводами, дающими отбросный хлористый кальций, принуждены работать по способу Рикмана .

Использование серы сульфата бари   вл етс  слабым местом способов Рикмана и Дюфло.

В этом отношении значительно лучше обстоит дело в хлоромагниевом способе , однако, его применение целесообразно в составе комбинатов, дающих в качестве отхода хлористый магний. Исход  из этих предпосылок, авторами

(102)

были проведены работы по разработке нового способа одновременного получе ни  осажденной серы и хлористого бари , составл ющего предмет насто щего авторского свидетельства.

Характерной особенностью способа  вл етс  окисление сероводорода в момент выделени  сернистым газом в жидкой фазе с образованием осажденной тонко-диснерсной серы. Осуществл етс  эта реакци  окислени -восстановлени  таким образом, что к суспензии сульфата бари  в растворе сернистого или гидросернистого бари  прибавл етс  сол на  кислота надлежащей концентрации и со скоростью, обусловливающей полноту реакции окислени , вследствие чего устран етс  возможность улетучивани  как сероводорода, так и сернистого газа.

Процесс может быть выражен следующими химическими уравнени ми: Ba(HS)z4- 2HCI BaCl2+2H2S; BaSO, + 2HCI ВаС12 + Н280з; 2H2S +Н25Оз ЗН,О + 38.

Присутствие в растворе хлористого бари  способствует образованию, хот  и тонко дисперсной, но легко фильтрующей серы.

Процесс получени  серы и хлористого бари  по насто щему способу состоит из следующих операций: 1) подготовка сырь  и восстановление сульфата бари ; 2) выщелачивание сернистого бари ; 3) введение в систему сернистого газа; 4) реакци  одновременного получени  осанаденной серы и хлористого бари ; 5) фильтраци  серы; 6) выпарка и кристаллизаци  хлористого бари ; 7) придание сере качеств, удовлетвор ющих требовани м потребителей.

Первые операции подготовки сырь , восстановлени  сульфата бари  и Bbiijieлачивани  сернистого бари  не  вл ютс  оригинальными, следует только оговорить разбавление полученных растворов сернистого бари  во избежание кристаллизации оборотным раствором хлористого бари . Основной особен ностью насто щего способа  вл етс  осуществление реакции окислени -восстановлени  между сернистым газом и сероводородом . Отличие от других предложений этого же рода состоит в методе введени  в систему окислительного агента- сернистого газа.

В одном из разработанных авторами вариантов предлагалось вводить в систему сернистый газ методом абсорбции растворами хлористого бари . Растворимость сернистого газа в растворах хлористого бари  лищь немного ниже такового же в воде, так что особых трудностей в промышленном осуществлении этот метод не встречает, однако , в процессе дальнейшей проработки этого метода был найден более эффективный способ введени  сернистого газа методом химического св зывани  растворами сернистого бари . Экспериментальным путем установлено, что при пропускании содержащего сернистый ангидрид газа через раствор сернистого бари  около 55% всего бари  переходит в осадок в виде сульфита бари  без того, чтобы в отход щих газах по вились количества сероводорода, фиксируемые свинцовой бумажкой. Остальной барий остаетс  в растворе в виде гидросульфида. Согласно экспериментальным данным процессы, происход щие при пропускании печного и тому подобного газа в раствор сернистого бари , могут быть выражены следующими уравнени ми:

2BaS +Но5Оз Ва80з +Ba(HS),;

Ba(HS)2 -f HoSOs BaSOe + 2H,S; 2H2S + 4- 3S.

Можно считать установленным, что до тех пор, пока около 55% бари  перейдет в сульфит, преобладает реакци  перва , реакции втора  и треть  идут с одинаковой скоростью, т. е. сероводород на 90% св зываетс  в гидросульфид бари , частично же окисл етс  в серу, чем объ сн етс  отсутствие его в отход щих газах.

Второй вариант введени  сернистого газа в систему, как исключительный частный случай, предусматривает использование сульфита натри , отхода производства синтетического фенола. Примеси сульфата в сульфите не имеют значени  в случае получени  малозольной осажденной серы, содержащей золы 0,2%. Така  сера все равно сразу в одной реакции не получаетс : зольность серы, по насто щему способу около 2% и ее приходитс  очистить растворением в сульфидах и вторичным осаждением. При введении сернистого газа в случае использовани  сульфита ; натри  будет иметь место реакци  обменного разложени  последнего с сернистым барием по схеме:

BaS -}- NagSOg NaaS -f BaSOs.

Раствор сернистого натри  после отделени  осадка используетс  как таковой или же упариваетс  до стандартного продукта.

Осадок сульфита бари  отфильтровываетс , раствор етс  в сол ной кислоте , количество и концентраци  которой беретс  с таким расчетом, чтобы оставалось избыточное количество сол ной кислоты, достаточное дл  проведени  последующей реакции вытеснени  сероводорода из сернистого бари  и содержание сернистого ангидрида не превыщало 20-30 i на литр, так как при более высоких концентраци х неизбежны значительные потери сернистого газа вследствие улетучивани . Надлежаща  концентраци  сол ной кислоты получаетс  разведением технической кислоты раствором хлористого бари . Примеси сз-льфата натри  при протекании этих реакций перейдут в сульфат бари , который частично будет осаждатьс  в растворител х сульфата

бари , частично поступит в дальнейшие процессы вместе с раствором сернистой и сол ной кислот.

Этот раствор с определенной скоростью вводитс  в раствор сернистого бари , причем происход т следующие реакции:

2BaS +4HCl 2BaCl2 + 2H2S Н25Оз + 2Н,5 ЗНзО +3S.

Так как реакци  окислени  серово .дорода происходит в присутствии солей бари , то сера получаетс  в виде кристаллов , легко поддающихс  фильтрации.

В дальнейшем сера отфильтровываете  и подвергаетс  кристаллизации из раствора сульфида, как и в основном варианте. Конечно, если требовани  в смысле зольности будут не так строги, как например в резиновой промышленности , то и без такой дополнительной обработки сера может употребл тьс  в производстве.

Оформление процесса одновременного получени  осажденной серы и хлористого бари  по последнему варианту возможно в частном случае наличи  сульфита, как отхода производства.

Реакци  одновременного получени  серы и хлористого бари  следующа . Если реакцию окислени -восстановлени  проводить в водном растворе, то на р ду с образованием коллоидной серы имеет место образование политионатов и коллоидна  сера в этом случае не поддаетс  фильтрации.

При осуществлении процесса согласно насто щему авторскому свидетельству эта реакци  проводитс , во-первых, в присутствии хлористого бари  и, во-вторых , газы реагируют в жидкой фазе в момент образовани . Осуществл ютс  эти реакции таким образом, что к суспензии сульфита бари  в гидросернистом барии прибавл етс  сол на  кислота , разбавленна  раствором хлористого бари .

Соответствующие реакции могут быть выражены следующими химическими уравнени ми:

Ba(HS)2+ 2НС1 ВаС12 + 2Н„5 ВаЗОз + 2НС1 ВаС12 + Нг5Оз 2H2S -f Н250з ЗН2О-}-35.

Как протекают реакции в случае прибавлени  смеси кислот сернистой и сол ной , было охарактеризовано несколько выше.

Полученный раствор хлористого бари  раздел етс  на две части: перва  без нейтрализации идет наразбавление раствора сернистого бари  и сол ной кислоты, а втора  нейтрализуетс  специально по.чучекным путем осаждени  содой углекислым барием и поступает на выпарку.

Серный шлам нейтрализуетс  сернистым барием и поступает на фильтрацию на нутч-фильтрах, после чего или выдаетс  в виде пасты или же перерабатываетс  на продукт, удовлетвор ющий услови м на осажденную серу, согласно требовани м потребителей в смысле дисперсности, зольности и влажности .

Предмет изобретени .

Claims (6)

1.Способ получени  хлористого бари  и серы из сернистого бари , отличающийс  тем, что половину сернистого бари  перевод т в сернистокислый и смесь сернистого и сернистокислого бари  обрабатывают сол ной кислотой.

2.Прием выполнени  способа по пп. 1, отличающийс  тем, что сернистый барий перевод т в сернистокислый пропусканием через него сернистого ангидрида .

3.Прием выполнени  способа по пп. 1, отличающимс  тем, что сернистый барий перевод т в сернистокислый обработкой сернистокислым натрием.

4.Видоизменение способа по п. 1, отличающийс  тем, что сернистокислый барий сначала обрабатывают сол ной кислотой и полученный раствор смешивают с раствором сернистого бари .

5.Прием выполнени  способа по пп. 1-4, отличающийс  тем, что растворы сол ной кислоты и сернистого бари  разбавл ют оборотным раствором хлористого бари .

6.Прием выполнени  способа по н-п. 1-5, отличающийс  тем, что полученный в результате реакций раствор хлористого бари  нейтрализуют углекислым барием.

7,Прием выполнени  способа по пп. 1-Г-5, отличающийс  тем, что полученный в результате реакции шлам серы нейтрализуют сернистым барием.

8,Прием выполнени  способа по

п. 7, отличающийс  тем, что, с целью очистки серы, последнюю раствор ют в растворе сернистых металлов к полученные политионаты разлагают кислотой .