Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
РОНГАЛИТ
Ронгалит, или сульфоксилатформальдегид NaHS02-CH20» •2Н20, * получают при взаимодействии бисульфита натрия с цинковой пылью в присутствии формалина:
NaHS03 + СН20 + Zn + Н20 = Zn(OH)2 + NaHSOj • CH20
При смешении бисульфита с цинковой пылью е большой скоростью идет реакция
4NaHS03 + Zn = Na2S204 + ZnS03 + Na2S03 + 2H20
И частично протекают реакции:
2ZnS03 + Zn + 2H20 = ZnS204 + 2Zn(OH)a ZnS204 + Na2S03 = Na2S204 + ZnS03
При введении в смесь формалина образуется ронгалит Na2S204 + СН20 + Н20 = NaHS02 • СН20 + NaHS03
А выделяющийся при этом бисульфит снова вступает в реакцию С цинком, но частично (весьма медленно) соединяется с формалином:
NaHS03 + CH20=NaHS03 • CH20
Для производства ронгалита 13в>136 используют раствор бисульфита, цинковую пыль и раствор формалина. Лучшие выходы получаются при последовательном вводе в реактор воды, цинковой пыли, бисульфита и затем, приблизительно через 10 мин, формалина. При этом уменьшается количество образующегося бисульфит-.
* Ронгалитом называют также гидросульфитформальдегидМа25204 • 2СНгО • 2H2Q;
18 М. Е. Позив формальдегида NaHS03-CH20, который восстанавливается медленно. Оптимальные условия: температура процесса 90—95°, содержание S02 в растворе бисульфита 15—20%. Количество формалина должно быть стехиометрическим. Цинковую пыль вводят с большим избытком; ее расход достигает иногда 200—205% от теоретического, причем степень восстановления бисульфита равна ~85%. При смешении реагентов в реакторе с мешалкой восстановление идет вначале с большой скоростью, но затем резко замедляется вследствие экранирования реагирующей поверхности частиц цинка образующейся гидроокисью цинка. Этим и объясняется большой расход цинковой пыли. Скорость, а следовательно, и степень восстановления возрастают при увеличении дисперсности цинковой пыли. При использовании пыли со средним размером частиц 22 мк (95%) в количестве 130% от теоретического при оптимальных условиях за 3 ч степень восстановления NaHS03 равнялась ~40% и степень использования цинка ~30%; при среднем же размере частиц 4 мк (92%) степень восстановления увеличилась до 81%, а степень использования цинка до 63%. Для ускорения процесса предложено137 осуществлять его в вибрационных мельницах с цинковыми шарами, где создаются условия для удаления Zn(OH)2 с поверхности частиц цинка. Здесь при загрузке цинковой пыли в количестве 110—120% °т теоретического за 3 ч Степень восстановления NaHS03 равна 92—95%. Так как при этом расходуется и цинк, из которого изготовлены шары, общий расход цинка составляет 150—160% от теоретического. Но изготовление цинковых шаров дешевле, чем цинковый пыли. Замена цинковых шаров стальными невозможна, так как при этом степень восстановления не превышает 20%.
Безводный ронгалит весьма устойчив, но во влажной атмосфере постепенно разлагается. Двухводный ронгалит разлагается с выделением кристаллизационной воды, которая далее еще больше ускоряет разложение. Разбавленные растворы разлагаются значительно быстрее концентрированных, так как уменьшение величины рН ускоряет разложение138'139. Гигроскопическая точка двухвод - ного ронгалита равна 60%. Давление водяного пара над двухвод - яым ронгалитом можно подсчитать по приближенной формуле140 2125
LgP = 8,26------ J- (здесь Р в мм рт. Ст.) .В атмосфере, насыщенной
Водяными парами, двухводный ронгалит разлагается со скоростью в ~6 раз большей, чем в сухой среде.
Отход от производства ронгалита, так называемая окшара, содержит гидроокись и окись цинка с примесью соединений серы. Ее перерабатывают в цинковые белила. Разработан электрохимический способ регенерации цинка из окшары; его получают в форме губки, которая по активности в процессе производства ронгалита не уступает цинковой пыли 141.