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BREVET D'INVENTION "PROCEDE D'EPURATION DE L'ACIDE SULFURIQUE"
L'invention concerne l'épuration de l'acide sul- furique, en particulier l'élimination d'arsenic, selenium, cuivre et autres impuretés se trouvant en solution dans l'acide.
Jusqu'à ce jour, en vue d'éliminer ces impuretés on les a généralement transformées en sulfures au moyen d'hydrogène sulfuré, de sulfure de soude ou de thiosulfate.
Toutefois il est très difficile de séparer ces sulfures.
On n'a pas encore trouvé de solution satisfaisante au pro- blème de la séparation par filtration de ces dépôts. Ni la filtration au sable, ni la précipitation des dépôts, ni la formation de mousses, ni l'utilisation de la paraffine ne donnent des résultats satisfaisants. Abstraction faite de la filtration, le trouble de l'acide provoqué par le soufre séparé crée des ennuis. On sait qu'avec l'introduc- tion d'hydrogène sulfuré une précipitation quantitative des
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impuretés ne peut être réalisée qu'à condition de sursatu- rer l'acideavec de lthydrogène sulfuré. Ceci a pour effet qu'avec un acide à 70 % ou plus de concentration, le sou- fre se sépare même après la filtration et trouble fortement l'acide.
On a proposé, en vue d'éviter ce trouble, d'intro- duire l'hydrogène sulfuré seulement en quantités réduites et tant qu'aucun trouble n'intervient. La pratique a mon- tré que cet instant est difficile à saisir et qu'en dehors de cela il n'est pas possible avec ce procédé d'obtenir une précipitation quantitative des impuretés.
La suggestion divulguée dans le brevet anglais 146. 598, du 7 Avril 1919, d'opérer à une température ne dé- passant pas 18 C pour précipiter les impuretés avec de l'hydrogène sulfuré, en vue d'éviter de troubler l'acide, ne conduit pas au but cherché. Contrairement à ce qu'il est dit dans ce brevet anglais, même en travaillant à des températures inférieures à 18 C, par exemple 14 à 10 C, un trouble se produit aussitôt après la filtration. Par ailleurs, dans bien des cas, il n'est pas possible d'uti- liser le procédé connu car aux saisons chaudes la plupart des usines à fabriquer l'acide sulfurique ne disposent pas d'une quantité suffisante dteau de source froide pour per- mettre le refroidissement à des températures inférieures à 18 C de quantités importantes d'acide sulfurique.
Les frais entraînés par ce refroidissement font que ce procédé n'est pas réalisable dans la plupart des cas.
La suggestion de chauffer l'acide avant la fil- tration en vue de fondre le précipité renfermant du soufre ne conduit pas non plus au but cherché; car lors du chauf- fage de l'acide préalablement à la première filtration les
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dépôts de sulfite sont dissous et il est alors impossible de les éliminer par filtration.
Conformément à l'invention on évite tout trouble de l'acide malgré la précipitation quantitative des impu- retés en faisant passer l'hydrogène sulfuré dans l'acide jusqu'à sursaturation de l'acide, à l'encontre de la sug- gestion de n'utiliser l'hydrogène filtré qu'en quantité réduite, et'on obtient ainsi une précipitation continue des impuretés, après quoi on soumet l'acide à la filtra- tion et, en chauffant l'acide filtré à une température su- périeure à 80 C, l'hydrogène sulfuré absorbé est chassé, voire même décomposé, après quoi on soumet de nouveau l'a- cide à la filtration en vue d'éliminer de l'acide le sou- fre précipité. De cette façon on peut obtenir un acide com- plètement clair.
Lors du chauffage de l'acide à une température d'environ 80 C il est nécessaire de maintenir cette tem- pérature généralement pendant deux ou trois heures en vue de rendre complètement clair l'acide filtré de nouveau.
La période de chauffage peut être d'autant plus courte que la température à laquelle on chauffe est plus élevée. Il est possible de réduire le temps de chauffage par agitation de l'acide ou par insufflation d'air ou autre gaz.
Conformément à l'invention on évite les ennuis de la filtration en utilisant un filtre-presse du type Sauerbrey-Jung. Il s'est révélé d'une façon surprenante que,-grâce à un tel filtre, il est possible d'éliminer les impuretés existant à l'état de sulfure, sans difficultés particulières.
De préférence on utilisera un agent filtrant connu
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en lui-même, par exemple le kieselgur. Alors que jusqu'à présent on a toujours retiré du procédé le gâteau de fil- tration pour le travailler en vue de récupérer des compo- sants filtrés, conformément à l'invention, on utilise deux ou plusieurs fois le gâteau de filtration après concassage, sans nuire pour cela à la filtration. L'utilisation répétée du gâteau de filtration permet non seulement de réaliser une économie considérable en agent filtrant, mais elle fa- cilite également le traitement du gâteau car les résidus à récupérer y sont enrichis par cette utilisation répétée.
L'épuration de l'acide sulfurique était en outre rendue difficile jusqu'à présent en raison de ce que l'a- cide sulfurique à 78 % de concentration, ou plus, dont la dénitration est obtenue par des gaz froids de SO2, absorbe du gaz SO et que le gaz SO2 absorbé retarde sensiblement ou même s'oppose à la précipitation du sulfure par l'hydro- gène sulfuré. Cet inconvénient est écarté en insufflant dans l'acide, avant le traitement par l'hydrogène sulfuré, de ltair ou tout autre gaz inerte jusqu'à ce que tout le gaz SO2 soit chassé.
Dans le but d'éviter que l'acide sulfurique ne prenne éventuellement une teinte nuisible, on emploie comme agent filtrant la terre à foulon. La terre à foulon joue ici un double rôle, premièrement elle travaille de la fa- çon connue comme agent de précipitation, mais simultanément comme agent de filtration.
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PATENT OF INVENTION "PROCESS FOR DEPURING SULFURIC ACID"
The invention relates to the purification of sulfuric acid, in particular the removal of arsenic, selenium, copper and other impurities in solution in the acid.
Until now, in order to eliminate these impurities, they have generally been transformed into sulphides by means of hydrogen sulphide, sodium sulphide or thiosulphate.
However, it is very difficult to separate these sulphides.
A satisfactory solution to the problem of separating these deposits by filtration has not yet been found. Neither the sand filtration, nor the precipitation of deposits, nor the formation of foams, nor the use of paraffin give satisfactory results. Apart from filtration, the acid haze caused by the separated sulfur creates trouble. It is known that with the introduction of hydrogen sulphide a quantitative precipitation of
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Impurities can only be achieved if the acid is supersaturated with hydrogen sulfide. This has the effect that with an acid at 70% or more concentration, the sulfur separates even after filtration and clouds the acid strongly.
In order to avoid this haze, it has been proposed to introduce hydrogen sulfide only in reduced amounts and as long as no haze occurs. Practice has shown that this moment is difficult to grasp and that apart from that it is not possible with this process to obtain a quantitative precipitation of the impurities.
The suggestion disclosed in British Patent 146.598, April 7, 1919, to operate at a temperature not exceeding 18 C to precipitate impurities with hydrogen sulfide, in order to avoid clouding the acid. , does not lead to the desired goal. Contrary to what is said in this English patent, even when working at temperatures below 18 ° C., for example 14 to 10 ° C., cloudiness occurs immediately after filtration. On the other hand, in many cases it is not possible to use the known process because in hot seasons most sulfuric acid factories do not have sufficient cold source water to keep them. - put the cooling at temperatures below 18 C for large quantities of sulfuric acid.
The costs involved in this cooling make this process not feasible in most cases.
The suggestion to heat the acid prior to filtration to melt the sulfur-containing precipitate also fails to achieve the desired goal; because when the acid is heated prior to the first filtration the
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Sulphite deposits are dissolved and it is then impossible to remove them by filtration.
In accordance with the invention, despite the quantitative precipitation of the impurities, any cloudiness of the acid is avoided by passing the hydrogen sulphide through the acid until the acid is supersaturated, contrary to the suggestion. to use the filtered hydrogen only in a reduced quantity, and a continuous precipitation of the impurities is thus obtained, after which the acid is subjected to filtration and, heating the filtered acid to a high temperature. After 80 ° C., the absorbed hydrogen sulphide is driven off or even decomposed, after which the acid is again subjected to filtration in order to remove the precipitated sulfur from the acid. In this way a completely clear acid can be obtained.
When heating the acid to a temperature of about 80 ° C. it is necessary to maintain this temperature generally for two or three hours in order to completely clear the filtered acid again.
The heating period can be shorter the higher the temperature to which it is heated. The heating time can be reduced by stirring the acid or blowing in air or other gas.
In accordance with the invention, the troubles of filtration are avoided by using a filter press of the Sauerbrey-Jung type. It has surprisingly been found that, thanks to such a filter, it is possible to remove the impurities existing in the sulphide state, without particular difficulties.
Preferably, a known filtering agent will be used.
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in itself, for example kieselgur. While until now the filter cake has always been removed from the process in order to work it with a view to recovering filtered components, in accordance with the invention, the filter cake is used two or more times after crushing, without interfering with the filtration. The repeated use of the filter cake not only makes it possible to achieve a considerable saving in filtering agent, but it also facilitates the treatment of the cake because the residues to be recovered are enriched there by this repeated use.
The purification of sulfuric acid was further made difficult heretofore because sulfuric acid at 78% concentration or more, the denitration of which is obtained by cold SO2 gases, absorbs SO2 gas and the absorbed SO2 gas appreciably retards or even opposes the precipitation of sulfide by hydrogen sulfide. This drawback is avoided by blowing into the acid, before the treatment with hydrogen sulphide, air or any other inert gas until all the SO2 gas is expelled.
In order to prevent sulfuric acid from possibly taking on a harmful color, fuller's earth is used as a filtering agent. Fuller's earth plays a double role here, firstly it works as known as a precipitating agent, but simultaneously as a filtering agent.