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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von Bleiglanz und anderen geschwefelten Bleierzen und bezweckt, derartige Erze unter mäfsigen Kosten und gleichzeitiger Lieferung von Natriumsulfat zur Herstellung von Bleioxyd zu behandeln.The present invention relates to the treatment of galena and other sulphurized products Lead ores and aims to produce such ores at a moderate cost with the simultaneous supply of sodium sulphate for the production to treat of lead oxide.

Die einzelnen Phasen, welche das Verfahren der vorliegenden Erfindung ausmachen, können kurz und allgemein in folgender Weise gekennzeichnet werden.The individual phases that make up the process of the present invention can briefly and generally in the following way.

1. Das Erhitzen des geschwefelten Bleierzes mit Bleioxyd unter Zutritt von Luft behufs Bildung von basischem Bleisulfat, um ein durch Alkali zersetzbares Bleisalz zu erhalten.1. The heating of the sulphurized lead ore with lead oxide with the admission of air for the purpose Formation of basic lead sulfate to obtain an alkali-decomposable lead salt.

2. Die Behandlung des nach der ersten Operation erhaltenen Bleisalzes mit einem freien Alkali in der Hitze, um einen möglichst grofsen Procentsatz des Bleies in Oxyde überzuführen.2. Treatment of the lead salt obtained after the first operation with a free one Alkali in the heat, in order to convert as great a percentage of the lead as possible into oxides.

3. Die Behandlung des nach der zweiten Operation erhaltenen Product'es mit Wasser in der Flitze, um das lösliche Alkalisulfat zu lösen, und die Abscheidung dieses Salzes durch !Crystallisation oder dergl. als Nebenproduct.3. Treatment of the after the second Operation obtained product'es with water in the flitz to dissolve the soluble alkali sulfate, and the deposition of this salt by crystallization or the like as a by-product.

4. Die Behandlung des bei der dritten Operation verbleibenden, hauptsächlich aus Bleioxyden bestehenden Rückstandes mit einer heifsen, wässerigen Lösung von Alkali von genügender Stärke, um die Oxyde zu lösen und das Einwirken der so erhaltenen heifsen, abgeklärten, bleioxydhaltigen Lösung auf metallisches Blei, um den Gesammtbleioxydgehalt derselben zu Monooxyd zu reduciren, so dafs letzteres durch !Crystallisation aus der Lösung ausgeschieden werden kann und die Verwendbarkeit dieser als Lösungsmittel für die Bleioxyde dauernd gesichert wird.4. Treatment of what remains in the third operation, mainly from lead oxides existing residue with a hot, aqueous solution of alkali of sufficient Starch to dissolve the oxides and the action of the hot, clarified lead oxide-containing solution on metallic lead to reduce the total lead oxide content of the same to be reduced to monoxide, so that the latter is precipitated from the solution by crystallization and the usability of this as a solvent for the lead oxides is permanently secured.

Im Folgenden soll das neue Verfahren näher beschrieben werden.The new method is described in more detail below.

I. Um den Bleiglanz in basisches Bleisulfat überzuführen, wird das Erz gepulvert und dann innig mit ungefähr der gleichen Gewichtsmenge gleichfalls gepulverten unreinen Bleioxyds (wie dasselbe in einer anderen Operation des Verfahrens erhalten wird) gemischt. Diese Mischung wird sorgfältig unter Zutritt von Sauerstoff erhitzt, um sowohl das Blei wie den Schwefel des Erzes zu oxydiren. Dieses Erhitzen führt das Blei in der behandelten Charge in neutrales Bleisulfat über. Die für die Ausführung der Operation erforderliche Zeit beträgt nur etwa eine Stunde. Die Temperatur, auf welche die Masse erhitzt wird, kann zwischen 315⁰ und 400⁰ schwanken. Die Vermischung von Bleioxyd mit dem Erze dient dazu, die Theilchen des Sulfides mechanisch von einander zu trennen und den Zutritt des Sauerstoffes aus der Luft zu begünstigen. Hierdurch wird ein Zusammenbacken verhindert und die für die Behandlung nothwendige Zeit abgekürzt. Die Anwendung von Bleioxyd hat ferner auch eine chemische Wirkung, indem es sich zuerst mit dem Sauerstoff der Luft verbindet und den Sauerstoff dann auf das Sulfid überträgt. Das Bleioxyd verbindet sich aufserdem mit einem Theil der erzeugten Schwefelsäure, wodurch als Product der Behandlung ein basisches Bleisulfat an Stelle eines neutralen Sulfates erhalten wird. Das basische Bleisulfat ist aber für die spätere Behandlung in dem Verfahren vortheilhaft. I. To convert the galena to basic lead sulphate, the ore is powdered and then intimately mixed with approximately the same weight of impure lead oxide (as obtained in another operation in the process) of equally powdered lead oxide. This mixture is carefully heated, with the addition of oxygen, in order to oxidize both the lead and the sulfur of the ore. This heating converts the lead in the treated batch to neutral lead sulfate. The time required to complete the operation is only about an hour. The temperature to which the mass is heated can vary between 315 ⁰ and 400 ⁰ . The mixing of lead oxide with the ore serves to mechanically separate the particles of the sulphide from one another, and to favor the entry of oxygen from the air. This prevents caking and shortens the time required for the treatment. The use of lead oxide also has a chemical effect in that it first combines with the oxygen in the air and then transfers the oxygen to the sulphide. The lead oxide also combines with part of the sulfuric acid produced, whereby the product of the treatment is a basic lead sulphate instead of a neutral sulphate. The basic lead sulfate, however, is advantageous for later treatment in the process.

II. Die beschriebene Behandlung des Erzes macht dasselbe durch Alkali zersetzbar und be-II. The described treatment of the ore makes it decomposable by alkali and

trifft nachstehendes Verfahren diese Zersetzung. Das nach I. erhaltene Product läfst man vortheilhaft erkalten und mischt es dann trocken mit gepulvertem Aetznatron. Die Menge des Alkalis ist etwa seinem Verbindungsgewicht mit dem Blei des behandelten Bleisulfides gleich. Man verwendet also etwa 14,25 kg fein gepulverten Aetznatrons auf 45 kg Bleisulfid. Wenn das Aetznatron nicht fein gepulvert ist, empfiehlt es sich, die ganze Masse durch eine Mühle gehen zu lassen, wodurch sowohl ein Mahlen wie ein Vermischen erzielt wird.the following procedure applies to this decomposition. The product obtained according to I. is used advantageously cool and then mix it dry with powdered caustic soda. The amount of alkali is roughly its connecting weight with equal to the lead of the treated lead sulfide. So you use about 14.25 kg finely powdered Caustic soda to 45 kg of lead sulfide. If the caustic soda is not finely powdered, it is advisable to pour the whole mixture through a Allowing the mill to go, thereby achieving both grinding and mixing.

Die erhaltene Mischung wird dann erhitzt. Das Aetznatron verwandelt fast sofort die oxydirten Schwefelverbindungen in Bleioxyd und Natriumsulfat. Nach dem Erhitzen wird die Masse etwa 30 Minuten lang durchgerührt.The resulting mixture is then heated. The caustic soda changes the oxidized ones almost immediately Sulfur compounds in lead oxide and sodium sulfate. After heating, the mass is stirred for about 30 minutes.

Die Zersetzung, welche auf den Zusatz des Alkalis folgt, wird durch die Anwesenheit von Wasser gefördert oder beschleunigt. Die Zugabe des Wassers kann derartig geschehen, dafs Dampf in die Masse während der Oxydation der Bleiverbindungen eingeleitet wird. Das Alkali kann auch mit Wasser oder Dampf angefeuchtet werden. Die erwähnte Anwendung von Wasser oder Dampf ist jedoch nicht unbedingt nothwendig.The decomposition which follows the addition of the alkali is caused by the presence of Water promoted or accelerated. The water can be added in such a way that that steam is introduced into the mass during the oxidation of the lead compounds. The alkali can also be moistened with water or steam. The mentioned application water or steam, however, is not absolutely necessary.

III. Das so erhaltene Product, welches hauptsächlich Bleioxyd, vermischt mit etwas unzersetztem Erze, Gangart und dem durch die Verbindung von Schwefel und Sauerstoff mit dem Natrium gebildeten Natriumsulfat ist, wird nun in ein passendes Gefäfs, z. B. einen Eisenbehälter, der mit Dampf erhitzt werden kann, gebracht und Wasser zugegeben, um das in der Masse vorhandene Natriumsalz zu lösen. Die Temperatur, bei welcher dies geschieht, ist ohne Bedeutung. Das Lösen des Salzes wird durch Umrühren erleichtert. Man läfst die Mischung dann absitzen und decantirt die Lösung von dem unlöslichen Rückstande oder trennt sie in anderer Weise und läfst die Lösung dann erkalten. Wenn die Lösung concentrirt genug ist, krystallisirt das Natriumsulfat aus und bildet ein Nebenproduct des Verfahrens. Um- eine Concentration der Lösung zu vermeiden und eine gewisse Starke zu sichern, kann eine Lösung von Natriumsulfat an Stelle von 'reinem Wasser benutzt werden.III. The product thus obtained, which is chiefly lead oxide, mixed with something undecomposed Ores, gangue and the sodium sulphate formed by the combination of sulfur and oxygen with sodium now in a suitable container, e.g. B. an iron container that can be heated with steam, brought and added water to dissolve the sodium salt present in the mass. The temperature at which this occurs is of no importance. Dissolving the salt is made easier by stirring. The mixture is then allowed to settle and decanted Solution of the insoluble residue or separates them in some other way and runs the Then cool the solution. When the solution is sufficiently concentrated, the sodium sulphate crystallizes and forms a by-product of the process. To- a concentration of the solution To avoid and to ensure a certain strength, a solution of sodium sulfate can be used can be used in place of pure water.

IV. Der in dem Gefäfse verbleibende ungelöste Rückstand wird zunächst mit einer starken Lösung von Aetzalkali, vorzugsweise Aetznatron, behandelt. Für die praktische Ausführung wird die Lösung hergestellt, indem man 45 kg Aetznatron in etwa go kg Wasser löst. Die verwendete Lösung soll eine Natronmenge enthalten, welche dem drei- bis vierfachen Gewichte der in der unter Behandlung stehenden Mischung enthaltenen Bleioxyde gleich ist. Es ist aber auch eine beträchtliche Abweichung von der angegebenen Concentration der Lösung zulässig. Wenn die Lösung zu schwach ist, wird das Monooxyd beim Erkalten nicht niederfallen, und es wird eine Concentrirung der Lösung nothwendig werden. An Stelle von Aetznatron kann Aetzkali oder ein anderes Aetzalkali verwendet werden. Da aber Aetznatron gute Resultate liefert und aufserdem ein verkäufliches Nebenproduct giebt, so ist die Anwendung von Aetznatron vorzuziehen.IV. The undissolved residue remaining in the vessel is initially treated with a strong Solution of caustic alkali, preferably caustic soda, treated. For the practical execution will the solution is made by dissolving 45 kg of caustic soda in about 10 kg of water. The used The solution should contain an amount of baking soda that is three to four times its weight is the same as the lead oxides contained in the mixture under treatment. It but is also a considerable deviation from the stated concentration of the solution permissible. If the solution is too weak, the monoxide will not fall down when it cools, and a concentration of the solution will be necessary. Instead of caustic soda, caustic potash or another can be used Caustic alkali can be used. But since caustic soda delivers good results and also a If there is a salable by-product, the use of caustic soda is preferable.

Die Mischung wird bis etwa zum Siedepunkt erhitzt und die Masse vortheilhaft umgerührt. Alles vorhandene Bleioxyd wird gelöst werden. Hierauf sperrt man den Dampf ab und läfst die ungelöste Substanz sich absetzen. Die klare Lösung, welche verschiedene Bleioxyde enthält, die nicht alle aus derselben auskrystallisirbar sind, wird nunmehr in ein Gefäfs gebracht, welches metallisches Blei in einer derartigen Form enthält, dafs es eine möglichst grofse Oberfläche bietet. Bei der praktischen Ausführung wird gekörntes oder schwammiges Blei, das durch Eingiefsen von geschmolzenem Blei in Wasser erhalten wird, verwendet. Man läfst die heifse Lösung der Bleioxyde in dem Gefäfs kurze Zeit mit dem metallischen Blei in Berührung und bringt die Lösung dann in ein anderes Gefäfs zum Abkühlen. Beim Abkühlen wird das Bleioxyd in Form von Krystallen abgeschieden. Diese Krystalle werden in Gröfse und F"arbe je nach der Concentration, dem Volumen der Lösung und der Zeit, welche zum'Erkalten nothwendig ist, wechseln.The mixture is heated to about the boiling point and the mass is advantageously stirred. Any lead oxide present will be dissolved. Then you shut off the steam and let it go the undissolved substance will settle. The clear solution containing various lead oxides which cannot all be crystallized out of it, is now placed in a vessel brought, which contains metallic lead in such a form that it is as good as possible offers a large surface. In the practical execution it becomes grainy or spongy Lead obtained by pouring molten lead into water is used. Man The hot solution of the lead oxides in the vessel dissolves for a short time with the metallic lead in contact and then bring the solution to another vessel to cool. When cooling down the lead oxide is deposited in the form of crystals. These crystals grow in size and color depending on the concentration, the volume of the solution and the time which is necessary for cooling.

Nachdem die kalte und klare Natronlösung von dem krystallisirten Oxyde getrennt ist, wird das letztere bis zur Entfernung von Alkali gewaschen, getrocknet und ist dann zur weiteren Verwendung fertig.After the cold and clear soda solution has been separated from the crystallized oxide, it becomes the latter washed up to the removal of alkali, dried and is then ready for further use Use ready.

Die zum Lösen des Bleioxyds verwendete Lösung von Aetznatron kann fast unbegrenzt lange mit nur sehr geringem Verluste verwendet werden. Die Ausführung der Einwirkung der Lösung in heifsem Zustande auf metallisches Blei bildet ein sehr wichtiges Kennzeichen des Verfahrens, da hierdurch die Brauchbarkeit der Aetznatronlösung als bleibendes Lösungsmittel für das Bleioxyd erhalten wird und gleichzeitig die Erzeugung eines sehr reinen Bleioxydes anstatt eines Gemisches verschiedener Oxyde gesichert wird. Ohne Anwendung von metallischem Blei würde die Aetznatronlösung mit guten Ergebnissen nur vier- bis fünfmal als Lösungsmittel der Oxyde angewendet werden können, folglich ihr Lösungsvermögen verlieren, weil die Lösung allmählich mit einem an Sauerstoff reicheren Oxyd, als es das Monooxyd ist, übersättigt würde. Dieses höhere Ox)^rd würde beim Erkalten der Lösung nur in geringem Grade niedergeschlagen werden. Seine Gegenwart in erheblicher Menge würde die Lösung des Monooxydes verhindern. Um den grofsen Verlust an Natron, den ein der-The caustic soda solution used to dissolve the lead oxide can be used almost indefinitely with very little loss. The execution of the action of the solution in a hot state on metallic lead forms a very important characteristic of the process, since this preserves the usefulness of the caustic soda solution as a permanent solvent for the lead oxide and at the same time ensures the production of a very pure lead oxide instead of a mixture of different oxides. Without the use of metallic lead, the caustic soda solution could only be used four or five times as a solvent for the oxides with good results, and consequently lose its dissolving power, because the solution would gradually become supersaturated with an oxide richer in oxygen than the monoxide. This higher Ox) ^r d would only be deposited to a small degree when the solution cooled. Its presence in considerable quantities would prevent the monoxide from dissolving. The great loss of soda that one of these

Claims

would bring about a like state of the sodium hydroxide solution, the hot solution is to be avoided before the precipitation of the oxide salt in contact with the spongy lead by filtration or the like. The effect of the metallic lead consists in the reduction the higher oxides, such as peroxide and red lead, become monoxide, in which the metallic lead itself connects with the excess oxygen. In this way the lead oxides become all practically precipitated and the usability of the sodium hydroxide solution as a solvent is permanent obtain. ·

The spongy lead can be used as filter material in a vessel provided with a steam jacket can be arranged, and the hot solution can be poured through the above-mentioned vessel on its Pass paths to the cooling and precipitation vessels. At this facility the spongy lead can also serve as a mechanical filter.

It is not necessary that the solution of caustic soda or the other alkaline solution Solvent pure or free from admixtures of other substances, such as sulfates, chlorides and Carbonates of the alkali used are present as long as sufficient free caustic alkali is present is to bring about the dissolution of the lead oxides. It follows from this that instead of application of the commercially available caustic soda, the carbonate can also be used. If the same in familiar When treated with lime, it becomes wholly or partly caustic, and can then be used for those in the process Purposes.

PateνT-A νSPRUcη:
Process for obtaining lead oxide from galena and other sulphurized lead ores, consisting in heating the lead ore in question to form basic lead sulphate with lead oxide in the presence of air, then heating the cooled reaction product mixed with caustic alkalis, then after dissolving the alkali sulphate the remaining lead oxides are heated with it Solutions of caustic alkalis leaches out and finally brings the resulting lead oxide-containing alkali solutions in a hot state into contact with metallic lead, advantageously spongy lead, in order to reduce the total lead oxide content of the same to crystallizable lead monoxide and to ensure the permanent usability of the caustic alkali solution as a solvent.