DE1186450B - Verfahren zur Herstellung von reinem Natriumbisulfit und -sulfit - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von reinem Natriumbisulfit und -sulfit Es ist bekannt, daß man Natriumbisulfit (Na2S205) und Natriumsulfit (Na 2S03) dadurch herstellen kann, daß man Schwefeldioxyd oder schwefeldioxydhaltige Gase, z. B. Röstgase, mit wässerigen Lösungen von Natriumhydroxyd umsetzt. Zur Vermeidung von Verlusten an Schwefeldioxyd verfährt man dabei in der Technik häufig in der Weise, daß man die beiden Verbindungen in einer Anlage in zwei Stufen gleichzeitig herstellt. Dabei wird in einer ersten Stufe eine maximal etwa 50o/oige Natronlauge mit Schwefeldioxyd umgesetzt und das ausgefallene feste Natriumbisulfit von seiner Mutterlauge getrennt. Die Mutterlauge wird in einer zweiten Stufe mit weiterer 50°,1oiger Natronlauge neutralisiert. Zweckmäßig gibt man mehr Natronlauge zu, als der vorgelegten Menge an Bisulfitmutterlauge entspricht. Dadurch wird es "ermöglicht, beim Durchleiten der in der ersten Stufe anfallenden Abgase deren Schwefeldioxydinhalt ebenfalls in Natriumsulfit umzuwandeln. In der zweiten Stufe entsteht eine Suspension von festem Natriumsulfit in Mutterlauge, für die in der Regel keine Verwendung besteht. Sie wird zwecks Gewinnung von weiterem Sulfit eingedampft, was aber den Nachteil hat, daß einerseits erhebliche Energiemengen aufgewendet werden müssen und andererseits nur ein infolge Oxydation stark verunreinigtes Sulfit erhalten wird. Geht man von einer konzentrierteren als der erwähnten 50o/oigen Natronlauge aus, so vermindern sich zwar die Eindampfungskosten, jedoch tritt der Nachteil auf, daß das Bisulfit und Sulfit in so feindisperser Form anfallen, daß die Trennung von ihren Mutterlaugen mit Hilfe der üblichen Vorrichtungen, wie Nutschen, Filter oder Zentrifugen, nur sehr schwierig gelingt, so daß eine kontinuierliche Herstellung praktisch unmöglich gemacht wird.
• Es wurde gefunden, daß man bei der Herstellung von Natriumbisulfit und Natriumsulfit in zwei Stufen durch Umsetzung von Schwefeldioxyd oder schwefeldioxydhaltigen Gasen mit Natronlauge in einer ersten Stufe und anschließende Abtrennung des gebildeten Natriumbisulfits von seiner Mutterlauge, Versetzen der Mutterlauge in einer zweiten Stufe mit weiterer Natronlauge, gegebenenfalls unter Einleiten der die erste Stufe verlassenden schwefeldioxydhaltigen Abgase, und Abtrennung des entstehenden Natriumsulfits von seiner Mutterlauge auch von konzentrierterer als 50gewichtsprozentiger Natronlauge ohne die oben erwähnten Nachteile ausgehen kann, wenn man die in der zweiten Stufe anfallende sufithaltige Mutterlauge zumindest teilweise mit einer mindestens 55gewichtsprozentigen Natronlauge vermischt, von dem ausfallenden Natriumsulfit abtrennt und die Mutterlauge in die erste und/oder zweite Stufe einführt.
• Überraschenderweise fällt das Sulfit beim Versetzen der in der zweiten Verfahrensstufe anfallenden Mutterlauge mit einer Natronlauge, deren Konzentration 55 CTewichtsprozent übersteigt, in Form eines feinkristallinen Salzes aus, wenn man für eine schnelle und innige Vermischung der beiden Lösungen, z. B. durch Rühren, sorgt. Zwecks Erzielung eines gut abtrennbaren Salzes vermischt man die Lösungen vorteilhaft bei gegenüber Raumtemperatur erhöhten Temperaturen. vorzugsweise bei Temperaturen von 60 bis 100° C. Das abgeschiedene Salz läßt sich ohne Schwierigkeiten mit Hilfe der üblichen Trennvorrichtungen, z. B. Filter, Nutschen oder Zentrifugen, von seiner Mutterlauge abtrennen, die in üblicher Weise anschließend durch Einleiten von Schwefeldioxyd oder schwefeldioxydhaltigen Gasen auf Natriumbisufit und Natriumsulfit verarbeitet wird.
• Um gegebenenfalls mit der Natronlauge in den Prozeß eingeführtes Eisen zu entfernen; verfährt man so, daß man die bei der Vermischung von frischer Natronlauge mit der in der zweiten Verfahrensstufe anfallenden Mutterlauge entstehende Suspension absitzen läßt, die überstehende klare Mutterlauge abzieht, und diese, wie beschrieben, in die erste bzw. zweite Verfahrensstufe einführt. Die zurückbleibende Maische, die aus in etwa 50°/oiger Natronlauge suspendiertem Natriumsulfit besteht, wird mit etwa -IOn'ciger Natriumbisulfitlösung, die in der ersten Verfahrensstufe erhalten wird, bis auf einen pH-Wert von 7 bis 10 neutralisiert. Hierbei fällt Eisen(111)-hydroxyd zusammen mit weiterem Natriumsulfit aus. Nach Abtrennen der Feststoffe wird die reine Lösung der ersten Verfahrensstufe zugeführt. Das hierbei erhaltene, mit Eisen verunreinigte Natriumsulfit ist noch für viele technische Zwecke brauchbar.
• Für das Verfahren lassen sich Laugen einsetzen, deren Konzentration 55 Gewichtsprozent übersteigt. Zweckmäßig verwendet man eine Lauge mit einer Konzentration von etwa 65 bis 75 Gewichtsprozent.
• Die erfindungsgemäße Verfahrensweise erlaubt die Herstellung von Natriumbisulfit bzw. Natriumsulfit hoher Reinheit unter Fortfall der Eindampfung der in der zweiten Verfahrensstufe anfallenden Mutterlaugen zwecks Gewinnung von Natriumsulfit und unter Vermeidung der mit der Eindampfung verbundenen Oxydation des Sulfits. Beispiel In einen Rührbehälter mit einem Volumen von etwa 2.0 ms werden 8,6 t einer Lauge mit einem Gehalt von etwa 4 Gewichtsprozent Natriumsulfit, 20 Gewichtsprozent freier Natronlauge und 0,5 Gewichtsprozent Natriumsulfat unter kräftigem Rühren mit einer solchen Menge an heißer etwa 70gewichtsprozentiger Natronlauge versetzt, bis der Gehalt der Lösung an freiem NaOH etwa 50 Gewichtsprozent erreicht hat, wobei eine Temperatur von 80° C eingehalten wird. Es werden dazu etwa 13t Natronlauge 70°/o verbraucht. Dabei fallen 350 kg Natriumsulfit als feinkristallines Produkt aus, das auf einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge von der Mutterlauge getrennt wird. Das abgeschleuderte Salz besteht nach dem Trocknen aus etwa 93 Gewichtsprozent Natriumsulfit, 7 Gewichtsprozent Natriumsulfat und enthält als Verunreinigung etwa 0,001 Gewichtsprozent Eisen. Die Mutterlauge, die im wesentlichen aus 50gewichtsprozentiger Natronlauge besteht, die noch etwa 0,1 Gewichtsprozent Natriumsulfit und 0,1 Gewichtsprozent Natriumsulfat enthält, wird in der ersten Verfahrensstufe mit Röstgas, das etwa 8 Volumprozent Schwefeldioxyd enthält, in üblicher Weise zu Natriumbisulfit verarbeitet. Das hierbei erhaltene Natriumbisulfit enthält nach dem Trocknen mindestens 99 % NaQS205. Der Rest besteht aus Wasser und Natriumsulfat. Der Eisengehalt liegt unter 0.0010/0. Die in der ersten Verfahrensstufe anfallende Mutterlauge, die etwa 40 Gewichtsprozent Natriumbisulfit enthält, wird in einer zweiten Verfahrensstufe mit etwa 50gewichtsprozentiger Natronlauge versetzt. Hierbei fällt Natriumsulfit aus, das von seiner Mutterlauge abgetrennt wird. Das nach dem Trocknen erhaltene Natriumsulfit enthält mindestens 96''f, Na,S03. Der Rest besteht aus Natriumsulfat und Wasser. Der Eisengehalt liegt unter 0,005%. Die anfallende Mutterlauge wird zumindest teilweise wieder mit frischer, 70gewichtsprozentiger Natronlauge, wie oben beschrieben, vermischt.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von reinem Natriumbisulfit und -sulfit in zwei Stufen durch Umsetzung von Schwefeldioxyd oder schwefeldioxydhaltigen Gasen mit Natronlauge in einer ersten Stufe und anschließende Abtrennung des gebildeten Natriumbisulfits von seiner Mutterlauge, Versetzen der Mutterlauge in einer zweiten Stufe mit weiterer Natronlauge, gegebenenfalls unter Einleiten der die erste Stufe verlassenden schwefeldioxvdhaltigen Abgase, und Abtrennung des entstehenden Natriumsulfits von seiner Mutterlauge, dadurch gekennzeichnet, daß man die in der zweiten Stufe anfallende sulfithaltige Mutterlauge zumindest teilweise mit einer mindestens 55gewichtsprozentigen Natronlauge vermischt, von dem ausfallenden Natriumsulfit abtrennt und die Mutterlauge in die erste und/ oder zweite Stufe einführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Natronlauge mit einer Konzentration von 65 bis 75 Gewichtsprozent verwendet.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vermischung unter starkem Rühren vornimmt.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vermischung in einem Temperaturbereich von 60 bis 100° C vornimmt.