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"PROCEDE DE TRAITEMENT HYDROMETALLURGIQUE DES MINERAIS OU AU- TRES PRODUITS A BASE D*OXYDES DE PLOMBDU DE ZINC, MELANGES OU NON AVEC DES SULFURES ,EN VUE D'EN OBTENIR DES METAUX OU
DES CONCENTRES DE PLOMB OU ZINC" Cette invention est relative à un procédé dans lequel des produits à base d'oxydes de plomb et (ou) de zinc, des mi- nerais de plomb oxydés contenant du zinc ou des minerais de plomb et de zinc oxydés et à base de sulfure mélangés sont traités hydrométallurgiquement en vue d'en obtenir les éléments métalliques séparément ou d'obtenir séparément un produit con- centré de plomb ou de zinc.
Dans la mise en pratique du procédé, on broie d'abord la matière à traiter à un degré de finesse suffisant. Si la matière contient du carbonate de plomb, du carbonate ferreux, du carbonate de zinc ou du sulfure de plomb ou (et) de zinc, on la grille d'abord en présence d'air dans un four chauffé à
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une température variable appropriée, qui dépend du minerai traité. Dans ce grillage, l'anhydride carbonique et le soufre combinés avec la matière traitée s'en dégagent.
Quand on traite des concentrés de sulfure de plomb, on grille ceux-ci dans un four à 400-550 C., le sulfure de plomb se transformant alors en sulfate de plomb. On retire alors ces concentrés grillés du four, on les laisse refroidir, puis on les mélange avec un pourcentage calculé de carbonate d'ammonium en excès ; on broie alors ce mélange dans une cuve et, après une trituration et un malaxage parfaits, on ajoute un peu d'eau et l'on continue le broyage jusqu'à ce que la décomposition du sulfate de plomb soit terminée, du carbonate de plomb et du sulfate d'ammoniaque ayant alors été formés ; on ajoute une nouvelle quantité d'eau et l'on sépare le sul- fate d'ammoniaque soluble et un peu de carbonate d'ammonium libre par filtration. On soumet alors le résidu de carbona- te de plomb à des lavages à l'eau pour le débarrasser du sul- fate d'ammoniaque.
On mélange entre ellesla solution de sulfate d'ammoniaque et les eaux de lavage et l'on ajoute un peu d'acide sulfurique au mélange pour décomposer le carbonate d'ammonium libre et former du sulfate d'aranoniaque ; on évapo- re alors le tout jusqu'à siccité. On mélange le sulfate d'am- moniaque sec avec du carbonate de chaux broyé et l'on intro- duit ce mélange dans une cornue de fer chauffée au rouge, les vapeurs de carbonate d'ammonium étant conduites à une cham- bre de plomb, condensées et rendues disponibles pour un autre cycle de traitement. Le résidu de carbonate de plomb est alors chauffé à 3500 C environ pour convertir ce carbonate en oxyde de plomba
Si la matière à traiter ne contient pas de carbonates ou de sulfures, il n'est pas nécessaire de la griller.
Par
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contre, si la matière est grillée, il est nécessaire de la laisser refroidir avant de la soumettre au traitement complé- mentaire qui sera décrit plus loin.
Quand la matière a été broyée et, si cela est nécessai- re, grillée et refroidie ou traitée comme décrit plus haut en vue d'obtenir un oxyde, on place cette matière ou l'oxyde dans une cuve et l'on y ajoute de l'eau pour obtenir une bouil- lie peu consistante. On agite cette bouillie mécaniquement l'aide d'un appareil convenable disposé dans cette cuve, ce qui dissout les sels solubles de la. matière, et l'on peut alors faire passer cette matière sur des tables de concentra- tion ou d'autres dispositifs mécaniques permettant de la sé- parer en sables et en boues.
Toutefois, il est bien entendu que la séparation de la matière en sables et en boues n'est pas essentielle pour toutes les matières, étant donné que, dans le cas de certai- nes matières à traiter, de bons résultats peuvent être obtenus sans effectuer cette séparation et sans épuiser les produits séparés dans des bacs séparés comme décrit ci-après ; dans le traitement de ces matières particulières, on trouvera qu'il est suffisant de les broyer à un degré de finesse convenable (dans certains cas on les broie pour produire des boues seule- ment ) et de les épuiser alors dans une cuve.
On décrira maintenant le mode de traitement préféré consistant à séparer la bouillie en sables et boues.
Les sables sont conduits à un filtre et débarrassés de l'eau en excès qu'ils contiennent. Les boues sont aussi conduites à un filtre et débarrassées de l'eau en excès qu'el- les contiennent. Ces sables et boues sont ensuite trans- portés à des cuves d'épuisement réparées.
Les boues sont alors soumises dans leur cuve à un traitement consistant à faire circuler une solution calculée d'acide acétique dans l'eau à travers elles, ce qui produit
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une bouillie fluide des boues, dissout les oxydes dplomb et de zinc qu'elles contiennent et forme ainsi des acétates de plomb et de zinc- Le pourcentage d'acide acétique (100%) em- ployé dans ce traitement dépendra de celui des oxydes de plomb et de zinc présents dans le total combiné des salles et boues.
On a trouvé expéri-mentalement que la proportion d'acide acé- tique qu'on peut employer efficacement dans le traitement d'é- puisement est approximativement de 0,3 Kg. d'acide acétique par kg. d*oxyde de plomb présentée t de 1,5 kg. d'acide acétique par kg. d'oxyde de zinc présent.
E outre, pour estimer la proportion d'acide acétique à employer dans le traitement d'é- puisement de matières contenant des oxydes de plomb et de zinc soit séparément, soit en combinaison, conjointement avec des impuretés solubles telles que le fer , la magnésie et les autres éléments solubles dans la solution d'acide acétique dans de l'eau,
il faut tenir compte de la quantité d'acide acétique absorbée par ces impuretés et il faut prévoir en addition à l'acide acétique requis pour cette solution dans le traitement des oxydes de plomb et de zinc la quantité proportionnée d'aci- de acétique correspondant à ces impuretés dans la solution d'a- cide acétique dans l'eau* Cette quantité proportionnée d'aci- de acétique ne peut être déterminée qu'après qu'un essai de laboratoire a été effectué sur les matières à traiter pour estimer les solubilités de ces impuretés.
Quand l'oxyde de plomb des chaux traitées a été dissous dans la cuve d'épuisement, on arrête la circulation de la solution aqueuse d'acide acétique et l'on permet à la bouillie de se déposer. On filtre ensuite la solution clai- re ainsi obtenue, puis on lave à l'aide d'eau le résidu de l'é- puisement des boues pour le débarrasser.des acétates. Dans le
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cas où le résidu des boues lavées contiendrait de l'or ou de L'argent en quantités assez grandes pour justifier leur récupération, on les traiterait à cet effet par toute méthode métallurgique bien connue permettant d'effectuer cette récupération.
La solution de lavage du traitement du résidu des boues est conduite à un réservoir à eau et utilisée plus tard comme eau de lavage dans un autre cycle (jour suivant), tandis que la solution claire résultant de l'épuisement des boues est envoyée directement aux sables con tenus dans leurs bacs d'épuisement séparés. La circula- tion de la solution claire est réalisée dans' la charge: de sables ou bouillie que renferme la cuve d'épuisement correspondante jusqu'à ce que les oxydes de plomb et de zinc que renferment ces sables se soient dissous.
On laisse alors les sables se déposer et l'on filtre ensuite la solution claire qui en résulte, tandis qu'on lave le résidu avec de l'eau contenant de l'acide acétique libre, puis avec de l'eau pure pour le débarrasser des acé- tates. Si ce résidu lave contenait des quantités d'or ou d'argent assez grandes pour justifier leur récupération, on le traiterait par l'une quelconque des méthodes métallur- giques bien connues pour effectuer cette récupération.
La solution de lavage dérivée de l'eau lavant ce résidu est envoyée à un réservoir en vue de son utilisation (le jour suivant) dans un autre cycle d'opérations et là solu- tion claire résultant de l'épuisement des sables est con- duite à un bac de précipitation. Cette solution claire contient des acétates solubles de plomb et de zinc et, le cas échéant, des impuretés.
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Si la matière traitée n'a pas été séparée en sables et boues en vue du traitement de ces produits dans des cuves d'épuisement distinctes, et si on l'épuise de la fa- çon décrite dans une seule cuve, la solution claire qui en résulte est conduite à un bac de précipitation.
La solution claire du bac de précipitation est alors soumise à un traitement consistant à y insuffler de l'any-' dride sulfureux dans le but de précipiter sous forme de sulfite de plomb l'acétate de plomb qu'elle contient. Ce traitement est continué jusqu'à ce que tout ou partie de l'a- cétate de plomb ait été précipité et que l'acide acétique de la solution ait été régénéré pour être .de nouveau employé dans un autre cycle de travail. On décante, on filtre la solution claire et on lave le précipité de sulfite de plomb à l'aide d'eau pour le débarrasser des acétates. L'eau de lavage de cette opération est envoyée au réservoir à eau de lavage pour y être de nouveau utilisée (le jour suivant).
Ce traitement assure la production de sulfite de plomb pur.
Le sulfitede plomb ainsi obtenu est ensuite fondu à l'abri de l'air en vue de sa transformation en oxyde de plomb. On ajoute du carbone à la masse fondue qui peut aussi contenir une faible proportion de plomb métallique, ce qui convertit- le plomb qu'elle contient en plomb métallique.
Au lieu de précipiter tout l'acétate de plomb de la solution claire sous forme de sulfite de plomb à l'aide de gaz :anhydride sulfureux, on peut précipiter le plomb en insufflant de l'anhydride carbonique dans la solution, ce qui décompose une partie de l'acétate de plomb de la solu- tion et produit ainsi du carbonate de plomb. Dans ce cas, on précipite l'acétate de plomb restant dans la solution en,y insufflant de l'anhydride sulfureux , ce qui produit du sulfite de plomb et régénère l'acide acétique de la solution.
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A titre de seconde alternative, la solution peut être traitée par de l'acide sulfurique permettant d'obtenir le plomb sous forme de sulfate de plomb l'acide acétique'de la solution étant régénéré en vue de sa réutilisation*
La précipitation du plomb de la solution claire d'acétate peut aussi être effectuée en soumettant cette solution à. un traitement électrolytique permettant d'obtenir le plomb à l'état, métallique* Dans ce traitement, l'électrolyte est alcalin ou approximativement alcalin et l'on utilise des anodes de carbone au dea anodes insolu- bles et des cathodes de plomb* fer au aluminium..
La solution claire résultant de la décan- tation du précipité de sulfite de plomb obtenu de la façon précédemment décrite et qui .consiste en une solu- tion diacide acétique régénéré. et d'acétate de zinc, est alors traitée en vue de la réduire au point neutre par du carbonate de calcium au de baryum finement pulvérisé aprèsquoi on la traite pour la réduire à un point situé un peu au-delà du point neutre par de ±*oxyde de calcium hydraté ou de l'hydrate de baryum.
On inje'bte alors de l'air atmosphérique à travers la solution en présence d'une proportion calculée d'oxyde de zinc, ce qui précipite le fer et les autres impuretés de la solution* Si des tra- ces de cuivre étaient présentes dans la solution), on ferait circuler dans cette solution (avant de la neutraliser) du zinc métallique, ce qui précipiterait le cuivre de la solution..
On filtre alors la solution et on lavé le résidu à l'aide d'eau pour le débarrasser des acétates.
L'eau de lavageest alors envoyée à un réservoir à eau de lavage séparé en vue de sa réutilisation (le jour sui-
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vant). La solution filtrée claire, qui est une solution neutre d'acétates de chaux et de zinc, est traitée par l'électrolyse, ce qui permet d'obtenir le zinc à L'état métallique* l'acide acétique étant ensuite régénéréen vue de sa réutilisation. Pendant l'électrolyse de l'acétate de zinc, il se reforme de 1 acide acétique et l'on ajoute de l'oxyde de calcium ou de baryum à l'électrolyte pour main- tenir la solution presque neutre.
Après séparation du zinc de la solution traitée électrolytiquement , on fait passer l'électrolyte par une dérivation et l'on y ajoute de l'acide sulfurique pour en séparer les sulfates de calcium ou de baryum en les précipitant et régénérer l'acide acétique. Après avoir filtré la solution acide régénérée et y avoir ajouté de l'acétate de plomb pour décomposer l'acide sulfurique libre de la solution. cette solution peut être réutilisée dans un autre cycle d'opérations en vue du traitement de matière fraîche.
Au lieu de soumettre la solution claire dérivée de la décantation du précipité de sulfite de plomb au traitement décrit plus haut en vue de l'obtention de zinc métallique , on peut précipiter le zinc de cette solution en y ajoitant de l'hydrogène sulfuré ou une pro- portion calculée de sulfure de calcium ou de baryum, ce quinproduit du sulfure de zinc qui est ensuite grillé pour donner de l'oxyde de zinc.
Le calcium ou le baryum se dissolvent sous forme d'acétates, on filtre cette solution et.l'on y ajoute de l'acide sulfurique, ce qui précite les acétates de cal- cium du de baryum et régénère l'acide acétique de la solu- tion. On peut encore traiter la solution claire résultant ; de la décantation du précipite de sulfite de plomb en vue d'obtenir de l'oxyde denzinc en neutralisant l'acide acéti-
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que libre de la solution par l'addition de carbonate de calcium ou baryum en poudre; ou ajoute ensuite de l'hydrate de calcium au. de baryum, ce qui précipite sous forme d'hy- drates le zinc et toutes. les impuretés que renferme la solution.
On filtre la solution et l'on ajoute au filtrat de l'acide sulfurique pour- précipiter le calcium ou le baryum sous forme de sulfates: on filtre la solution claire et l'on ajoute à la solution diacide acétique régénéré une faible proportion d'acétate de plomb .pour décomposer l'excès d'acide sulfurique susceptible d'être présent. La solution résultante est alors utilisable pour un autre cycle de traitement effectué sur de la matière fraîche.
On ajoute au réôidu d'hydrates de l'hydrate d'ammonium qui dissout le zinc hydraté en. produisant une solution, de zinc-ammonium qu'on filtre et transfère à une chaudière de distillation dans laquelle on injecte de la vapeur d'eau pour chasser l'hydrate d'ammonium cet hydrate étant conden- séen vue de son emploi futur. On élimine l'eau que contient la chaudière en produisant ainsi 6-il oxyde de zinc.
Dans la mise en pratique du Procédé* il est nécessaire que dans les opérations de lavage de la matière épuisée, les première et seconde eaux de lavage contiennent une certaine proportion d'acide acétique libre. S'il en é- tait autrement. il resterait un peu d'oxyde de plomb hydraté dans la matière.
Comme l'acide acétique se mélange avec l'eau en toutes proportions, si l'eau de la solution d'a- cide acétique employée dans le procédé est, sujette à s'évaporer au cours du traitement par suite de l'expasi- tion de la dite solution à la chaleur au au vent, il convient que les cuves renfermait cette solution soient couvertes ou munies d'un couvercle mobile à joint hydraulique.
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Il n'est pas nécessaire de protéger la solution contre cette évaporation quand elle a été employée pour agir sur des éléments tels que la chaux,, le fer, la magnésie, le zinc, etc. pour former des acétates neutres de l'un quelconque de ces éléments ou tous, étant donné que, dans ce casa l'évaporation n'aura. pour effet que de concentrer les solutions d'acétates.
En traitant la matière par le procédé qui vient d'être décrit, on trouve que tout, pratiquement, l'argent et l'or que contient la matière épuisée restent dans la matière, excepté quand du sulfate d'argent s'est formé lors du grillage de cette matière. En pareil cas, on épuise la matière grillée à l'aide d'eau chaude en remplacement d'eau froide pour dissoudre le sulfate d'argent et les autres sels solubles. On sépare le sulfate d'argent soluble de la solution en le précipitant par du chlorure, de sodium.
En outre, d'une façon corres- pondant au pourcentage' plus: ou moins. grand de silice, fer, alumina et autrea impuretés restant dans le résidu épuisé de la matière primitivement trait.ée par la solution diacide acétique dans l'eau, on trouve que l'or et l'ar- gent que contient, la matière donneront un produit d'or au d'argent plus ou moins concentrée En outre, le plomb résultait du traitement est pratiquement exempt de zinc et d'argent et, comme il ne contient pratiquement pas d'impuretés, il n'est pas nécessaire de le traiter par des méthodes .de raffinage en vue de l'obtention de plomb mou en lingot.
De même, si du zinc électrolytique est obtenu par, le procédé* :il. est de grande qualité et exempt d'impuretés
De plus,-dans toutes les phases du procédé, l'acide acétique utilisé est capable d'être régénéré en vue de ses réutilisations répétées dans le cycle des opérai
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tiens sans aucune perte'appréciable.
La mise en pratique du procédé assure en outre l'obtention d'un taux d'extraction élevé de la teneur en plomb et en zinc de la matière traitée et le capital engagé pour l'installation métallurgique sera moindre que celui nécessaire pour ' les méthodes de traitement actuellement connues consistant à soumettre la matière a une concentration au mouillée à une fusion et à/raffinage * En outre, si l'énargie électri- que nécessaire- pour l'électrolyse du zinc est coûteuse. le présent procédé permet de traiter la matière originelle en vue de l'obtention de produits concentrés de sulfure ou d'oxyde de zinc/de qualité supérieure$ lesquels produits peuvent être transportés aux endroits où l'énergie électri- queest bon marché.
Pendant la mise en pratique du procédé, du gaz anhydride sulfureux est mis en liberté lorsqu'on fond le sulfite de plomb pour produire de l'oxyde de plomb ainsi que lorsqu'on grille le sulfure de zinc paur produire de l'oxyde de zinc. Ce gaz peut être utilisé pour précipiter le sulfite de plomb de la solution d'acétate de plomb dérivée du traitement.
Dans tout ce qui précède il a été question d'acide acétique mais il est bien entendu qu'on pourrait substituer à cet acide l'acide pyroligneux ou vinaigre de bois*
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"PROCESS FOR THE HYDROMETALLURGIC TREATMENT OF ORES OR OTHER PRODUCTS BASED ON ZINC LEAD OXIDES, MIXED OR NOT WITH SULPHIDES, WITH A VIEW TO OBTAINING METALS OR
LEAD OR ZINC CONCENTRATES "This invention relates to a process in which products based on oxides of lead and (or) zinc, oxidized lead ores containing zinc or ores of lead and zinc mixed oxidized and sulphide based products are hydrometallurgically treated in order to obtain the metallic elements separately or separately to obtain a lead or zinc concentrate.
In practicing the process, the material to be treated is first ground to a sufficient degree of fineness. If the material contains lead carbonate, ferrous carbonate, zinc carbonate or lead or (and) zinc sulfide, it is first roasted in the presence of air in an oven heated to
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a suitable variable temperature, which depends on the ore being processed. In this roasting, carbon dioxide and sulfur combined with the treated material are released.
When treating lead sulphide concentrates, they are roasted in an oven at 400-550 C., the lead sulphide then being transformed into lead sulphate. These roasted concentrates are then removed from the oven, allowed to cool and then mixed with a calculated percentage of excess ammonium carbonate; this mixture is then ground in a tank and, after perfect trituration and mixing, a little water is added and the grinding is continued until the decomposition of the lead sulphate is complete, of the lead carbonate and ammonium sulfate having then been formed; a further quantity of water is added and the soluble ammonium sulphate and a little free ammonium carbonate are filtered off. The lead carbonate residue is then subjected to water washes to free it from ammonia sulphate.
The ammonia sulphate solution and the washing water are mixed together and a little sulfuric acid is added to the mixture to decompose the free ammonium carbonate and form aranonia sulphate; the whole is then evaporated to dryness. The dry ammonia sulfate is mixed with ground lime carbonate and this mixture is introduced into an iron retort heated to red, the ammonium carbonate vapors being conducted to a lead chamber. , condensed and made available for another processing cycle. The lead carbonate residue is then heated to approximately 3500 C to convert this carbonate into lead oxide.
If the material to be treated does not contain carbonates or sulphides, it does not need to be roasted.
Through
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On the other hand, if the material is roasted, it is necessary to let it cool before subjecting it to the additional treatment which will be described later.
When the material has been ground and, if necessary, roasted and cooled or treated as described above to obtain an oxide, this material or the oxide is placed in a vessel and added to it. water to obtain a low consistency. This slurry is mechanically stirred using a suitable apparatus placed in this tank, which dissolves the soluble salts of the. material, and this material can then be passed over concentrating tables or other mechanical devices to separate it into sand and sludge.
However, it is understood that the separation of the material into sands and sludge is not essential for all materials, since in the case of certain materials to be treated good results can be obtained without carrying out this separation and without exhausting the products separated in separate tanks as described below; in the treatment of these particular materials it will be found sufficient to grind them to a suitable degree of fineness (in some cases they are ground to produce sludge only) and then to exhaust them in a tank.
The preferred method of treatment of separating the slurry into sand and sludge will now be described.
The sands are led to a filter and freed from the excess water they contain. The sludge is also taken to a filter and freed from the excess water it contains. This sands and sludge are then transported to repaired depletion tanks.
The sludge is then subjected in its tank to a treatment consisting in circulating a calculated solution of acetic acid in water through it, which produces
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a fluid slurry of the sludge, dissolves the lead and zinc oxides which they contain and thus forms lead and zinc acetates. The percentage of acetic acid (100%) used in this treatment will depend on that of the oxides of lead and zinc present in the combined total of rooms and sludge.
It has been experimentally found that the proportion of acetic acid which can be effectively employed in the blasting treatment is approximately 0.3 kg of acetic acid per kg. of lead oxide presented t of 1.5 kg. acetic acid per kg. of zinc oxide present.
Further, to estimate the proportion of acetic acid to be employed in the depletion treatment of materials containing oxides of lead and zinc either separately or in combination together with soluble impurities such as iron, magnesia and other elements soluble in the solution of acetic acid in water,
it is necessary to take into account the quantity of acetic acid absorbed by these impurities and it is necessary to provide in addition to the acetic acid required for this solution in the treatment of the oxides of lead and zinc the proportionate quantity of acetic acid corresponding to these impurities in the solution of acetic acid in water * This proportionate amount of acetic acid can only be determined after a laboratory test has been carried out on the materials to be treated to estimate the solubilities of these impurities.
When the lead oxide from the treated lime has been dissolved in the stripping tank, the circulation of the aqueous acetic acid solution is stopped and the slurry is allowed to settle. The clear solution thus obtained is then filtered, then the residue of the sludge stripping is washed with water to free it from acetates. In the
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If the residue of the washed sludge contains gold or silver in quantities large enough to justify their recovery, they would be treated for this purpose by any well-known metallurgical method allowing this recovery to be carried out.
The sludge residue treatment wash solution is fed to a water tank and later used as wash water in another cycle (next day), while the clear solution resulting from the sludge depletion is sent directly to the sands kept in their separate draining bins. The circulation of the clear solution is carried out through the load of sands or slurry contained in the corresponding stripping tank until the oxides of lead and zinc contained in these sands have dissolved.
The sands are then allowed to settle and the resulting clear solution is then filtered, while the residue is washed with water containing free acetic acid, then with pure water to get rid of it. acetates. If this lava residue contained quantities of gold or silver large enough to warrant its recovery, it would be treated by any of the well known metallurgical methods for effecting such recovery.
The washing solution derived from the water washing off this residue is sent to a tank for use (the next day) in another cycle of operations and the clear solution resulting from the depletion of the sands is con- sidered. pick up in a precipitation tank. This clear solution contains soluble lead and zinc acetates and, where applicable, impurities.
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If the treated material has not been separated into sands and sludge for the treatment of these products in separate stripping tanks, and if it is depleted as described in a single tank, the clear solution which result is taken to a precipitation tank.
The clear solution of the precipitation tank is then subjected to a treatment consisting in blowing it with sulfur dioxide in order to precipitate in the form of lead sulphite the lead acetate which it contains. This treatment is continued until all or part of the lead acetate has been precipitated and the acetic acid from the solution has been regenerated to be used again in another work cycle. Decanted, the clear solution is filtered and the lead sulphite precipitate is washed with water to free it from acetates. The wash water from this operation is sent to the wash water tank for further use (the next day).
This treatment ensures the production of pure lead sulphite.
The lead sulfite thus obtained is then melted in the absence of air with a view to its transformation into lead oxide. Carbon is added to the melt which may also contain a small proportion of metallic lead, which converts the lead in it to metallic lead.
Instead of precipitating all the lead acetate from the clear solution as lead sulphite using gas: sulfur dioxide, lead can be precipitated by blowing carbon dioxide into the solution, which decomposes a lead acetate part of the solution and thereby produces lead carbonate. In this case, the lead acetate remaining in the solution is precipitated by blowing it with sulfur dioxide, which produces lead sulphite and regenerates the acetic acid from the solution.
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As a second alternative, the solution can be treated with sulfuric acid making it possible to obtain lead in the form of lead sulphate, the acetic acid of the solution being regenerated with a view to its reuse *
Precipitation of lead from the clear acetate solution can also be accomplished by subjecting this solution to. an electrolytic treatment to obtain the lead in the metallic state * In this treatment, the electrolyte is alkaline or approximately alkaline and carbon anodes are used with insoluble anodes and lead * iron cathodes aluminum.
The clear solution resulting from the decantation of the precipitate of lead sulfite obtained as previously described and which consists of a solution of regenerated acetic acid. and zinc acetate, is then treated with a view to reducing it to the neutral point with finely pulverized barium calcium carbonate, after which it is treated to reduce it to a point located a little beyond the neutral point by ± * hydrated calcium oxide or barium hydrate.
Atmospheric air is then injected through the solution in the presence of a calculated proportion of zinc oxide, which precipitates iron and other impurities from the solution. If traces of copper were present in the solution. the solution), we would circulate in this solution (before neutralizing it) metallic zinc, which would precipitate the copper from the solution.
The solution is then filtered and the residue washed with water to free it from acetates.
The wash water is then sent to a separate wash water tank for reuse (the next day).
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before). The clear filtered solution, which is a neutral solution of lime and zinc acetates, is treated by electrolysis, which makes it possible to obtain the zinc in the metallic state * the acetic acid being then regenerated for its reuse. During electrolysis of zinc acetate, acetic acid is reformed and calcium or barium oxide is added to the electrolyte to keep the solution nearly neutral.
After separation of the zinc from the electrolytically treated solution, the electrolyte is passed through a bypass and sulfuric acid is added to it to separate the calcium or barium sulphates therefrom by precipitating them and regenerating the acetic acid. After filtering the regenerated acid solution and adding lead acetate to it to decompose the free sulfuric acid in the solution. this solution can be reused in another cycle of operations for the treatment of fresh material.
Instead of subjecting the clear solution derived from the decantation of the precipitate of lead sulphite to the treatment described above with a view to obtaining metallic zinc, the zinc can be precipitated from this solution by adding thereto hydrogen sulphide or a calculated proportion of calcium or barium sulfide, which produces zinc sulfide which is then roasted to give zinc oxide.
Calcium or barium dissolve in the form of acetates, this solution is filtered and sulfuric acid is added to it, which precises the calcium acetates from the barium and regenerates the acetic acid from the barium. solution. The resulting clear solution can be further processed; decantation of the lead sulfite precipitate in order to obtain zinc oxide by neutralizing the aceti-
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that free from solution by the addition of powdered calcium carbonate or barium; or then add calcium hydrate to the. of barium, which precipitates zinc and all in the form of hydrates. the impurities contained in the solution.
The solution is filtered and sulfuric acid is added to the filtrate to precipitate calcium or barium in the form of sulphates: the clear solution is filtered and a small proportion of regenerated acetic acid is added to the solution of acetic acid. lead acetate. to decompose excess sulfuric acid which may be present. The resulting solution can then be used for another treatment cycle carried out on fresh material.
Ammonium hydrate is added to the hydrate residue which dissolves the hydrated zinc in. producing a solution of zinc ammonium which is filtered and transferred to a distillation boiler in which water vapor is injected to remove the ammonium hydrate, this hydrate being condensed for future use. The water in the boiler is removed, thus producing 6-il zinc oxide.
In carrying out the Process * it is necessary that in the operations of washing the spent material, the first and second washing waters contain a certain proportion of free acetic acid. If it were otherwise. there would remain a little hydrated lead oxide in the material.
Since acetic acid mixes with water in all proportions, if the water in the acetic acid solution employed in the process is liable to evaporate during processing as a result of the expasi- tion of said solution to heat in the wind, the tanks containing this solution should be covered or provided with a movable cover with a hydraulic seal.
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It is not necessary to protect the solution against this evaporation when it has been used to act on elements such as lime, iron, magnesia, zinc, etc. to form neutral acetates of any or all of these elements, since in this case evaporation will not have. the effect of concentrating the acetate solutions.
By treating the material by the process just described, it is found that practically all the silver and gold contained in the spent material remain in the material, except when silver sulfate is formed during roasting of this material. In such a case, the roasted material is used up with hot water instead of cold water to dissolve the silver sulphate and other soluble salts. The soluble silver sulfate is separated from the solution by precipitating it with sodium chloride.
In addition, in a manner corresponding to the percentage 'plus: or minus. large amount of silica, iron, alumina and other impurities remaining in the exhausted residue of the material originally treated by the solution of acetic acid in water, it is found that the gold and the silver contained in the material will give a more or less concentrated gold or silver product In addition, the lead resulting from the treatment is practically free of zinc and silver and, since it contains practically no impurities, it is not necessary to treating by refining methods to obtain soft lead in ingot.
Likewise, if electrolytic zinc is obtained by the process *: il. is of high quality and free from impurities
In addition, -in all phases of the process, the acetic acid used is capable of being regenerated with a view to its repeated reuse in the operating cycle.
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like without any appreciable loss.
The practice of the process further ensures that a high rate of extraction of the lead and zinc content of the material treated is obtained and the capital employed for the metallurgical plant will be less than that required for the methods. The currently known process of subjecting the material to wetted concentration for smelting and refining. Further, if the electrical expansion required for zinc electrolysis is expensive. the present process enables the raw material to be processed to produce high quality concentrated sulfide or zinc oxide / products which can be transported to places where electric power is cheap.
During the practice of the process, sulfur dioxide gas is released when the lead sulfite is melted to produce lead oxide as well as when the zinc sulfide is roasted to produce zinc oxide. . This gas can be used to precipitate lead sulfite from the lead acetate solution derived from the process.
In all of the above, acetic acid has been mentioned but it is understood that this acid could be substituted for pyrolignous acid or wood vinegar *