Titel: | Ueber die Darstellung von schwefelsaurer Thonerde. |
Fundstelle: | Band 260, Jahrgang 1886, S. 137 |
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Ueber die Darstellung von schwefelsaurer
Thonerde.
Beveridge, über Darstellung von schwefelsaurer
Thonerde.
In neuerer Zeit kommt namentlich reine, von Eisen freie, schwefelsaure Thonerde auf
den Markt. Der Gehalt der Producte verschiedener Fabriken ist aber nicht so
gleichmäſsig wie der des früher hauptsächlich benutzten Alauns. Das Product einer
der besten Fabriken Englands enthält 16 Proc. Al2O3 und ist vollkommen frei von Eisen. Die
schwefelsaure Thonerde kommt in England unter den Namen Aluminous Cake, Aluminoferric Cake und Sulfate of
Alumina oder Concentrated Alum in den
Handel.
Aluminous Cake ist unreine schwefelsaure Thonerde,
welche viel unlösliche Bestandtheile enthält. Für viele Zwecke, so namentlich in der
Papierfabrikation, genügt diese geringe Sorte vollkommen. H.
D. Pochin in Manchester machte im J. 1855 einen der ersten und
erfolgreichsten Versuche, dieses rohe Sulfat im Markte einzubürgern. Das rohe
Aluminiumsulfat, wie es
in der Papierfabrikation benutzt wird, muſs leicht löslich sein, darf keine körnige
harte Beimengungen und nur wenig freie Säure enthalten.
Aluminous Cake wird hauptsächlich aus Kaolin
hergestellt. Zu diesem Zwecke wird das Mineral zuerst calcinirt, gemahlen und
nachher gesiebt. Dann mischt man das Kaolinpulver mit 1 Aeq. Schwefelsäure von 1,6
sp. Gr. in einem ausgebleiten Gefäſse und fügt genügend Wasser zu, um die
Schwefelsäure auf 1,37 sp. G. abzuschwächen. Nachdem man die Masse schwach erwärmt
hat, tritt eine heftige Reaction ein, wobei sich etwa 75 Procent der verwendeten
Thonerde und alles Eisen mit Schwefelsäure verbinden. Die Lösung erstarrt beim
Erkalten. Die feste Substanz wird dann grob gemahlen und für den Verkauf verpackt.
Man kann auch aus der Lösung des rohen Sulfates durch Reinigung eine bessere Waare
erzielen; es ist aber fraglich, ob dies in irgend einer Fabrik ausgeführt wird.
Zur Herstellung reinerer Sorten von Aluminiumsulfat benutzt man in England gewöhnlich
Bauxit (Irish Hill Bauxite) oder Eglintoner Thon. Aus
dem Thone oder Bauxit wird zuerst Eisen haltige schwefelsaure Thonerde hergestellt,
welche man dann einer Reinigung unterwirft. In ein groſses, mit Rührwerk versehenes
Gefäſs bringt man etwa 1cbm,89 Schwefelsäure von
1,61 sp. G. und unter schwachem Erwärmen mit Dampf trägt man allmählich 1t,5 Bauxit oder Thon in die Säure ein, fügt dann
etwas Wasser zu und läſst Dampf einströmen, bis fast alle Säure neutralisirt ist.
Hierauf verdünnt man bis auf 1,2 sp. G. und läſst die Lauge in Absetzgefäſse
abflieſsen. Man erhält auf diese Weise etwa 90 Procent der verwendeten Thonerde in
Lösung. Die klare Lauge hat 1,18 sp. G. und enthält Gramm in 1l:
Al2(SO4)3
193,4
=
57,9 Al2O3
Fe2(SO4)3FeSO4
1,8 3,5
=
1,79 Fe
Freie Säure
1,5
CaSO4
2,69
Wasser
977,13
Der oben erwähnte „Aluminoferric Cake“ wird durch
Eindampfen dieser Laugen erhalten- derselbe wurde von Spence in Manchester im J. 1875 in den Handel eingeführt. Diese Sorte ist
bedeutend reiner als ganz rohes Sulfat, da sie weniger unlösliche Bestandtheile
enthält. Der Thonerdegehalt beträgt durchschnittlich 14,2 Proc.
Die Reinigung der Aluminiumsulfatlösung von Eisen geschieht auf mechanischem oder
chemischem Wege. Das einzige in der Praxis benutzte mechanische Verfahren ist von B. E. R.
Newlands angegeben und wird in der Fabrik von W. G.
Strype in Dublin und von der Wicklow Chemical
Company angewendet.
Die klare Lösung wird auf 1,335 sp. G. eingedampft und dann in flache ausgebleite
Gefäſse abgelassen. 60 Procent des Sulfates scheiden sich hierauf in Krystallen von
der Zusammensetzung Al2(SO4)3 + 18H2O aus. Die anderen 40 Proc. sowie alle Eisensalze bleiben in Lösung. Die
Krystallkruste wird aufgebrochen und die breiige Masse durch Filterpressen gepumpt.
Aus den Mutterlaugen gewinnt man Krystalle, welche mehr Eisen enthalten. Im Ganzen
erhält man vier Sorten mit 0,065 bezieh. 0,130, 0,259 und 2,3 Proc. Eisen. Die
letzte Sorte beträgt etwa 20 Procent des ursprünglich verwendeten Sulfates.
Für die chemische Reinigung ist besonders Kynaston's Verfahren mit Verwendung von Arsenigsäure
und nachheriger Fällung des Eisens mit Ferrocyankalium unter Zusatz von Kupfer- oder
Zinksalzen von Wichtigkeit. Semper und Fahlberg (1882 245 524)
wendeten zuerst Superoxyde zum Entfernen von Eisen aus Aluminiumsulfatlösungen an
und zwar schlugen sie insbesondere Bleisuperoxyd vor. Etwas später empfahlen Kynaston und Spence die
Verwendung von Mangansuperoxyd zu diesem Zwecke. In beiden Fällen müssen Wasser
haltige Superoxyde angewendet werden. Fahlberg stellt
Wasser haltiges Bleisuperoxyd dar, durch Zusammenmahlen von Bleioxyd mit Wasser und
Kochsalz und nachherige Oxydation durch Chlorkalklösung. Kynaston dagegen benutzt zur Darstellung des Mangansuperoxydes sogen.
Weldon-Schlamm, welchen er durch Waschen mit verdünnter Salzsäure reinigt. Um das
Eisen aus den rohen Aluminiumsulfatlösungen zu fällen, bringt man dieselben in ein
mit Rührwerk versehenes Gefäſs und setzt unter beständigem Rühren so lange Superoxyd
zu, bis mit Ferrocyankalium keine Bildung von Berlinerblau eintritt. Es ist durchaus
nothwendig, daſs alles Eisen in der Aluminiumsulfatlösung als Oxydsalze vorhanden
sei, da sonst Mangan in Lösung geht. Die Eisen haltigen Superoxyde werden durch
Behandeln mit verdünnter Säure und Auswaschen wieder verwendbar.
Wie J. Beveridge im Journal of
the Society of Chemical Industry, 1886 S. 16 mittheilt, entfernt auch Antimonsäure das Eisen sehr schnell und vollständig aus
Aluminiumsulfatlösungen und er glaubt, daſs dieselbe eben so billig zu stehen komme
wie Bleisuperoxyd. Das Verfahren von Kynaston ist aber
jedenfalls das billigste. Es erfordert jedoch eine sehr genaue Ueberwachung. Nach
längerer Benutzung werden die Superoxyde so verunreinigt, daſs sie erneuert werden
müssen. Die Entfernung des Eisens durch Ferrocyankalium erfordert viel mehr Zeit als
die Reinigung mit Superoxyden. Newlands' mechanische
Entfernung des Eisens ist, verglichen mit der chemischen Behandlungsweise, jedenfalls unvollkommen.