183161. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vas (II) szulfát-heptahidrát feldolgozására
1 183 161 2 1. példa A nyers gipsz kicsapása 16 g kalcium-kiorid-dihidrát 200 ml vízzel készített, 60 °C hőmérsékletű, 2 pH értékű oldatába 16 g vas-szulfát-heptahidrátot keverünk. 9,9 g kalcium-szulfát-dihidrátot (gipszet) kapunk kristályos, könnyen szűrhető csapadék alakjában. Előzetes tisztítás céljából a csapadékot állandó hőmérsékleten még 10 percen át keverjük az anyaglúgban. Utána a nyers gipszet leszívatjuk üvegszűrőn. Az anyalúg feles kalcium-kloridot tartalmazó vas-klorid-oldat. A nyers gipszet azonnal 2-es pH-ra beállított 6-7 %-os kalciumklorid-oldatban (a vasoxidhidrát kicsapatásának anyaglügjában) átkristályosítjuk. Az átkristályosítás hőmérséklete 60-70 °C, időtartama 30 perc. A gipszet 105 °C-on szárítjuk. A kapott tiszta gipsz vastartalma 0,01 % alatt van. A nyers gipsz tisztításából származó, vastartalmú anyalúgot a nyers gipsz leválasztásához használjuk fel. A vasoxidhidrát kicsapása A nyers gipsz szűrletét, amely a vas-szulfát-heptahidrát alakjában adagolt vas gyakorlatilag teljes menynyiségét tartalmazza, keverő autoklávba visszük, 4,35 g 100 %-os kalcium-hidroxidot adunk hozzá, az autoklávot lezárjuk és 25-30 bar oxigénnyomás alá helyezzük. Az autokláv tartalmát keverés közben 120 °C-ra melegítjük; egy óra leforgása alatt vasoxidhidrátra számítva 25-26 g/1 szárazanyag-tartalmú szuszpenzió keletkezik. A vas(III)-oxidhidrátot a feleslegben bevitt kalcium-hidroxid maradékával együtt az anyalúgtól elválasztjuk. A kalciumhidroxid feleslegét lehetőleg kis értékre, mintegy 2 %-ra állítjuk be, a csapadék jobb szűrhetősége érdekében. A fenti kicsapási és szűrési feltételek betartása esetén a szűrlet gyakorlatilag vasmentes. Az analitikailag kimutatható vastartalom 100 mg/1 alatt van. A szűrlet kalcium-hidroxiddal telítődött, pH-értéke ezért 11-12. Tömény sósav-olat hozzáadásával a pH-értéket 2-re állítjuk. A vas(I!I)oxidhidrátot a szűrőn kevés forró, 0,1-1 g/l ammónium-karbonátot tartalmazó vízzel mossuk, utána szárítjuk és izzítjuk. Az alkalmazott mészfeleslegtől függően az izzított csapadék vastartalma 60 % és 68 % közötti érték. A csapadék 0,1—0,4 % ként tartalmaz. 2. példa A nyers gipsz kicsapását az 1. példa szerint végezzük. A szűrletet keverős autoklávba visszük, 6,0 g 100 %-os, finomra őrölt kalcium-karbonátot adunk hozzá, és az autoklávot 25-30 bar oxigénnyomás alá helyezzük. Az autokláv tartalmát keverés közben 120 °C-ra melegítjük. Az egy óra leforgása alatt képződő vasoxidhidrát-szuszpenzió — FeO(OH)-ra vonatkoztatva - szárazanyag-tartalma 25-26 g/l. A vasoxid-hidrátot a csekély, lehetőleg a 4 %-ot meg nem haladó feleslegben alkalmazott kalcium-karbonát maradékával együtt leszűrjük. A szűrlet pH-értéke — kalcium-hidrogén-karbonát képződése, valamint a széndioxiddal való telítődése miatt -5 és 6 közötti; tömény sósav-oldat adagolásával a pH-t 2-re állítjuk. A csapadékot kevés forró 0,5—1 g/l ammónium-karbonátot tartalmazó vízzel mossuk, majd szárítjuk és szűrjük. Az izzított csapadék vastartalma a kalcium-karbonát feleslegétől függően 60-68 %, a kéntartalma 0,1-0,4%. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás vas(II)-szulfát-heptahidrát feldolgozására kalcium-kloriddal végzett reagáltatás útján nyers gipsz kinyerése mellett, amely eljárás során a nyers gipsz legfeljebb 80 °C-on, előnyösen 60-80 °C-on végzett kicsapása után kapott, kalcium-kloridot tartalmazó, enyhén sósavas vas(lI)-k!orid-oldathoz égetett meszet vagy kalcium-karbonátot adunk, majd gáz halmazállapotú oxigén, különösen levegő bevezetésével az Fe++ ionokat Fe + + + ionokká oxidáljuk, a kivált vasoxid-hidrátot elkülönítjük és a képződött kalcium-kloridot recirkuláltatjuk, azzal jellemezve, hogy kalcium-karbonát alkalmazása esetén annak szemcseméretét előnyösen 0,5 mmnél kisebbre, különösen 0,1 mm-nél kisebbre állítjuk be, és túlnyomású oxigént, előnyösen 8-12 bar nyomású oxigént, különösen 10 bar nyomású oxigént, amely adott esetben klórgázt tartalmaz, vezetünk a rendszerbe, és — mind égetett mész, mind kalcium-karbonát alkalmazása esetén - a kicsapott vasoxid-hidrát elválasztása után 0,01 %-nál kevesebb vasat tartalmazó kalciumklorid-oldatot elválasztjuk és a nyers gipsz mosásához és átkristályosításához használjuk fel, majd a nyers gipsz tisztítása után már vas(II)-kloridot tartalmazó kalciumklorid-oldatot a nyers gipsz kicsapásához használjuk fel. (1980.01.21.) 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a nyers gipsz mosását és átkristályosítását 1,5—2,5 pH-jú sósavas közegben hajtjuk végre. (1980. 01.21.) 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a vashidroxidot vasoxid-hidráttá oxidáló levegőáramba az oxidáció teljessé tételéhez és a gipsszel, valamint a vasoxid-hidráttal kihordott kalcium-klorid-vesztségek pótlásához elegendő mennyiségű klórgázt adunk. (1980. 01. 21.) 4. Eljárás vas(II)-szulfát-heptahidrát feldolgozására a kalcium-kloriddal végzett reagáltatás útján nyers gipsz kinyerése mellett, amely eljárás során a nyers gipsz legfeljebb 80 °C-on, előnyösen 60-80 °C-on végzett kicsapása után kapott, kalcium-kloridot tartalmazó, enyhén sósavas vas(lI)-klorid-o!dathoz égetett meszet adunk, majd a gáz halmazállapotú oxigén, különösen levegő bevezetésével az Fe + + ionokat Fe3+ ionokká oxidáljuk, a kivált vasoxid-hidrátot elkülönítjük és a képződött kalcium-kloridot recirkuláltatjuk, azzal jellemezve, hogy az oxidáló gáz áramába adott esetben klórgázt adagolunk, a vasoxid-hidrát elválasztása után 0,01 %-nál kisebb vastartalmú kalciumklorid-oldatot elválasztjuk és a nyers gipsz mosásához, átkristályosításához használjuk fel, majd a nyers gipsz tisztítása után már vas(ll)-kloridot tartalmazó kalciumklorid-oldatot a nyers gipsz kicsapásához használjuk fel. (1979. 01. 24.) 5. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a nyers gipsz mosását és át-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
