BE346814A

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Publication number: BE346814A
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Description

       

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  "Obtention du zinc et des dérivés industriels du zinc à partir de ses minerais oxydés ou de déchets métalliques. 



   Cette invention a pour objet un procédé pour l'obtention du zinc ou de composés du zinc marchands à partir de ses minerais oxydés ou du métal impur, par exemple : gris ou poussières de zinc; zinc des alliages divisés comme la limaille de laiton; zinc des tôles gal- vanisées, soit hors d'usage, soit en rognures de tô- les neuves. 



   Pour exposer le procédé, on prendra comme exem- ple le traitement des vieilles tôles galvanisées. Quel- ques essais de récupération de leur zinc ont été déjà 

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 tentés en vue d'aboutir à la préparation des sels,   sulfa-   te ou chlorure; l'attaque du métal par les acides conduit à des solutions contenant toutes les impuretés du zinc et des quantités considérables de fer, dont l'élimination est pénible et coûteuse. 



   Suivant le présent procédé l'attaque des tôles est effectuée par les alcalis, en pratique par une   so-   lution de soude concentrée et chaude. Alors que   l'atta-   que du zinc pur est très lente, il se trouve que le zinc déposé sur un métal moins électro-négatif, ou allié avec lui, est bien plus rapidement attaqué. La dissolution complète du zinc des tôles galvanisées peut être obtenue en quelques heures, à une température convenable crois- sant avec l'épuisement de la solution alcaline.

   On arrive, malgré le phénomène d'hydrolyse de la solution de   zinca-   te, à utiliser au moins 80 % de la soude à la dissolu- 
2 tion du zinc dans le rapport théorique de Zn à   Na..  On obtient finalement des solutions contenant de 100 à 200 gr. de zinc par litre et complètement exemptes de fer ainsi que de toutes les impuretés constituées par les métaux (cadmium, cuivre, nickel, etc..) dont les hydroxydes sont insolubles dans les alcalis. 



   Les solutions dtoxyde de zinc dans la soude sont alors débarrassées par centrifugation des boues pro- venant de   l'attaque,   au liquide s'incorpore à ce moment de l'air émulsionné qui favorise l'oxydation des derniè- res impuretés qui précipitent. On filtre, par exemple sur couche d'amiante et on obtient des solutions pures de zincate de soude . 

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   Les solutions précédentes peuvent alors servir, soit à l'obtention du zinc métallique par électrolyse, soit à l'obtention de l'oxyde, du sulfure de zinc ou à la préparation directe du lithopone, tous ces produits étant très purs. 



   Pour obtenir de l'oxyde de zinc, les solutions de zincate,diluées de façon à éviter la cristallisation éventuelle de carbonate de soude, sont saturées par   l'aoi-   de   oarboniqae.   L'oxyde de zinc précipite; on lave, on essore et on sèche ou calcine . La solution filtrée après caustification et concentration régénère la lessive de soude initiale prête pour une nouvelle attaque . 



   Pour obtenir le sulfure de zinc, on traite la solution de zincate par l'hydrogène sulfuré ou le sulfure de sodium qui précipitent le sulfure de zinc, qu'on purifie et qu'on recueille. Dans le cas où l'on emploie le sulfure de sodium on réalise une véritable préparation de soude à partir du sulfure de sidium,   c'est-à-dire     in-   directement à partir du sulfate, d'après la réaction: 
Zn 0 + Na2 S + H 2 O= 2 Na 0 H + Zn S 
Pour obtenir du lithopone, c'est-à-dire le mélan- ge équimoléculaire de sulfure devine et de sulfate de   bary-   te precipités, habituellement préparé à partir du sulfate de zinc, on opère de la manière suivante:

   La solution de zincate est additionnée de sulfate de soudeenquantité calculée d'après le poids de zinc dissous, puis d'une solution, en quantité également calculée, de sulfure de baryum; on obtient par précipitation le corps cherché suivant la réaction : H   0 + Zn 0   +Na2 SO4 + Ba   S = Zn S   + Ba So4 +2 Na 0 H 

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Outre le lithopone, on obtient donc un liquide surnageant contenant plus de soude que celui dont on était parti et l'opération constitue une préparation directe et très avantageuse de soude à partir du sulfate . 



   L'ensemble du procédé qui vient d'être exposé dans le cas des tôles galvalisées est applicable, sous réserve de quelques faibles modifications, au traitement des autres déchets métalliques contenant du zinc, et à celui des minerais oxydés,et plus généralement à toutes les matières contenant du zinc ou des composés du zinc so- lubles dans les alcalis. Il permet de séparer du zinc tous les métaux dont les hydroxydes sont insolubles dans les alcalis. 



   Il s'applique en particulier au traitement des minerais de zinc pauvres. Si ceux-ci ne peuvent être trai- tés avantageusement par la soude directement, ils seront préalablement grillés s'ils sont sulfurés et l'acide   sul-   fureux produit est transformé en acide sulfurique qui ser- vira à leur lavage ultérieur . 



   Les minerais carbonates ou grilles sont lavés par l'acide sulfurique de façon à dissoudre tous les mé- taux qui y sont contenus (avec attaque à   l'ébullition     s'il   y a lieu)   @   On obtient ainsi des sulfates de chaux et de plomb qui restent avec les insolubles et une solu- tion contenant du sulfate de zinc, de fer, de magnésie et autres métaux . 



   La solution est traitée avec un excès de soude de façon à obtenir une solution de zincate de soude   qui,   contenant naturellement du sulfate de   soude,   convient particulièrement pour la préparation du   lithopone   par le procédé décrit précédemment .



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  "Obtaining zinc and industrial zinc derivatives from its oxidized ores or metal waste.



   This invention relates to a process for obtaining zinc or merchantable zinc compounds from its oxidized ores or from the impure metal, for example: zinc gray or dust; zinc from split alloys such as brass filings; zinc in galvanized sheets, either out of use or in chippings of new sheets.



   To explain the process, we will take as an example the treatment of old galvanized sheets. Some attempts to recover their zinc have already been

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 attempted with a view to producing the salts, sulphate or chloride; the attack of the metal by acids leads to solutions containing all the impurities of zinc and considerable quantities of iron, the removal of which is laborious and expensive.



   According to the present process the attack of the sheets is effected by the alkalis, in practice by a concentrated and hot sodium hydroxide solution. While the attack of pure zinc is very slow, it turns out that zinc deposited on a less electro-negative metal, or alloyed with it, is attacked much more quickly. The complete dissolution of the zinc in the galvanized sheets can be obtained in a few hours, at a suitable temperature increasing with the exhaustion of the alkaline solution.

   Despite the phenomenon of hydrolysis of the zincate solution, it is possible to use at least 80% of the sodium hydroxide solution.
2 tion of zinc in the theoretical ratio of Zn to Na .. Finally, solutions containing 100 to 200 g are obtained. of zinc per liter and completely free of iron as well as all impurities constituted by metals (cadmium, copper, nickel, etc.), the hydroxides of which are insoluble in alkalis.



   The solutions of zinc oxide in sodium hydroxide are then freed by centrifugation of the sludge resulting from the attack, in the liquid is incorporated at this moment the emulsified air which promotes the oxidation of the last impurities which precipitate. It is filtered, for example through a layer of asbestos, and pure solutions of sodium zincate are obtained.

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   The above solutions can then be used either for obtaining metallic zinc by electrolysis, or for obtaining zinc oxide or sulphide or for the direct preparation of lithopone, all these products being very pure.



   To obtain zinc oxide, the zincate solutions, diluted so as to avoid the possible crystallization of sodium carbonate, are saturated with aoi- oarboniqae. Zinc oxide precipitates; it is washed, filtered and dried or calcined. The filtered solution after causticization and concentration regenerates the initial sodium hydroxide solution ready for a new attack.



   To obtain zinc sulphide, the zincate solution is treated with hydrogen sulphide or sodium sulphide which precipitate the zinc sulphide, which is purified and collected. In the case where sodium sulphide is used, a real preparation of sodium hydroxide is carried out from sidium sulphide, that is to say directly from sulphate, according to the reaction:
Zn 0 + Na2 S + H 2 O = 2 Na 0 H + Zn S
To obtain lithopone, that is to say the equimolecular mixture of precipitated sulphide and barium sulphate, usually prepared from zinc sulphate, the procedure is as follows:

   The zincate solution is added with sodium sulphate in an amount calculated from the weight of dissolved zinc, then a solution, in an amount also calculated, of barium sulphide; we obtain by precipitation the desired body according to the reaction: H 0 + Zn 0 + Na2 SO4 + Ba S = Zn S + Ba So4 +2 Na 0 H

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Besides the lithopone, a supernatant liquid is therefore obtained containing more soda than that from which it was started and the operation constitutes a direct and very advantageous preparation of soda from the sulfate.



   The whole of the process which has just been explained in the case of galvanized sheets is applicable, subject to a few minor modifications, to the treatment of other metal waste containing zinc, and to that of oxidized ores, and more generally to all materials containing zinc or alkali soluble zinc compounds. It allows all metals whose hydroxides are insoluble in alkalis to be separated from zinc.



   It applies in particular to the treatment of poor zinc ores. If these cannot be treated advantageously with soda directly, they will be roasted beforehand if they are sulphurous and the sulphurous acid produced is transformed into sulfuric acid which will be used for their subsequent washing.



   The carbonate ores or grids are washed with sulfuric acid so as to dissolve all the metals contained therein (with attack on boiling if necessary) @ This gives lime and lead sulphates which remain with the insolubles and a solution containing sulphate of zinc, iron, magnesia and other metals.



   The solution is treated with an excess of sodium hydroxide so as to obtain a sodium zincate solution which, naturally containing sodium sulfate, is particularly suitable for the preparation of lithopone by the process described above.

Claims

CLAIMS 1 Process ..for the extraction of zinc from all the materials which contain it, characterized in that these materials are treated with an alkaline solution, preferably sodium hydroxide solution, so that zincate solutions of welded .

2 Method according to claim 1, characterized in that the solutions of zinc oxide in sodium hydroxide are freed by centrifugation of the sludge from the attack and then filtered for example on a layer of asbestos * 3 A method according to claim 1, characterized in that for obtaining zinc, the zincate solutions, diluted so as to avoid the possible crystallization of sodium carbonate, are saturated with carbonic acid, zinc oxide the precipitate being then washed, drained and dried or calcined, the filtered solution after causticization and concentration regenerating the initial sodium hydroxide solution ready for a new attack.

Process according to Claim 1, characterized in that in order to obtain the zinc sulphide, the zincate solution is treated with hydrogen sulphide or sodium sulphide which precipitates the zinc sulphide which is purified and we collect.

@ <Desc / Clms Page number 6> 5 The method of claim 1, characterized in that to obtain lithopone, that is to say the equimolecular mixture of precipitated zinc sulphide and barite sulphate, the zincate solution is added with sodium sulphate, in a calculated amount after the weight of dissolved zinc, then of a solution, in a quantity also calculated, of barium sulphide.

6 Process for the extraction of zinc from all materials which contain it, substantially as described.

ABSTRACT A process for the extraction of zinc from all materials which contain it, comprising treating these materials with an alkaline solution, preferably sodium hydroxide solution, so that sodium zincate solutions are obtained.