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Behandlung von Bariumperoxyd zur Gewinnung von Wasserstoffperoxyd
und Blankfix. Bei der Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd durch Umsetzung von Bariumperoxyd
und Phosphorsäure machen die Kosten der Säure das Verfahren wirtschaftlich unausführbar,
wenn nicht die Säure vorteilhaft zur nochmaligen Benutzung wiedergewonnen werden
kann. Man hat hierzu die Behandlung des Bariumphosphats mit Schwefelsäure vorgeschlagen.
Wenn die Phosphorsäure und das Bariumperoxyd reine Stoffe wären, würde das Verfahren
brauchbar sein. Die in den beiden Stoffen vorhandenen Verunreinigungen gehen aber
größtenteils in das gebildete Bariumphosphat und von hier bei der Behandlung mit
Schwefelsäure wieder in die Lösung. Die Phosphorsäure kommt dementsprechend immer
unreiner in den Kreislauf, als sie ursprünglich in diesen eintrat, und dementsprechend
fällt die Ausbeute an Wasserstoffsuperoxyd ab, und frische Phosphorsäure muß verwendet
werden. Aus diesem Grunde bleibt die Verwendung der Phosphorsäure stets kostspielig.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß die in dem
Bariumphosphat, von dem die Wasserstoffsuperoxydlösung getrennt ist, vorhandenen
Verunreinigungen nur wenig löslich in Phosphorsäure sind. Da aber Bariumphosphat
in Phosphorsäure löslich ist, so wird die angeführte Beobachtung zu dem vorliegenden
Verfahren benutzt, nach dem das verunreinigte Bariumphosphat mit Phosphorsäure behandelt,
die so gebildete Lösung abfiltriert oder sonst behandelt wird, um eine Trennung
von den in der Säure nicht löslichen Verunreinigungen herbeizuführen. Zu der abgetrennten
Lösung wird dann Schwefelsäure zur Zersetzung des Bariumphosphats hinzugegeben.
Nach Abtrennung des gefällten Bariumsulfats verbleibt die Phosphorsäure in Lösung
und kommt mit der als Lösungsmittel verwendeten in den Kreislauf. Die Lösung ist
entsprechend abgestimmt, indem ein Teil zur Zersetzung von mehr Bariumperoxyd verwendet
wird, während der andere zum Lösen des erzeugten Bariumphosphats zurückgehalten
wird.
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Es hat sich gezeigt, daß die Reinigung der Phosphorsäure fortschreitend
ist, indem der Reinheitsgrad sich bei jedem Laufe verbessert, so daß gegebenenfalls
das Bariumperoxyd allein die Verunreinigungen im wesentlichen liefert, die eine
Zersetzung des Wasserstoffperoxyds herbeiführen.
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Kleine Verluste an Phosphorsäure werden natürlich während des Betriebes
ergänzt. Trotzdem ist die Verwendung der Phosphorsäure zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd
nach dem vorliegenden Verfahren außerordentlich sparsam.
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Neben der Kostenersparnis nach dem vorliegenden Verfahren wird noch
der weitere
Vorteil erreicht, daß man ein Bariumsulfat erhält, welches
sich, mit dem aus anderen Quellen erhaltenen zur Verwendung als Blankfix messen
kann. Bisher war das Bariumsulfat, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von
Wasserstoffperoxyd aus Bariumperoxyd erhalten wurde, infolge der in dem Bariumperoxyd
vorhandenen Kohleteilchen nicht genügend weiß. Bei dem vorliegenden Verfahren werden
diese Kohleteilchen zusammen mit den anderen Verunreinigungen zurückgelassen, wenn
das Bariumphosphat in Phosphorsäure gelöst wird, und infolgedessen ist das gefällte
Bariumsulfat von guter weißer Farbe.
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Das folgende Beispiel veranschaulicht die Ausführung des Verfahrens
2o88,51 käuflicher Phosphorsäure von 2q.° Tw spez. Gew. und 15q,3,6 1 Wasser werden
in ein Gefäß mit Kühlvorrichtung gebracht und z1,;3; kg von feuchtem Bariumperoxydhydrat
allmählich eingerühl-t, wobei eine Temperatursteigerung oberhalb q.0° verhindert
wird. Nachdem die Gesamtmenge des Peroxyds zugegeben ist, läßt man den Gefäßinhalt
durch eine Filterpresse laufen, wo (las Bariumphosphat zurückgehalten wird, während
die Wasserstoffperoxydlösung für eine etwaige weitere Behandlung gesammelt wird.
Das Bariumphosphat, das zur Gewinnung von anhaftendem Wasserstoffperoxyd gewaschen
ist und etwa 3o Prozent ZVasser enthält, wird in ein Gefäß mit iooool Phosphorsäure
von z4° Tw spez. Gew. übergeführt. Es findet ein Rühren statt, bis sich nichts mehr
löst. Der Inhalt des Gefäßes geht dann durch eine Filterpresse in ein Gefäß, in
dem die Flüssigkeit auf 6o bis 8o`' C erhitzt wird. Mit dieser Temperatur kommt
sie in ein Mischgefäß, wo sie mit 363 1 Schwefelsäure gemischt wird. Das so gefällte
Bariumsulfat wird iil der Filterpresse abgepreßt und die von dem Filter abfließende
Phosphorsäure von z4° Tw in einen Vorratsbehälter geleitet. Nach dem Waschen kommt
das Bariumsulfat in ein Mischgefäß und wird mit der zur Neutralisation etwa anhaftender
Säure erforderlichen Menge von Bariumcarbonat gemischt, worauf man in Filterpressen
behandelt. und trocknet.
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Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der
Lösung von Bariumphosphat in Phosphorsäure und in der Abtrennung des ungelösten
von der Lösun. Die Wichtigkeit dieser Maßnahme bei der' Herstellung von Wasserstoffsuperoxyd
nach dem vorliegenden Verfahren ergibt sich aus der verbesserten Beschaffenheit
von Blankfix, abgesehen von der Herstellung einer gereinigten Phosphorsäure zur
wiederholten Benutzung. Bei genügender Nachfrage nach Alkaliphosphat kann das Bariumsulfat
durch Zugabe von Alhalisulfat in der dem Bariumphosphat äquivalenten Menge zu der
Lösung von Bariumphosphat in Phosphorsäure, während das Alkali der vorhandenen Thosphorsäure
äquivalent genommen wird, erhalten werden. Nach Abtrennung des Bariumsulfats kann
das Alkaliphosphat, beispielsweise Natriumphosphat, aus der Lösung auskristallisiert
werden.
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Es ist bekannt, zur Zersetzung von Bariumsuperoxyd so viel Phosphorsäure
zu verwenden, daß das gebildete Bariumphosphat in Lösung geht, worauf Schwefelsäure
zur Fällung des Bariums zugesetzt wurde. Bei diesem Verfahren wird aber nicht eine
Abscheidung der Verunreinigungen der Phosphorsäure und des Bariumsuperoxyds erhalten,
vielmehr gehen diese beim Zusatz der Schwefelsäure in die erhaltene Phosphorsäure,
so daß bei der Wiederverwendung dieser Phosphorsäure erhöhte Mengen von Verunreinigungen
bei der Zersetzung neuer Mengen von Bariumsuperoxyd in das Verfahren eingeführt
werden.