DE1024065B

DE1024065B - Verfahren zum Auswaschen von Fluorwasserstoff aus SO-haltigen Roestgasen

Info

Publication number: DE1024065B
Application number: DEM28302A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Michels
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1955-09-23
Filing date: 1955-09-23
Publication date: 1958-02-13

Description

Verfahren zum Auswaschen von Fluorwasserstoff aus SO2-haltigen Röstgasen Bei der Abröstung fluorhaltiger sulfidischer Erze, insbesondere fluorhaltiger Zinkblende, gelangt Fluor in Form von SiF4, H2SiF6 und/oder H2F2 in das Röstgas, was dessen Weiterverarbeitung auf Schwefelsäure außerordentlich erschwert. Vor allem macht sich ein Gehalt an Fluorwasserstoff sehr störend bemerkbar, da dieser die silikathaltige Füllung und auch die Ausmauerung der Türme der Schwefelsäureanlage zerstört. Man ist deshalb gezwungen, das Fluor, insbesondere soweit es in Form von H2 F2 vorliegt, aus dem Gas vor Eintritt in die Schwefelsäureanlage auszuwaschen, was im allgemeinen in der Weise vorgenommen wird, daß das Röstgas in Türmen, die mit silikathaltigem Material gefüllt sind, mit Wasser gewaschen wird. Hierbei geht H2 Si F6 in Lösung, während der Fluorwasserstoff zunächst mit der Silikatfüllung zu H2 Si F6 reagiert und dann ebenfalls von dem Wasser aufgenommen wird. Die Waschflüssigkeit wird im Kreislauf geführt, um eine möglichst konzentrierte Kieselfluorwasserstoffsäure zu erhalten, die dann abgestoßen oder auf ihre Salze weiterverarbeitet werden kann. Eine Kreislaufführung der Waschflüssigkeit ist auch deshalb notwendig, um die SO2-Verluste, die durch Aufnahme von SO2 in der Waschflüssigkeit zwangläufig entstehen, möglichst gering zu halten. Die Waschtürme müssen von Zeit zu Zeit abgeschaltet und geöffnet werden, um die von der Flußsäure zerstörte Füllung zu ersetzen und die Türme von dem bei der Auflösung der silikatischen Füllung entstehenden Schlamm zu befreien.
Es ist auch bekannt, bei der Herstellung von konzentrierter Fluß säure im Anschluß an deren Kondensierung den restlichen Fluorwasserstoff als 40°/oige Säure in silikatfreien Türmen zu gewinnen, wobei die Säure jedoch keine Schwefelsäure enthält.
Auch bei der Glühphosphatherstellung hat man sich die Löslichkeit von Fluorwasserstoff in Wasser dadurch zunutze gemacht, daß man die Gase, die unter anderem Fluorwasserstoff enthalten, mit Wasser oder Alkalisalziösungen ausgewaschen und die Lösungen auf die einzelnen Bestandteile aufgearbeitet hat. Bei diesem Verfahren werden aber naturgemäß aus den Röstgasen auch die wertvollen Bestandteile, wie z. B.
SO2, die man nicht aus ihnen entfernen will, ausgewaschen. Sie gehen dadurch verloren oder müssen kostspielig gesondert aufgearbeitet werden.
Nach der Erfindung werden diese heim Auswaschen von H2 F2 aus SO2-haltigen Röstgasen auftretenden Nachteile dadurch behoben, daß man den Fluorwasserstoff in der vorliegenden Form auswäscht und dann die Waschlösung vor der erneuten Verwendung zur Absorption mit silikatischem Material behandelt, wodurch der als Fluß säure aufgenommene Anteil der Fluorverhindungen in Kiesdfluorwasserstoffsäure verwandelt wird. Auf diese Weise ist es möglich, mit Absorptionsanlagen zu arbeiten, die kein silikatisches Material enthalten, also beispielsweise mit leeren Türmen oder mit Türmen, die mit silikatfreiem Material ausgesetzt sind, und die Auswaschung des Fluorwasserstoffs kontinuierlich durchzuführen. Man erspart auf diese Weise die Erneuerung der Turmauskleidung und Turmfüllung und erhält trotzdem eine gleichwertige Entfernung des Fluorwasserstoffs.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Waschung der Gase im Gegenstrom, da in Wasser gelöster Fluorwasserstoff einen wesentlich höheren Fluordampfdruck aufweist als Kieselfluorwasserstoffsäure. Aus diesem Grunde ist es auch nicht möglich, eine gleichbleibende Entfernung des H2 F2 durchzuführen, wenn die Waschflüssigkeit direkt im Kreislauf geführt wird. Nur wenn erfindungsgemäß in die Kreislaufführung eine Umsetzung des gelösten Fluorwasserstoffs in Kieselfluorwasserstoffsäure eingeschaltet wird, läßt sich bei gleichem Auswascheffekt die Waschflüssigkeit mehrmals verwenden. Dies ist insbesondere erwünscht bzw. erforderlich, wenn aus den von Fluorwasserstoff zu reinigenden Gasen andere wertvolle Bestandteile mit von der Waschflüssigkeit aufgenommen werden, beispielsweise 5 O2 aus den Röstgasen, und/oder wenn beabsichtigt ist, das ausgewaschene Fluor zu gewinnen, beispielsweise in Form von Kieselfluorwasserstoffsäure oder deren Salzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt, daß die Gase in einem Turm mit der Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht werden und die ablaufende Waschflüssigl<eit in einem Gefäß außerhalb des Waschturmes mit silikatischem Material, beispielsweise Quarzbrocken, Sand, Glas od. dgl., in Berührung gebracht wird. Bei dieser Behandlung mit silikatischem Material wird der Fluorwasserstoff in Kieselfluorwasserstoffsäure verwandelt, und das aus dem Gefäß abgezogene Waschwasser kann, ohne den Auswascheffekt zu beeinträchtigen, wieder auf den Absorptionsturm aufgegeben werden. Die Kreislauf führung kann so lange durchgeführt werden, bis durch Anreicherung der Kieselfluorwasserstoffsäure der Fluordampfdruck so weit angestiegen ist, daß der erwünschte Auswascheffekt nicht mehr erreicht wird.
Als Reaktionsbehälter. in denen die Flußsäure mit Silikat reagiert, werden zweckmäßig offene Bottich benutzt, die mit Ouarzbrocken gefüllt sind.
Die erfindungsgemäße Arbeitsweise zum Auswaschen von Fluorwasserstoff aus S (32-haltigen Röstgasen hat den Vorteil, daß die Auswaschanlage nicht mehr abgestellt zu werden braucht, um Silikate zur Abbindung der Flußsäure nachzufüllen. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß die Absorptionstürme wesentlich kleiner gehalten werden können als bei silikatausgekleideten und -ausgesetzten Türmen, da der Auswascheffekt in leeren Türmen, in denen die Waschflüssigkeit fein verdüst wird, im allgemeinen größer ist als in gefüllten Türmen.

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Verfahren zum Auswaschen von Fluorwasserstoff aus 5 C2-haltigen Röstgasen, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Auswa.sdung mittels im Kreislauf geführten Wassers bzw. einer wäßrigen Lösung von Kieselfluorwasserstoffsäure in silikatfreien Räumen vorgenommen und der von der Waschflüssigkeit aufgenommene Fluorwasserstoff außerhalb der Absorptionsanlage mittels Kieselsäure oder kieselsäurehaltigem Material in Kieselfluorwasserstoffsäure übergeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswaschung in leeren Türmen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit in offenen Behältern mit Kieselsäure oder kieselsäurehaltigem Material behandelt wird, beispielsweise in offenen Bottichen, die mit Quarzbrocken gefüllt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 457 271; Winn.acker-Weingärtner, Chemische Technologie, Bd. 1 (1950), S. 525, 531; Kirk-Othmer, Enc. Chem. Techn., Bd. 6 (1950), S. 702.