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.