BE415612A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Perfectionnements à la production de sulfure de zinc. 



   Cette invention concerne une méthode pour la production du sulfure de zinc en partant de l'hydrogène sulfuré ou sulfure d'hydrogène, et concerne plus particulièrement une méthode pour la production du sulfure de zinc pour pigment en partant d'un mélange de sulfure d'hydrogène et de bioxyde de carbone, comme le mélange que l'on peut par exemple obtenir en purifiant le gaz d'éclairage. 



   Un autre objet de cette invention concerne la production d'un sel d'ammonium comme sous-produit de la formation du sulfure de zinc. 



   Pour la purification du gaz d'éclairage, il est in- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 dispensable d'en enlever le sulfure d'hydrogène, et l'on en peut aussi enlever le bioxyde de carbone. Jusqu'à présent, le sulfure d'hydrogène s'enlevait en faisant passer le gaz d'éclairage au travers d'une couche d'oxyde de fer supportée par des copeaux de bois ou produits similaires, et le sulfure d'hydrogène entrait en combinaison avec l'oxyde de fer pour former des sulfures de fer.

   Jusqu'à présent, le sulfure d'hydrogène et le bioxyde de carbone s'enlevaient en lavant le gaz d'éclairage avec une solution d'ammoniaque, formant ainsi une solution de sulfure d'ammonium et de carbonate d'ammonium, la solution de ces deux sels était ensuite chauffée pour décomposer les sels et en libérer le sulfure d'hydrogène et le bioxyde de carbone, et l'on faisait à nouveau circuler la solution régénérée d'ammoniaque pour obtenir à nouveau le même résultat. L'ammoniaque et l'humidité présentes dans les gaz contenant du sulfure d'hydrogène et du bioxyde de carbone en sont libérées en faisant passer le mélange par un lavage à l'eau froide et en renvoyant au système la solution qui contient de l'ammoniaque. 



   Jusqu'à présent, on laissait perdre ledit mélange de sulfure d'hydrogène et de bioxyde de carbone car on n'avait trouvé aucun usage commercial pour ce mélange.   L'éva-   cuation de ce mélange dans l'atmosphère était fort désagréable pour le voisinage. On n'avait jamais jusqu'à présent tenté de purifier davantage le mélange de sulfure d'hydrogène et   de bioxyde de carbone, à savoir : benzol et de ses homolo-   gues, composés organiques de soufre et composés de cyanogène, soit parce que c'étaient là aussi des produits considérés comme produits résiduaires, soit parce qu'il n'existait qu'une demande limitée pour ces produits, comme dans le cas du benzol 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 et de ses homologues, et qu'il fallait aussi s'en débarrasser. 



   On a trouvé qu'un tel mélange de sulfure d'hydrogène et de bioxyde de carbone, après avoir été convenablement purifié au contact, d'abord, d'eau pour en enlever les petites quantités d'ammoniaque qu'il contenait, puis au contact d'une solution de sulfate ferreux pour faire disparaître les composés de cyanogène, troisièmement au contact de straw oil (genre de gaz oil) pour faire disparaître les composés organi-   ques -de   soufre et autres composés organiques, et quatrièmement au contact de charbon de bois pour faire disparaître toute trace de vapeurs de composés organiques, peut être employé d'une façon économique et avantageuse à la préparation du sulfure de zinc en partant de solutions purifiées de sels de zinc. 



   On sait que, si l'on fait passer du sulfure d'hydrogène dans une solution de sel de zinc neutre, une certaine quantité de sulfure de zinc est précipitée et une quantité équivalente de l'acide qui correspond au'sel de zinc est libérée, ce qui rend rapidement la solution acide. Le sulfure de zinc est soluble dans les acides dilués et, par suite, la précipitation de sulfure de zinc d'une telle solution de son sel cesse bientôt, à moins que la solution ne soit extrêmement diluée et par suite d'emploi peu économique. 



   On sait comment précipiter le sulfure de zinc des solutions alcalines de composés de zinc, car le zinc forme avec un alcali des doubles sels ou zincates solubles qui, avec le sulfure d'hydrogène ou un autre sulfure, donnent un précipité de sulfure de zinc. Dans ce cas, il ne se forme pas de nouvelle solution de sulfure de zinc causée par l'acide formé lors de la réaction et,par suite, la précipitation du 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 sulfure de zinc est complète. 



   Toutefois, si l'on se sert d'un mélange de sulfure d'hydrogène et de bioxyde-de carbone, au lieu d'un sulfure d'hydrogène pur ou autre sulfure soluble, ou du sulfure d'hydrogène et d'un gaz diluant inerte, pour précipiter le sulfure de zinc d'une solution alcaline d'un sel de zinc, on trouve que le bioxyde de carbone gêne en formant, avec l'agent alcalin dans la solution de sel de zinc, des carbonates alcalins et des carbonates de zinc basiques et insolubles, or ces derniers se précipitent avec le sulfure de zinc, le contaminent et font que le précipité de sulfure de zinc ne convient nullement comme pigment. En outre, ces précipités sont extrêmement mucilagineux et pour ainsi dire incapables d'être filtrés. 



   On a trouvé qu'il est possible de préparer un sulfure de zinc utilisable en partant de   solutions alcalines   de sels de zinc, sans formation de précipité mucilagineux et incapable d'être filtré et sans formation de carbonates de zinc basiques délétères, en employant un mélange de sulfure d'hydrogène et de bioxyde de carbone, que l'on peut obtenir, comme déjà indiqué, à titre'de produit résiduaire de la purification du gaz d'éclairage, et ceci peut se faire en employant un sel de zinc inorganique et soluble quelconque. 



   Comme exemple de ce procédé, on peut préparer une solution aqueuse de nitrate de zinc, essentiellement exempte de composés d'autres métaux. On ajoute alors une quantité suffisante d'ammoniaque pour former du nitrate d'amino-zinc, Zn(NH3)4(No3)2, d'une concentration de, par exemple, 160 grammes de zinc par litre. On ajoute alors un excès suffisant d'ammoniaque pour former une solution saturée avec de l'ammoniaque à des températures et pressions ordinaires. On passe 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 alors rapidement dans de telles solutions le mélange de sulfure d'hydrogène et de bioxyde de carbone, purifié comme décrit précédemment.

   La température de la solution de nitrate d'amino-zinc s'élève, par suite de la nature exothermique de la réaction, à environ   50-80 C.   dans les conditions ordinaires, bien qu'on préfère opérer de façon à maintenir une température de   60-70 C.   Par les temps très froids, avec des solutions très froides, on peut fournir d'une façon positive de la chaleur à la solution, ou bien, par les temps très chauds, on peut refroidir, d'une façon positive, la solution, afin de maintenir une telle température. Le sulfure de zinc se précipite rapidement, dans de telles conditions, et passe dans un état de dépôt rapide permettant le filtrage, grâce à la présence d'une grande quantité d'ammoniaque libre et de nitrate d'ammonium présent.

   Il faut tenir compte de ce que ce résultat, à savoir: rapide précipitation en un état permettant le filtrage, ne s'obtient que si, outre le sel d'ammonium, c'est-à-dire l'azotate d'ammonium, il y a également de l'ammoniaque. 



   Pendant la précipitation du sulfure de zinc, on ajoute une quantité additionnelle d'ammoniaque pour que la solution reste saturée d'ammoniaque. Ceci est nécessaire parce que le bioxyde de carbone qui est présent avec le sulfure d'hydrogène emporte, en passant au travers de la solution, des quantités considérables d'ammoniaque aux températures auxquelles on opère, à savoir:

     50-80 C.   ou, de préférence,   60-70 C.   L'ammoniaque entraînée par le bioxyde de carbone est récupérée de ce bioxyde de carbone plus tard en faisant passer le mélange de gaz au travers d'un acide, par exemple au travers de l'acide sulfurique dilué ou au travers d'une solution aqueu- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 
Si un tel excès d'ammoniaque n'est pas maintenu, il se produit une co-précipitation regrettable de carbonate de zinc basique, par suite de l'absorption du bioxyde de carbone par l'ammoniaque présente. 



   Lorsque tout le zinc de la solution a été ainsi précipité, on filtre alors le sulfure de zinc que l'on lave à l'eau jusqu'à ce qu'il soit à peu près exempt de sels solubles, on le sèche ensuite jusqu'à ce qu'il ne contienne que, par exemple, pas moins de 3% d'humidité, puis on le calcine dans une atmosphère inerte, on l'éteint ensuite dans de l'eau, on le pulvérise alors dans un concasseur à boulets, puis on le sèche et on le désintègre dans un broyeur à cage pour former un sulfure de zinc approprié pour servir comme pigment. 



   On peut, d'une manière tout à fait similaire, employer du sulfate de zinc ou du chlorure de zinc, les convertir.en Zn(NH3)4SO4, et Zn(NH3)4Cl2, respectivement, puis procéder comme indiqué à l'exemple ci-dessus. 



   La solution dont le sulfure de zinc est précipité contient d'importantes quantités d'ammoniaque libre. Pour la récupérer, le filtrat du sulfure de zinc est conduit au travers d'une colonne distillant l'ammoniaque, où la solution est chauffée et l'ammoniaque est chassée et récupérée de toute manière appropriée, par exemple par dissolution au moyen d'une solution d'azotate de zinc par neutralisation avec de l'acide sulfurique pour former du sulfate d'ammonium. 



   La solution ainsi débarrassée comprend alors une solution concentrée d'azotate d'ammonium que l'on fait évaporer et cristalliser pour obtenir de l'azotate d'ammonium solide approprié à l'emploi pour la fabrication des explosifs, etc. 



    @   se d'azotate de zinc.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. La méthode de production de sulfure de zinc qui comprend le passage d'un mélange de sulfure d'hydrogène et de bioxyde de carbone, exempt de composés de cyanogène, de composés de soufre autres que le sulfure d'hydrogène et de composés organiques, au travers d'une solution aqueuse d'un sel d'aminozinc.

   2. La méthode conforme à la revendication 1 caractérisée par le fait que la solution aqueuse d'un sel d'aminozinc contient de l'ammoniaque libre.

   3. La méthode conforme à la revendication 1 caractérisée par le fait que la solution aqueuse d'un sel d'aminozinc contient de l'ammoniaque libre et un sel d'amraonium.

   4. La méthode conforme aux revendications 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que la solution aqueuse d'un sel d'amino-zinc est maintenue à une température d'environ 50- 80 C.

   5. La méthode conforme aux revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée par le fait que le sulfure de zinc précipité est filtré de la solution aqueuse, que l'ammoniaque libre est enlevée du filtrat du sulfure de zinc et que le filtrat est finalement évaporé pour récupérer un sel d'ammonium sous forme solide.

   6. La méthode de production du sulfure de zinc essen- tiellement telle que décrite dans les présentes.