<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Umwandlung von Bleisulfid oder dieses enthaltenden Erzen in sublimiertes Bleiweiss.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bleisulfat,-sulfit und-oxyd unmittelbar aus sulfidischen Bleierzen, also hauptsächlich Bleiglanz, und aus Schwefelhlei in anderer Form. *
Bisher sind Verfahren zu diesem Zwecke vorgeschlagen worden, bei welchen das sulfidische Erz mit oder ohne Zusatz von Kohle erhitzt wurde, um es zu sublimieren, wobei der verdampfte Stoff in einer stark oxydierenden Atmosphäre, wie in einem Strom erhitzter
Luft, oxydiert wurde, um dann die entstandenen Dämpfe zu kühlen und das staubförmige
Produkt zu sammeln,
Bei Verfahren dieser Art, wenn das sulfidische Erz mit Kohle oder einem anderen
Brennstoff gemischt wird, wird das erhaltene Bleisulfat, sobald die Verbrennung des Brenn- stoffes zufällig einmal unvollständig ist,
durch Teilchen nicht verbrauchten Kohlenstoffes ver- schmutz und sein Wert als Farbstoff oder Pigment erscheint dadurch herabgesetzt oder auf- gehoben. Fällt aus irgendeinem Grunde die Temperatur, so kommt es bei diesen Verfahren vor, dass das Bleisulfid die Xeigung zeigt, in Schwefel dioxyd und metallisches Blei zu zer- fallen, anstatt zur Gänze verflüchtigt oder verdampft und oxydiert zu werden. Hierdurch wird die Ausbeute an Pigment vermindert und es besteht die Gefahr, dass das geschmolzene
Blei sich mit dem kieseligen Anteile des Erzes vermischt und beim Abkühlen eine feste glasartige Masse auf den Roststäben der Feuerung bildet, welche schwierig oder überhaupt nicht zu entfernen ist, ohne die Stäbe herauszunehmen und die benachbarten Teile der
Feuerungsanlage abzubrechen.
Es ist auch vorgeschlagen worden, das Schwefelbleierz in einer Muffel unter Vermeidung einer direkten Berührung mit dem Brennstoff zu erhitzen. Da bei derartigen Einrichtungen die Wärme durch die Wandungen der Muffe ! hindurch übertragen werden muss, so kann die zur Verdampfung des Schwefelhleies ohne Zersetzung in Schwefeldioxyd und metallisches
Blei erforderliche hohe Temperatur nicht leicht erreicht werden. Dazu kommt noch, dass die muffen leicht verstopft und sogar infolge der Ansammlung kieseliger Rückstände, die von der Verunreinigung des Erzes herrühren, unbrauchbar gemacht werden, wenn nicht besonders reines sulfidisches Erz benutzt wird.
Erfindungsgemäss wird zur Vermeidung dieser Nachteile das sulfidische Erz oder
Schwefelblei überhaupt in verteiltem Zustande in einen elektrischen Ofen eingeführt, vorteilhaft in einen solchen, der mittels des elektrischen Hitzbogens erhitzt wird, und wird in diesem bei einer Temperatur von mindestens 27600 C verdampft, worauf der Sulfiddampf in erhitztem Zustande der Einwirkung von Sauerstoff unterworfen wird. Das Reaktionsprodukt, welches hauptsächlich aus Bleisulfat,-sulfit und einer Spur Bleioxyd, alles in Form eines unfühlbaren Pulvers, besteht, wird dann von dem gasförmigen Medium, in dem es schwebt, getrennt.
Dieses Pulver besitzt die richtige Beschaffenheit, um mit einem trocknenden Öl zur Bildung einer l\1aler- oder Anstrichfarbe vermischt zu werden.
Da das Ausgangsmaterial ein sulfidisches Erz ist, welches in dem Zustande verwendet wird, in dem es aus dem Bergwerk kommt und nur entsprechend zerkleinert werden muss, und da ferner das einzige verwendete Reagens, das man auf dieses Material einwirken lässt, atmosphärische Luft ist, ohne dass Flussmittel o. dgl. erforderlich wären, so ist es klar, dass das ganze Verfahren überaus sparsam und einfach ist.
Da ferner die Wärme auf elektrischem Wege entwickelt wird, so ist das pulverförmige Produkt und infolgedessen die daraus hergestellte Farbe von einer sehr reinen Nuance. Die Farbe besteht fast vollständig aus Verbindungen, wie Bleisulfat und-sulfit, von nicht giftiger
EMI1.1
Die Nxydation des verdampften Sulfids kann vorteilhaft durch den Sauerstoff der atmosphärischen Luft bewirkt werden, der dem verdampften Stoffe zum grössten Teil zugeführt wird, nachdem dieser den elektrischen Ofen verlassen hat, aber während er sich noch bei hoher Temperatur befindet. Dies kann dadurch geschehen, dass man den verflüchtigten Stoff
EMI1.2
mittels einer entsprechenden Absaugevorrichtung entfernt und dann in diesen Kanal oder in die Kammer Luft einführt, um den heissen verdampften Stoff darin zu oxydieren.
Um ein Verstopfen des Ofens zu verhindern und um bei der Inbetriebsetzung der
EMI1.3
<Desc/Clms Page number 2>
In jedem Falle kann die Luft, welche zu dem verdampften Stoff zugelassen wird, vorteilhaft vorgewärmt werden, z. B. durch Wärme, die man der Luft oder anderen Gasen in der Vorrichtung jenseits der Stelle, wo die Oxydation des verflüchtigten Stoffes vollzogen ist, entzieht.
Die Oxydationsprodukte werden in einem verlängerten Kanal oder in mehreren solchen
Kanälen, die mit Prellplatten versehen sind und in welche der verdampfte und oxydierte
Stoff durch die Einrichtung, mittels welcher er aus dem elektrischen Ofen abgesaugt wird, geliefert wird, aufgesammelt. Die Prellplatten in der Nähe des Austragsendes des Sammel- kanals werden vorteilhaft mit Öl besprengt, damit die letzten Spuren von pulverförmigem
Stoff, die aus dem gasförmigen Medium entfernt werden, z. B. Luft, aus welcher in bedeutender
Anteil des Sauerstoffes durch die Oxydation des Ausgangsmaterials entzogen wurde, nicht verloren gehen. Als Öl benutzt man Leinöl oder ein anderes trocknendes Öl, das sich zur
Bereitung von Malerfarben eignet.
Fig. i ist eine schematische Seitenansicht der vollständigen Anlage, Fig. 2 und 3 sind lotrechte Schnitte nach aufeinander senkrecht stehenden Ebenen und Fig. 4 ist ein wagrechter Schnitt, wobei der elektrische Ofen im grösserem Massstabe gezeichnet ist. Die Fig. 5 und 6 zeigen einen wagrechten bzw. einen lotrechten Schnitt durch die Einrichtung zum
EMI2.1
eine abgeänderte Ausführungsform des Absetzkanals.
Der elektrische Ofen A besteht aus einem äusseren Mauerwerk von feuerfesten Ziegeln, das innen mit Magnesitziegeln oder mit einem anderen feuerfesten Material ausgefüttert ist. Quer zur Bodenfläche des Ofens liegt eine Gusseisenplatte B, die mit Kohlenplatten C bedeckt ist, welche die eine Elektrode, z. B. die negative Elektrode des Ofens, bilden, die andere Elektrode, also z. B. die positive, besteht aus einem Kohlenstab D, der mit einer ent- sprechenden Stellvotrichtung versehen ist, wodurch im Uten A ein Lichtbogen autrecht erhalten werden kann.
Der Kohlenstab D kann in einem Hälter befestigt sein, der in
Führungen verschoben werden kann und kann durch ein Gegengewicht, das mit dem Hälter durch ein Drahtseil, eine Kette o. dgl., die über eine Rolle läuft, verbunden ist, aus- gewichtet sein. Der Kohlenstab kann in den Ofen auf beliebige Weise eingesenkt werden, z. B. mittels eines Handhebels, der mit dem erwähnten Hälter durch ein Glied verbunden ist, oder mittels einer Zahnstange an dem Hälter, die in einen Trieb greift, der durch ein
Handrad gedreht wird, wobei der Vorschub so gewählt wird, dass der Strom auf gleich- bleibendem Werte erhalten wird. Die Stromquelle E ist hier als eine Gleichstrom-Dynamo- maschine gedacht. Zwischen der Dynamomaschine und der Platte B ist die Leitung E'vor- gesehen. Gewünschtenfalls kann aber auch Wechselstrom angewendet werden.
Im Ofendeckel ist ein Fülltrichter F angebracht, in dessen Hals eine Archimedische
Schraube G sich dreht, und zwar vermittelt eines Winkelgetriebes und einer Riemen- scheibe H, J, so dass sulfidisches Erz oder Schwefelblei in irgendwelcher anderen Form dem
Lichtbogen gleichmässig zugeführt wird.
Durch das Stichloch K wird Schlacke oder sonstiger Rückstand, der im Lichtbogen nicht verflüchtigt wird, abgezogen. Wenn nicht abgestochen wird, so ist das Loch K durch einen Pfropfen aus feuerfestem Ton verschlossen. Die Zufuhr von Luft in den Ofenraum zur Oxydation des durch den Lichtbogen verflüchtigten Stoffes erfolgt durch den Kanal M, in welchen ein Ventil N eingebaut ist. Die Luft tritt bei 0 aus, wobei sie das verdampfte
Material und die Produkte, die sich bei der Einwirkung des Luftsauerstoffes auf letzteres gebildet haben, mitnimmt. An die Auslassöffnung 0 schliesst sich ein Kanal P an, der ebenfalls mit einer Lufteinlassöffnung Q versehen ist, die von einem Ventil R beeinflusst wird.
Der Kanal P ist aus feuerfesten Ziegeln oder einem anderen hitzebeständigen Material gebaut, so dass sein Innenraum auf hohe Temperatur geheizt werden kann, und zwar geschieht dies an dem dem Ofen naheliegenden Ende, wo die Oxydation des Sulfids zu Sulfat und Sulfit zum grössten Teil stattfindet. Die Reaktionsprodukte werden durch den Kanal P mittels einer Absaugvorrichtung S herausgesaugt, wodurch sie zum Einlassende eines Absetzkanals T gelangen, der mit Prellplatten U versehen ist. Das andere Ende des Kanals T ist mit dem Fuss eines Schornsteines V verbunden, wodurch der Inhalt der Kanäle P, T aus dem Ofen hinausgezogen wird.
Um sicher zu sein, dass die in die Atmosphäre entlassenen Gase nicht einal Spuren der pulverförmigen Reaktionsprodukte mit sich führen, wird auf die Prellplatten U, U Öl aufgesprengt ; dies geschieht in der Nähe des vorderen Endes des Kanals T durch gelochte Rohre W. Die letzten Spuren des in den Gasen enthaltenen Staubes werden von dem Öl zurückgehalten und können dann nutzbar gemacht werden.
Dem Kanal P erteilt man erfahrungsgemäss vorteilhaft eine Länge von 45 m, wobei der Lufteinlass Q 2'4-7 m von dem Ofen entfernt angeordnet wird. Für den Absetzkanal T hat sich eine Länge von 75 m bewährt. Diese Massangaben sind jedoch nur beispielsweise angeführt.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Luft zur Oxydation des verdampften Stoffes kann auf ihrem Wege zu den Ein- strömöffnungen 111. Q erhitzt werden, indem man sie durch ein Rohr 1 leitet, das aus gutleitendem Metall besteht und in dem Kanal T untergebracht ist (Fig. 7). Dieses Rohr weist eine einwärtsgewendete Partie 2 auf, um das ganze durch das Rohr strömende Gas der Einwirkung der aussenbenndtichen heissen Gase zu unterwerfen. Ferner sind die äusseren Flächen des Rohres 1 schräg gestellt, damit sich kein Pulver darauf absetzt. Es können jedoch auch anders gestaltete Luftleitungsrohre Verwendung finden.
Die Einrichtung arbeitet folgendermassen : Hat man Bleiglanz zu verarbeiten, so wird dieser in fein gemahlenem Zustand in den Lichtbogen des Ofens eingeführt und Luft durch die Zufuhröffnungen M, Q oder durch eine derselben zugelassen. Das in dem Erz enthaltene Schwefelblei wird sofort verdampft und hierauf durch den Sauerstoff in der eingelassenen Luft oxydiert, so dass ein Gemenge aus Sulfat, Sulfit und Oxyd entsteht, wobei die Verbrennungswärme des Schwefels zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Reaktionstemperatur beiträgt. Das entstehende puiverförmige Produkt setzt sich nach und nach in den Kanälen. P und T ah und wird auf irgendwelche geeignete Weise gesammelt und ausgetragen, z.
B. mit Hilfe von Schaber, die auf endlosen Bändern angebracht und derart angeordnet sind, dass sie das abgesetzte Pulver in entsprechende Taschen oder Vertiefungen am Boden der Kanäle befördern.
Da das gewonnene Pulver die richtige Beschaffenheit und den erforderlichen Feinheitsgrad zur Bereitung von Malerfarbe besitzt, kann es ohne weiteres in solche verwandelt werden, indem man es mit Leinöl oder mit einem anderen trocknenden Öle zusammenreibt oder mischt.
Zu Beginn des Betriebes wird vorteilhaft die Hauptmenge der Luft durch die Öffnung M eingelassen. Wenn aber der Kanal P zur Oxydation des verdampften Stoffes genügend hoch erhitzt ist, so kann die Luftzufuhr hei ( ? vergrössert und jene durch M gedrosselt werden.