AT103473B - Verfahren zur Gewinnung von Zinksulfat aus Erzen, die Zinksulfid, Schwefeleisen (oder Eisenoxyd) und kieselsäurehaltige Gangarten enthalten. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Gewinnung von Zinksulfat ans Erzen, die Zinksulfid, Schwefeleisen (oder Eisenoxyd) und   kieselsäurehaltige   Gangarten enthalten. 



   Die Aufarbeitung eisenhaltige   Zinksulfiderze   zwecks Gewinnung von Zinksulfat erfolgte bisher derartig (englische Patentschrift N.'. 9817 A. D.   1893),   dass man die komplexen sulfidischen Erze durch
Rösten in Zinksulfat überführte und eine Auslaugung mit   schwefelsäurehaltigem   Wasser vornahm, worauf dann das Eisen ausgefällt wurde. Man hat auch (deutsche Patentschrift Nr. 138261) Erze, die Eisensulfid, Nickelsulfid, Kupfersulfid und Silbersulfid oder die entsprechenden Arsenverbindungen enthielten, mit schwefliger Säure oder Schwefelsäureanhydrid behandelt. Aus diesen Angaben konnte man aber nicht auf die Verwendung für die Behandlung von eisenhaltigen   Zinkerzen   schliessen.

   Der Umstard, dass man eine entsprechende Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des zu gewinnenden Sulfates und oberhalb der Bildungstemperatur von Eisensulfat anwendet, konnte auch keine Anweisung für die Behandlung   zinkhaltiger   Erze geben. Man hat auch schon sulfidische Erze mit Poly- sulfaten aufgeschlossen (deutsche Patentschrift Nr. 103934), wobei aber lediglich von den Sulfiden ausgegangen wurde und eine Einwirkung von Schwtfelsäureanhydrid in Gegenwart der Polysulfate unterblieb. 



   Das vorliegende Verfahren bezieht sich auf Erze, die neben Schwefeleisen Zinksulfid im Betrage von etwa   10%   und kieselsäurehaltige Gangarten enthalten. Derartige Erze liegen beispielsweise in den sogenannten   Mfggener     Schwefelkicsen   vor, sind aber auch sonst vorhanden. Sobald Kieselsäure neben Zink vorhanden ist, bilden sich beim Entstehen von Zinksulfat auch Zinksilikate, während das Eisenoxyd sich mit dem Zinkoxyd zu Zinkferriten vereinigt. Diese Übelstände werden gemäss vorliegendem Verfahren dadurch vermieden, dass die Röstung weder zu Zinksulfat, noch zur vollständigen Bildung von Zinkoxyd, also nur zur unvollkommenen Zersetzung des Zinksulfides führt. Das Verfahren besteht in der Vereinigung einzelner Schritte, die für sich allein bekannt sind. 



   Bei vorliegendem Verfahren wird derart vorgegangen, dass man vorerst einen Teil des Zinks durch   Rösten   in Zinkoxyd überführt, worauf dann zur Bildung von Zinksulfat die noch Schwefelzink enthaltenden gerösteten Abbrände bei Temperaturen oberhalb der Bildungstemperatur der Eisensulfate und unterhalb der Zersetzungstemperatur von Zinksulfat mit gasförmigem Schwefelsäurehydrat oder einer Mischung von   Schwefelsäureanhydrid   und Wasserdämpfen behandelt werden, so dass Zinksulfid in Zinksulfat unter Abscheidung von Schwefel oder Schwefelwasserstoff überführt wird. Man kann die Behandlung des Zinksulfides mit dem   Schwefelsäurehydrat oder dem Gemisch   von Schwefelsäureanhydrid und Wasserdämpfen nach dem Gegenstromprinzip ausführen. Die geeignete Temperatur liegt bei ungefähr 6000 C. 



  Der gebildete Schwefel oder Schwefelwasserstoff kann bei genügendem   Luftüberschuss   und genügend hoher Temperatur zu   S02   verbrannt werden. Die Reaktionsgase können am zweckmässigsten durch Abrösten von Schwefelkiesen gewonnen werden und nach bekannten Verfahren, z. B. mit Hilfe von Kontaktsubstanzen, in Schwefelsäure übergeführt werden. Die hiedurch erhaltenen Gase, denen man gegebenenfalls Wasserdampf beimischen kann, werden bei Temperaturen oberhalb der Bildungstemperatur der Eisensulfate und unterhalb der Zersetzungstemperatur von Zinksulfat auf die Schwefelkiesabbrände zur Einwirkung gebracht. Die Ausführung des Verfahrens erfolgt vorteilhaft in einem gegen Wärmeverlust geschützten Schachtofen, bei welchem Zugabe und Ausräumen des Materials mechanisch stattfindet.

   Die Einrichtung des Ofens ist vorteilhaft derartig, dass die Gase ohne Hindernis hindurchgehen 

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 und eine innige Berührung mit dem zu zersetzenden Material stattfindet. Die Geschwindigkeit des Eintragens und des Ausräumens ist in weiten Grenzen verstellbar, so dass die Einwirkungsdauer der Gase nach Belieben geregelt werden kann. Die heissen Gase treten durch einen ringförmigen Kanal auf dem ganzen unteren Umfange der Abbrandsäule ein, streichen durch diese hindurch und entweichen seitlich oben. Unterhalb des ringförmigen Kanals liegt eine Abkühltasche. Der Schachtofen steht unten und oben unter   Luftabschluss.   Die zur Einwirkung auf die Abbrände kommenden Gase können durch den Ofen gedrückt oder gesaugt werden.

   Vorteilhaft sind die Abmessungen des Ofens so gewählt, dass die Abbrände bis zu mehreren Tagen mit den heissen Gasen in Berührung bleiben können. Die Abbrände werden in dieser Weise auf der gewünschten eingestellten Temperatur gehalten, während die darüberliegenden Schichten vorerwärmt werden. 



   Die Mischung von Schwefelsäure und Wasserdampf kann dadurch erhalten werden, dass man wässerige Schwefelsäure von der ungefähren Stärke des Monohydrates abdestilliert ; die entstehenden Dämpfe mit Luft passend verdünnt, sie durch eine Heizvorrichtung auf ungefähr 600  C erhitzt und dann auf die Abbrände einwirken lässt. 



   Man kann aber auch   Schwefelsäureanhydrid   abdestillieren, mit Wasserdampf und Luft vermischen, diese Mischung durch eine Heizvorrichtung auf geeignete Temperatur von etwa 6000 C bringen und sie dann auf die Abbrände einwirken lassen. 



   Die Reaktionen bei dem Verfahren können durch die folgenden Gleichungen   ausgedrückt   werden : 
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Infolge genügenden Luftüberschusses und genügend hoher Temperatur wird der entstehende Schwefel im allgemeinen weiter zu   S02   verbrannt. Wenn man die Abgase nach bekannten Verfahren in Schwefelsäure überführt, gewinnt man den gesamten als Zinksulfid in den Abbränden vorhandenen Schwefel zurück. 



   Es hat sich weiter als vorteilhaft gezeigt, den gerösteten Abbränden Sulfate, Bisulfate, Pyrosulfate der Alkalien oder solche Alkalisalze zuzusetzen, deren Säuren in der Hitze durch   Sehwefelsäureanhydrid   oder Schwefelsäurehydrat ausgetrieben werden. Die Sulfate der Alkalisalze sind bei den in Betracht kommenden Temperaturen beständig und nehmen gegebenenfalls   Sohwefelsäureanhydrid   auf, um Bisulfate und Polysulfate zu bilden. Die Sulfate schmelzen bei den in Frage kommenden Temperaturen und breiten sich infolgedessen   übei   die Oberfläche   der Abbrand stücke   aus, wodurch deren Wirksamkeit 
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Aus den durch Abgabe von   S03     bzw.

   BzSO   an das Zinksulfid entstandenen neutralen Alkalisulfaten entstehen durch Aufnahme von S03 bzw.   H2S04 wieder   die Bisulfate oder Polysulfate, wodurch eine den ganzen Prozess befördernde und beschleunigende katalytische Wirkung zustande kommt. Man erhält mit viel kleineren Mengen als den stöchiometrischen auf ZnS berechneten eine günstige Wirkung. Ein Zusatz von 2% Alkalisulfat oder entsprechenden Mengen Bisulfaten bzw. Pyrosulfaten verbessert. beispielsweise schon erheblich die Einwirkung der   Schwefelsäure   oder des   Schwefelsäureanhydrids   auf das Zinksulfid nach dem vorliegenden Verfahren. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von Zinksulfat aus. Erzen, die Zinksulfid, Schwefeleisen (oder Eisenoxyd) und kieselsäurehaltige Gangarten enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass man vorerst einen Teil 
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 von Sehwefelsäureanhydrid und Wasserdampf bei Temperaturen oberhalb der Bildungstemperatur der Eisensulfate und unterhalb der Zersetzungstemperatur von Zinksulfat, vorteilhaft bei etwa 600   C,   gegebenenfalls nach dem Gegenstromprinzip, behandelt werden.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den verwendeten Abbränden Sulfate, Bisulfate oder Pyrosulfate der Alkalien oder solche Alkalisalze zusetzt, deren Säuren in der Hitze durch Sehwefelsäureanhydrid oder durch Schwefelsäurehydrate unter Bildung von Sulfaten, Bisulfaten oder Pyrosulfaten zersetzbar sind.