DE127460C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVi 127460 KLASSE 22/.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung von für die Bleicarbonat- bezw. Bleisulfatgewinnung geeignetem Bleioxyd.

Die Ausführung des Verfahrens geschieht wie folgt:

Rohblei oder reines metallisches Blei wird in einem Ofen bis nahe an die Verflüchtigungstemperatur erhitzt. Hierauf wird das Blei durch eine Düse abgelassen und in Berührung mit einem unter hohem Druck stehenden Strahl von Dampf oder hocherhitzter Druckluft gebracht.

Das Ergebnifs dieser Behandlungsweise ist, dafs das geschmolzene Blei in den Zustand feinster Vertheilung übergeführt wird. Der Dampf- oder Luftstrahl steht durch einen Mantel mit einer Kammer in Verbindung, in welcher die Luft künstlich erhitzt wird, während der Boden mit Wasser bedeckt ist, welches vorzugsweise einen geringen Procentgehalt an Säure, beispielsweise Salpetersäure oder Essigsäure, besitzt. Die durch den Gebläsestrom mitgerissenen Bleitheilchen oxydiren sich aufserordentlich schnell und fallen in verschiedenen Oxydationsstufen ins Wasser. Das unter Wasser befindliche Gemisch enthält theilweise noch metallisches Blei, da das in feinste Vertheilung übergeführte Blei theilweise wieder zusammenbackt und sich auf diese Weise der Einwirkung des Sauerstoffes entzieht; aufserdem enthält das Gemisch Oxydationsproducte, welche nur einen sehr geringen Theil von Sauerstoff aufgenommen haben und ein graues Suboxyd bilden, alsdann Producte, welche die zur Bildung von Bleioxyd gerade erforderliche Menge Sauerstoff aufgenommen haben, während schliefslich ein Theil des Gemisches in Superoxyd umgewandelt worden ist.

Es empfiehlt sich, das Gemisch oxydirten Bleies vermittelst auf dem Boden der Kammer nach vor- und rückwärts verschiebbarer Rührkrücken durchzurühren.

Um nun alle diese verschiedenen in der Mischung enthaltenen Oxydationsstufen in Bleioxyd überfuhren zu können, aus welchem basisch kohlensaures Blei hergestellt werden kann, werden die verschiedenen Oxydationsproducte des Bleies mit ihrem fünffachen Volumen heifsen Wassers in eine drehbare Bütte bezw. Fafs eingeführt, durch welche man heifse Luft hindurchgehen läfst.

Die im Rührbottich befindlichen Producte befinden sich noch im reactionsfähigen Zustande, da sie sich seit ihrer Bildung unter Wasser befanden, und daher setzen sich die verschieden oxydirten Bleiproducte im Rührbottich unter dem Einflufs der Hitze vollständig in reines Bleioxyd um, indem das metallische Blei und die Suboxyde im Bottich mehr Sauerstoff aufnehmen und das Bleisuperoxyd seinen überschüssigen Sauerstoff abgiebt.

Zum Zwecke der Bindung der aus dem angesäuerten Wasser in der vorgenannten Kammer herrührenden freien Säure wird eine genügende Menge von Ammoniak bezw. ein anderes Neu-

tralisalionsmittel eingeführt, was für die Um- j Wandlung der Masse in Bleioxyd von besonderem Werth befunden wurde. Das Bleioxyd wird dann herausgenommen und in einen Rührbottich gebracht.

Nachdem das Bleioxyd mit Wasser gemischt in den Bottich eingebracht ist, wird der letztere in Umdrehung versetzt und das Bleioxyd durch möglichst gleichmä'fsige Einführung von Kohlensäuregas in Bleiweifs umgewandelt.

In beiliegender Zeichnung ist ein Apparat zur Ausführung des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt:

Fig. ι den Apparat zum Schmelzen und Oxydiren des Bleies in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Einzelschnittansicht des Bottichs zur Umwandlung des Bleies in Bleiweifs,

Fig. 3 eine Einzelseitenansicht von einer im Bottich nach Fig. 2 angewendeten Rührschaufel und

Fig. 4 schliefslich eine perspectivische Einzelansicht der Rührschaufel.

In diesen Figuren ist mit A der Ofen zum Schmelzen von Blei bezeichnet, welcher mit einem geeigneten Herd B versehen ist. C ist der Luftcompressor, von welchem aus ein Rohr D in die Hülle des Bleischmelzofens führt, in welcher die Luft auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt und von welcher aus sie dann vermittelst eines mit einer Düse F versehenen Rohres E in einen Mantel G eingeführt wird, der seinerseits zur Kammer H führt. Die in der letzteren enthaltene Luft wird durch besondere, in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtungen erhitzt.

Am Boden dieser Kammer ist eine Schicht Wasser I von ungefähr 150 bis 200 mm Höhe vorgesehen, in welche Rührschaufeln 7¹ eingetaucht sind, zum Zwecke der Durcheinanderrührung der zum Kammerboden herabfallenden Bleioxyde. Oberhalb der Dampfstrahldüse F ist ein Sieb J vorgesehen, auf welches vom Herd her das geschmolzene Blei vermittelst eines Rohres K aufgebracht wird. Um nun zu verhindern, dafs das Blei sich abkühlt, während es vom Herd zum Sieb gelangt, wird das Rohr K, sowie das Sieb / vermittelst eines Heizrohres K¹ erhitzt.

Wie vorstehend ausgeführt, wird das geschmolzene Blei auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt, so dafs es einen dein Verflüchtigungspunkte naheliegenden FlUssigkeitszustand einnimmt. Das Blei tropft dabei vom Sieb ab und wird durch den aus der Düse F aus- und durch den Mantel G in die Kammer eintretenden Heifsluft- oder Dampfstrom mitgerissen. In der Kammer , fällt das Blei, wie oben angegeben, in das leicht angesäuerte Wasser /. Auf diese Weise wird verhindert, dafs die verschiedenen Oxydationsstufen des Bleies ihre Reactionsfähigkeit verlieren. Damit auch die Bildung von Bleioxydhydrat aus metallischem Blei, welches durch den Luftstrom nicht oxydirt worden ist. stattfindet, wird das Wasser ein wenig angesäuert.

Die geringe Menge der angewendeten Säure kann in einer beliebigen Stufe des Verfahrens in bekannter Weise entfernt werden entweder durch Auswaschen mit Wasser oder durch Neutralisirung mit einem geeigneten Alkali.

Die Luft aus dem Luftcompressor wird durch die Kammer unterhalb des Herdes geblasen und in demselben bis zu einem sehr hohen Temperaturgrade erhitzt. Der Dampf, wenn solcher an Stelle von Luft angewendet wird, wird der Düse vermittelst eines Rohres E¹ von einer beliebigen Dampfquelle aus zugeführt.

Aus der Kammer H werden die Bleioxyde und das Wasser in ein Oxydationsfafs bezw. in einen Bottich übergeführt, welcher die in Fig. 2 gezeigte Form besitzt und in welchem die Oxyde mit erhitzter Luft behandelt werden. Diese Behandlung der gemischten Oxyde mit heifser Luft geschieht zu dem Zweck, die gemischten Oxyde in reines Bleioxyd überzuführen ; man verfährt dabei wie folgt:

Die gemischten Oxyde und Wasser werden in dem drehbaren Bottich durch einander gerührt und gleichzeitig wird die erhitzte Luft mit der durch einander gerührten Masse in Berührung gebracht. Auf diese Weise wird die Umsetzung der Oxyde in Bleioxyd bewirkt, d. h. die niederen Oxyde nehmen Sauerstoff auf und die höheren Oxyde geben Sauerstoff ab, so dafs man schliefslich reines Bleioxyd erhält. Das wesentliche Merkmal des vorliegenden Verfahrens beruht in dieser Arbeitsperiode, d. h. in der Umwandlung der niederen Oxyde sowohl wie der höheren Oxyde der Masse in Bleioxyd, zum Zweck der Vorbereitung der Masse für die Kohlensäureaufnahme.

Nachdem die Oxyde in der Hitze mit Luft behandelt und dadurch gleichmäfsig in Bleioxyd umgewandelt worden sind, werden sie aus dem Oxydationsbehälter bezw. Bottich entfernt und in einen gleichen Bottich übergeführt, welcher anstatt mit Sauerstoff mit Kohlensäuregas gespeist wird, wodurch das Bleioxyd in Bleicarbonat übergeführt wird.

Der in Fig. 2 dargestellte Bottich besteht aus einem äufseren Gefäfs a, in welches ein Einlafsrohr b führt, das mit Oeffhungen c versehen ist. Durch die letzteren tritt das Gas über die Oberfläche einer convexen Glocke d in das Fafs ein. Die Glocke dient dazu, eine gleichmäfsige Vertheilung der Kohlensäure zu bewirken, um sie in innige Berührung mit den Seitenwandungen des Fasses zu bringen. Eine gleiche Glocke e ist am gegenüberliegenden Fafsende angeordnet und an einem Auslafsrohr / befestigt, welches mit Oeff-

nungen g zum Durchtritt und Abzug des Gases aus dem Fafs durch das Auslafsrohr f versehen ist. Die convexe Glocke e dient dem gleichen Zwecke wie die vorgenannte convexe Glocke d.

Auf den Wandungen des Fasses sind Rührplatten h aufgesetzt von der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Form.

Die an den Rührplatten angebrachten Stifte verhindern die klebrige Masse am Herabfallen in Form einer zusammenhängenden Masse und zertheilen dieselbe, so dafs sie beim Hindurchfallen durch den Innenraum des Fasses mit dem Oxydationsmittel in innige Berührung kommt.

Das in das angesäuerte Wasser eingeblasene Blei besitzt graue bezw. grauschwarze Farbe mit einem Anflug ins Grüne und in gleicher Weise tritt häufig eine blafsrothe Färbung auf. Bisher war es noch nicht möglich, die chemische Zusammensetzung der verschieden gefärbten Bestandteile der Masse festzustellen. Nur so viel ist klar, dafs die graue Färbung auf das Vorherrschen des grauen Suboxyds Pb.₂ O und des metallischen Bleies zurückzuführen ist, welch letzteres eine bläulich graue Farbe besitzt.

Die Grünfärbung kann auf eine der Formel Pb₄ O₃ sich nähernde Zusammensetzung zurückgeführt werden oder sie kann auch von einer mechanischen Mischung von Pb₂ O, dem grauen Suboxyd, und Pb O, dem Bleioxyd, herrühren, welch letzteres, wie bekannt, eine gelbe Farbe besitzt.

Unzweifelhaft ist, dafs auch Bleioxyd gebildet wird und häufig, wenn atmosphärische oder andere Bedingungen günstig sind, auch Bleisuperoxyd Pb O₂, unter den gewöhnlichen Bedingungen jedoch in nur sehr geringer Menge. Für die Bestimmung des Oxydationsgrades ist die Färbung der Masse ausschlaggebend; nimmt nämlich die Masse eine gelbe Farbe an, so weifs man, dafs die Oxydation weit genug vorgeschritten ist, dafs sie im Wesentlichen gleichmäfsig aus Bleioxyd besteht, obgleich es nicht ausgeschlossen ist, dafs Spuren anderer Oxyde in der Masse vorhanden sind.

Anstatt der Behandlung des Bleioxyds mit Kohlensäure zwecks Herstellung von Bleicarbonat kann dasselbe auch in Bleisulfat umgewandelt werden, welches gleichfalls eine werthvolle Farbe darstellt.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Verfahren zur Herstellung von für die Bleicarbonat- oder Bleisulfatgewinnung geeignetem Bleioxyd durch Zerstäuben und nachträgliche Oxydation des geschmolzenen Bleies, dadurch gekennzeichnet, dafs das durch die Zerstäubung entstandene Gemisch verschiedener Oxyde durch sofortige Einführung in eine Flüssigkeit reactionsfähig erhalten wird, so dafs die Oxyde durch weitere Oxydation in Bleioxyd übergeführt werden können.

   Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs das Oxydgemisch in angesäuertes Wasser fällt und die Weiteroxydation durch Erhitzung und Bewegung der Masse bewirkt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.