DE590660C

DE590660C - Herstellung von Alkalisulfid

Info

Publication number: DE590660C
Application number: DEI41325D
Authority: DE
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1931-04-22
Filing date: 1931-04-22
Publication date: 1934-05-30

Description

Herstellung von Alkalisulfid Gemäß dem Verfahren des Hauptpatents 559 314 und des Zusatzpatents 566 987 wird wasserfreies reines Schwefelnatrium aus Natriumsulfatformlingen durch Reduktion mit Wasserstoff oder anderen reduzierenden Gasen in der Weise hergestellt, daß die Reduktion von Anfang bis Ende vollständig in fester Phase durchgeführt wird, wobei durch Zusatz eines Katalysators die Umsetzung noch beschleunigt werden kann.
Wie sich nun ergeben hat, können durch das nahe Zusammenliegen der günstigsten Reaktionstemperatur und der Sintertemperatur des Reaktionsprodukts Schwierigkeiten entstehen. Zwar läßt sich mit fortschreitender Reaktion die Reaktionstemperatur etwas steigern, allein die Aufrechterhaltung eines konstanten Temperaturgefälles stellt hohe Anforderungen an die Überwachung der Ofenführung, insbesondere bei der Durchführung des Verfahrens im großen. Stockungen im Durchsatz infolge Zusammenbackens des Materials machen eine geregelte Gasführung und damit einen gleichmäßigen Reduktionsverlauf unmöglich. Diese Übelstände treten naturgemäß bei Anwendung eines pulverförmigen Sulfates in erhöhtem Maße auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich solche Unregelmäßigkeiten und insbesondere das Zusammenb,ackexi des Sulfates, das z. B. schon bei einem normalen Gehalt an Bisulfat vor Eintritt des Reaktionsgutes in die eigentliche Reaktionszone und zumal bei einer hinreichenden Feinheit des Materials eintritt, vermeiden und die Durchführung der Reduktion sicherstellen, wenn man das Sulfat formt und vor dem Einbringen in den Redüktionsofen einer Vorerhitzung auf wenigstens 400° C unterwirft. Es wird hierdurch das im Sulfat noch vorhandene S 03 nebst etwaigen Resten von Feuchtigkeit vertrieben, so daß der Gehalt an freiem S 0g nicht mehr als 0,3 °/o beträgt. Ferner wird durch die Erhitzung, welche z. B. in einem direkt beheizten Drehrohrofen erfolgen kann, bekanntlich eine Vervollständigung der Umsetzung restlichen Natriumchlorids erreicht. Die zugeführte Wärme wird vorteilhaft für den Prozeß nutzbar gemacht, indem man die Sulfatformlinge, z. B. Granalien, in noch heißem Zustande in den Reduktionsofen einbringt.
Mit dem gleichen Erfolge läßt sich auch ein derart vorbehandeltes Kaliumsulfat für die Herstellung von Kaliumsulfid verwenden.
Für einen störungsfreien Durchsatz des Materials im Reduktionsofen ist die Verwendung von Formlingen genügend hoher Festigkeit, die also nur geringen Abrieb zeigen, von besonderem Vorteil. Als brauchbares Maß für die Festigkeit kann das Schüttgewicht dienen, das 'zweckmäßig nicht unter 700 g/1 liegen soll.
Die Spanne zwischen Reduktions- und Sintertemperatur läßt sich vorteilhaft dadurch vergrößern, daß man den Katalysator, z. B. Schwermetallverbindungen, in einer möglichst hochdispersen Verteilung in dem Sulfat zur Anwendung bringt, wodurch auch ein gleichmäßiges Fortschreiten der Reduktion gewährleistet wird. Die gleichmäßige Verteilung wird beispielsweise erreicht, indem man den Katalysator schon bei der Umsetzung des Steinsalzes mit Schwefelsäure zum Sulfat entweder dem erstgenannten in fester Form oder der Säure in gelöstem oder aufgeschlämmtem Zustande zufügt. Diese Arbeitsweise bietet unter anderem auch den Vorteil, daß die Menge des Katalysators, z. B. einer Eisenverbindung, sehr klein gehalten werden kann, so daß es beispielsweise gelingt, durch Gasreduktion aus derart hergestelltem Sulfat unmittelbar ein Natriumsulfid mit nicht höherem Eisengehalt zu gewinnen als dem des üblichen Konzentrates.
B e i s p i e 1. Steinsalz mit einem gut verteilten Zusatz von o,40/, Ki.esabbrandstaub wird in einem üblichen Sulfatofen mit Schwefelsäure zu Sulfat umgesetzt. Das gemahlene Sulfat wird in einer Drehtrommel unter Zugabe von Wasser zu Kugeln von 25 mm mittleren Durchmesser geformt oder durch Pressen in die gewünschte Form gebracht. Die so erhaltenen Granalien, die im trockenen Zustand ein Schüttgewicht von 9oo bis iooo g/1 besitzen, werden feucht einem Drehofen mit direkter Heizung zugeführt, in dem sie getrocknet und auf etwa 500° vorgewärmt werden. Die Erhitzung wird so geleitet, daß die Hauptmenge des im Sulfat noch vorhandenen Bisulfates durch Abdampfen des S03 oder Umsetzung mit noch vorhandenem Steinsalz bis zu einer oberen Grenze von 0,3 °/o freiem S03 entfernt wird.
Aus dem Drehofen fallen die Granalien unmittelbar unter Ausnutzung ihrer fühlbaren Wärme in einen Schachtofen von 40 cm mittlerem Durchmesser und 1,5 m Füllhöhe. Der Ofen, der aus keramischem Material besteht, wird durch vorgeheizten Wasserstoff (der unter Entfernung des Reaktionswassers im Kreislauf geführt wird) mit einer Eintrittstemperatur von 68o bis 700° erwärmt, die Austrittstemperatur beträgt 63o°. Unter gelegentlichem Durchstoßen der Füllung können im kontinuierlichen Betrieb stündlich io kg und mehr fast unbeschädigter Kugeln mit über 99 °/o Na2S-Gehalt abgezogen werden.
Unter Wahrung der Erfindungsmerkmale können die vorerhitzten Granalien mit gleich gutem Erfolg zur Reduktion einem Drehofen an Stelle des Schachtofens zugeführt werden.
Es stellt bereits die Anwendung einzelner der geschilderten Maßnahmen eine wesentliche Verbesserung in der Beherrschung eines kontinuierlichen Ofenganges dar. Die Störungsfreiheit der Betriebsführung über lange Zeiträume wird durch die Anwendung aller Maßnahmen vollkommen sichergestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Abänderung des Verfahrens zur Herstellung von wasserfreiem, reinem Schwefelnatrium aus Natriumsulfatformlingen durch Reduktion mit Wasserstoff oder anderen reduzierenden Gasen, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, gemäß Patent 559 314 und Zusatzpatent 566 987, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial vor Einführung in den Reduktionsofen einer Vor erhitzung auf wenigstens 400° unterworfen wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator, vorzugsweise Eisenverbindungen, schon bei der Darstellung des Sulfates der Schwefelsäure oder dem Steinsalz zugefügt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines granulierten Sulfates mit einem Schüttgewicht von über 700 g/1.