Железный или зеленый купорос

(Grüner Vitriol. Vitriol vert, couperose. Green vitriol, copperos) — Заводское получение железного купороса (ferrum sulfuricum crudum, vitriolum Martis) производится или из серного колчедана и содержащих его пород, или растворением в серной кислоте металлического железа, реже железных руд и некоторых шлаков. В Западной Европе получают железный купорос преимущественно из колчедана, а также из содержащих колчедан глинистых сланцев (из квасцовых сланцев и земель), как побочный продукт при добывании квасцов.Получение железного купороса из плотных пиритов обыкновенно соединяют с добыванием серы, для выделения которой колчедан накаливают в ретортах (в противном случае колчедан прежде всего должен быть обожжен на воздухе).

Остаток после выделения серы представляет магнитное сернистое железо (Fe3S4). Его подвергают выветриванию на воздухе, складывая в кучи на откосах или в неглубоких ямах с непроницаемым дном, а затем выщелачивают образующийся от окисления железный купорос водой, непосредственно пуская ее на кучи или лучше в особых чанах. Получаемый раствор содержит много серно-железной соли [Fe2(SO4)3], для восстановления которой его оставляют стоять 1/2-2 дня с металлическим железом (в виде железного лома) при температуре не выше 20° Ц., так как иначе образуется основная соль. Восстановленный и осветленный отстаиванием раствор выпаривают в железных сковородах и кристаллизуют. Выделяющийся при этом купорос наилучшего качества (Traubenvitriol).

Маточный раствор заключает весь глинозем и при значительном содержании последнего может быть перерабатываем на квасцы. Другие руды, заключающие серный колчедан, или прямо подвергают выветриванию, если они легко окисляются, или после предварительного обжигания в кучах. После выщелачивания выветрившейся руды водой получают раствор в 18-25° В., который на холоде восстановляют металлическим железом. Смотря по тому, преобладает ли в растворе сернокислый глинозем [Al2(SO4)3] или железный купорос, при дальнейшей обработке раствора поступают различно. В первом случае раствор сгущают до 30-35° В. И, прибавляя серно-калиевой соли, выделяют квасцы (K2SO4, Al2[SO4]3, 24Н2O), маточный раствор снова сгущают, и при кристаллизации сгущенного раствора получают железный купорос с примесью квасцов.

Во втором случае, т. Е. При преобладающем содержании железного купороса, после сгущения раствора сначала кристаллизуется купорос, а квасцы выделяют уже из маточного раствора. Или сгущение раствора ведут при непрерывном притоке его до значительно большей концентрации, так что железный купорос в мелких кристаллах выделяется во время самого выпаривания, причем, по мере выделения, его вычерпывают и прямо пускают в продажу или предварительно перекристаллизуют. Для получения Ж. Купороса растворением железа в серной кислоте употребляют разбавленную камерную кислоту, а также кислоту, служившую для некоторых технических применений, например остающуюся после получения обыкновенного эфира, служившую для очищения нефтяных дистиллятов или растительных жирных масел, также остающуюся после нитрирования смесью серной и азотной кислот при получении анилиновых красок.

Крепость кислоты, употребляемой для растворения железа, не должна превышать известного предела, во-первых, потому, что железо в крепкой кислоте не растворяется или трудно растворяется, а во-вторых, потому, что крепость получаемого раствора железного купороса должна быть такова, чтобы он кристаллизовался лишь по охлаждении раствора. Обыкновенно берут серную кислоту удельного веса 1,150. Растворение железа производят в свинцовых или медных котлах, на русских заводах — в обитых свинцом деревянных ящиках (с крышкой и вытяжной трубой), куда помещают железный лом и заливают кислоту. Смотря по устройству аппарата, нагревание может быть производимо на голом огне или глухим паром через змеевик. Водород, выделяющийся при растворении железа, может быть применяем для нагревания.

Но, при конструировании аппаратов для растворения железа и других металлов в кислотах с одновременной утилизацией водорода, необходимо иметь в виду, что водород, благодаря своему малому удельному весу, при многих условиях может быстро образовать взрывчатые смеси с воздухом, а потому обращение с водородом представляет наибольшую опасность в этом отношении, сравнительно с другими горючими газами. Жидкость, по растворении железа, оставляют стоять некоторое время с избытком последнего для переведения всегда образующейся соли окиси железа в соль закиси и отчасти для восстановления других металлов, например меди, если они содержались во взятых материалах. Затем раствор сифоном спускают в закрытый резервуар на сутки для отстаивания, а после осветления — в кристаллизаторы.

Последние представляют открытые выложенные свинцом ящики, цилиндрические или призматические. Поперек ящиков кладутся деревянные бруски с прикрепленными к ним бечевками, тонкими палочками и т. П., погружаемыми в жидкость. Кристаллизация заканчивается в 12-14 дней. Кристаллы на дне ящиков — менее чисты. Кристаллы (кроме осаждающихся на дне ящиков) вынимают, промывают небольшим количеством воды и высушивают, для чего сначала складывают в деревянные чашки с отверстиями в дне, а потом раскладывают нетолстым слоем на деревянных столах. Маточный раствор и кристаллы со дна ящиков — вновь поступают в чаны или котлы, в которых производится растворение железа. Из 1 пуда старого железа на наших заводах получают 41/2 пуда купороса.

Железный купорос получают также как побочный продукт при некоторых производствах, например при приготовлении цементной меди, на заводах серной кислоты при добывании сероводорода для очищения серной кислоты от мышьяка и др. Весьма выгодный для переработки на купорос материал представляет кислая жидкость, получаемая на проволочных и других железных фабриках после так называемого "травления" железа. Эта жидкость содержит значительное количество железного купороса и свободную серную кислоту. Для переработки на купорос жидкость сначала нагревают со старым железом, а затем, если нужно, сгущают до 40° В. И кристаллизуют. Продажный железный купорос обыкновенно содержит примеси соли марганца, цинка, меди, окиси железа, алюминия, магния, мышьяковистую кислоту и некоторые другие.

Железный купорос имеет обширные и разнообразные применения. Он служит для получения большинства употребляемых в технике железных соединений, употребляется в красильном деле для окрашивания кож, для приготовления чернил, как дезинфекционное средство и во многих других случаях.В. М. Руднев. Δ..