DE1068677B - Verfahren zur Herstellung eines eisenfreien Natriumsulfids mit 60% Natriumsulfidgehalt - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines eisenfreien Natriumsulfids mit 60% Natriumsulfidgehalt Nach dein bekannten Verfahren der Reduktion von Natriumsulfat mit Kohle wird ein Natriumsulfid als Roliprodukt erhalten, das noch zahlreiche Verunreinigungen verschiedener Art enthält, von denen sich die sulfidischen Eisenverbindungen bei der Verwendung von Natriumsulfid in der Textil- und Leder-Industrie besonders störend bemerkbar machen. Eisensulfid geht bei der wäßrigen Auslaugung der Rohschmelze zum Teil als Thioferritkomplex mit in Lösung, der je nach der Konzentration der Sulfid-Ionen mehr oder weniger stark unter Bildung von kolloidal gelöstem Eisensulfid dissoziiert. Das derart hergestellte Natriumsulfid besitzt durch die Anwesenheit dieser Eisenverbindungen eine rotbraune Farbe, während eisenfreies Natriumsulfid durch das Vorhandensein von Polysulfiden nur leicht gelblich gefärbt ist.
• Es ist bekannt, daß sich Natriumsulfid im Gegensatz zu den sulfidischen Eisenverbindungen relativ gut in Alkoholen, insbesondere in Methanol, löst. Diese Tatsache macht sich das Verfahren der deutschen Patentschrift 1016 242 zunutze, nach dem wasser- und eisenfreies Natriumstilfid hergestellt wird, indem aus der Rohschmelze das Natriumsulfid statt mit Wasser mit Alkohol extrahiert und der Extrakt nach Filtration zur Trockne eingedampft wird. Voraussetzung bei diesem Verfahren ist, daß nach Möglichkeit Rohschmelze und Extraktionsmittel wasserfrei oder zumindest wasserarm sind, da gefunden wurde, daß nur wasserfreies iNatriumsulfid im Gegensatz zum Hydrat in Alkoholen gut löslich ist. Nach dem Eindampfen des Alkohols resultiert ein wasserfreies etwa 90- bis 95%iges Natriumsulfid mit einem sehr geringen Eisengehalt von < 20 pptn Fe. Dieses hochprozentige Natriumsulfid ist bekanntlich wegen des pyrophoren Charakters von wasserfreiern Natriumsulfid nicht handelsüblich und muß daher anschließend mit Wasser auf ein etwa 60%iges Produkt eingestellt werden.
• Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung eines eisenfreien Natriumsulfids mit 60%. Natriumsulfidgehalt durch Reduktion von Natriumsulfat, Auflösen der erhaltenen Rohschmelze in Wasser, Ab- trennung der Verunreinigungen und Eindampfung der erhaltenen Lösung gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die verunreinigenden sulfidischen Eisenverbindungen aus einer 30- bis 33%igen wäßrigen Lösung des nach dem bekannten Verfahren der Reduktion von Natriumsulfat erhaltenen rohen Natriumsulfids bei einer Temperatur von 60 bis 80' C durch Zusatz etwa der halben Volumenmenge Methanol ausgefällt und abgetrennt werden, das Methanol abdestilliert und die wäßrige Lösung auf einen Gehalt von 60% Natriumsulfid aufkonzentriert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren schließt an die gebräuchliche Methode der wäßrigen Extraktion der Rohschmelze an, wobei durch die Zugabe der gegenüber der alkoholischen Extraktion von Natriumsulfid nur geringe Mengen etwa eines Fünftels an Methanol nach 30 bis 60 Minuten das Eisensulfid in einer gut filtrierbaren Form nahezu quantitativ ausflockt. Dabei wurde im Gegensatz zur Aussage in der Patentschrift 1016 242 festgestellt, daß Methanol bei den angegebenen Temperaturen von 60 bis 80' C mit einer 30- bis j3 11/oigen wäßrigen Lösung von ',\Tatriumsulfid in jedem Verhältnis mischbar ist. Es genügt die einmalige wäßrige Extraktion des Natriumsulfids aus der Rohschmelze, um zu einem Extrakt von 97 his 98 0/9 zu gelangen, während für eine derartige Auslaugung mittels Methanol dreimal extrahiert werden muß. Die bei der methanolischen Extraktion auftretende Bildung von übelriechenden Mercaptanen kommt beim Abdestillieren des Methanols aus der wäßrigen Natriumstilfidlauge nicht vor. Es kann jedes beliebige technische Methanol verwendet werden, das Erfordernis eines weitgehend wasserfreien Methanols entfällt. Eine vergleichende Betrachtung der Energiebilanzen. ergibt als Resultat, daß für die methanolische Extraktion etwa 135 000 kcal pro 100- kg reines Natriumsulfid, für die wäßrige Extraktion mit nachfolgender erfindungsgemäßer Behandlung nur 118 000 k-cal pro 100 kg reines Natriumsulfid aufgewendet werden müssen und so-mit ein Gewinn von 17 000 kcal pro 100 kg reines Natriumsulfid, entsprechend 12,50/9 der Energie, zu verzeichnen ist.
• Höhere Alkohole eignen sich nicht für das Verfahren, da deren Löslichkeit in den Natriumsul--ridlaugen zu gering ist, um noch eine Ausflockung des Eisensulfids herbeizuführen. Die ausfällende Wirkung des Methanols beruht vermutlich auf zwei Effekten: dem Verdünnungs- und dem Koagulationseffekt. Durch die Verdünnung wird der nur bei einer sehr hohen Stilfid-Ionen-Kongen#ration -beständige Thioferritkomplex unter Abscheidungvon. Ei.Sensulfid zerstört. Der Zusatz von Methan'o*I verändert die Oberflächenspannung der Lösung und bewirkt dadurch gußerdem eine KQagulation des kolloidal gelösten P-isensulfides. Nach Klärung und Filtration wird das Methanol aus dieser Lösung abdestilliert und die nunmehr hellgelbgefärbtel-auge auf einen 600/eigen G&-halt an Natriumsulfid konzentriert. Das Methanol läßt sich fast quantitativ wiedergewinnen und kann so erneut in den Prozeß eingesetzt werden. Das Destillat ist fast geruchlos, die Mercaptanbildung dabei verschwindend gering. Der Eisengehalt des erfindungsgemäß gereinigten 601/oigen Natriumsulfids beträgt < 20 pprn Fe. Beispiel 1 1 einer 30%igen Natriumsulfidrohlauge (etwa 400 ppin Fe auf 6011/oiges Na2 S berechnet) wurde mit 0,5 1 Methanol bei 80' C versetzt. Anschließend wurde diese Lösung 30 Minuten lang unter gutem Rühren auf die gleiche Temperatur erwärmt. Daraufhin wurde nach Klärung und Filtration des ausgeflockten Eisensulfids das Methanol auf der Lösung abdestilliert, wobei die Hauptfraktion bei 67 bis 71'C überging. Durch restliche Destillation bis 90oC konnte das Methanol quantitativ wiedergewonnen und erneut für weitere Fällungen eingesetzt werden. Die hellgelb-,gefärbte - 30"/öige Natriumsulfidlösung wurde durch ,-Eindarnpfen.a,U 60%iges Natriumsulfid konzentriert, welches das handelsübliche Produkt darstellt. Der Eisengehalt lag zwischen 5 und 20 ppin Fe.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines eisenfreien Natriumstilfids mit 6011/o Natriumsulfidgehalt durch Reduktion von Natriumsulfat, Auflösen der erhaltenen Rohschmelze in Wasser, Abtrennung der Verunreinigungen und Eindampfung der erhaltenen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigenden sulfidischen Eisenverhindungen aus einer 30- bis 33%igen wäßrigen Lösung des nach dem bekannten Verfahren der Reduktion von Natriumsulfat erhaltenen rohen Natriumsulfids bei einer Temperatur von 60 bis 80'C durch Zusatz etwa der halben Volumenmenge Methanol ausgefällt und abgetrennt werden, das Methanol abdestilliert und die wäßrige Lösung auf einen Gehalt von 601/o Natriumsulfid konzentriert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1016 242.