DE137159C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Ausführungsform des an sich bekannten Verfahrens zum Läutern und Entsilbern von Blei durch Einleiten von Dampf in das schmelzflüssige Metallbad.

Zur Ausübung eines derartigen Verfahrens sind z. B. durch die amerikanischen Patentschriften 144993 ^un& 152906 Vorrichtungen bekannt geworden, bei welchen das rohe silberhaltige Blei zunächst in einem Kessel geschmolzen und dann in einen niedriger stehenden Kessel abgestochen wird, der nur zeitweilig durch eine besondere Feuerung, sonst aber durch die Abhitze von der Feuerung des oberen. Kessels geheizt wird. Ist der untere Kessel voll, so wird durch ein centrales, bis fast zum Boden des Kessels reichendes Rohr Dampf eingeführt, der bei seinem Eintritt durch eine Prallplatte vertheilt oder verstäubt wird. Derselbe oxydirt bei seinem Aufsteigen durch das geschmolzene Blei alle Unreinigkeiten, die sich dann als Schaum auf der Oberfläche des Metalls sammeln und entfernt werden. Gleichzeitig erzeugt der Dampf ein heftiges Aufkochen des Bleies und bringt es so zum Krystallisiren. Ist diese Krystallisation genügend weit vorgeschritten, so wird die Dampfeinführung unterbrochen und der noch un-..krystallisirt übrig gebliebene flüssige Theil des Bleies, worin die gröfsere Menge des Silbers .nun concentrirt enthalten ist, abgelassen. Während dieser Zeit ist ein neuer Satz Blei, welcher Silber in annähernd demselben Procentsatz enthält, wie die Krystalle in dem unteren Kessel, in dem oberen Kessel geschmolzen und wird dann in den unteren abgelassen, sobald das flüssige Blei aus letzterem ganz ab- · gelaufen ist. Nun wird wieder Dampf eingeleitet, wodurch eine weitere Läuterung und Abscheidung von Silber bewirkt wird, und dieses Verfahren wird so lange fortgesetzt, bis durch die wiederholte Theilkrystallisation ein Theil des Bleies verhältnifsmäfsig frei von Silber gewonnen ist, um als Handelsblei Verwendung zu finden, während das flüssig abgelassene Blei schliefslich reich genug an Silber⁵· geworden ist für den Treibprocefs.

Nach vorliegender Erfindung gestaltet sich das vorstehend kurz angegebene Verfahren wesentlich einfacher durch Benutzung einer Reihe zusammen arbeitender Oefen der vorgenannten Art.

Auf den Zeichnungen ist eine solche Anlage dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 im Grundrifs, Fig. 2 in Seitenansicht und theilweisein Längsschnitt schematisch in einem Ausführungsbeispiel fünf neben einander stehende Kessel, welche zu einer geschlossenen Reihe von zwölf Stück gehören, während Fig. 3 und 4 in gröfserem Mafsstabe einen einzelnen Kessel nebst Zubehör in senkrechtem Schnitt und in wagerechtem Querschnitt zeigen.

Die Anlage besteht im Wesentlichen aus einer Reihe von Schmelzkesseln, deren Zahl ■

der Zahl der Arbeitsstufen entspricht, welche nothwendig sind, um das Blei bis auf den gewünschten Grad zu entsilbern.

In der Praxis erweist sich am zweckmäßigsten eine Reihe von zwölf Kesseln, wovon fünf, der Reihe nach mit den Buchstaben a¹ a¹ a^% a* a^h bezeichnet, auf der Zeichnung.dargestellt sind. Es ist nämlich für die Praxis wünschenswerth, einen Theil des silberhaltigen Bleies bis auf einen Gehalt von 1,5 pCt. Silber anzureichern und das übrige Blei zu entsilbern bis auf etwa 0,015 bis 0,007 pCt. Silber. Dieses Resultat hängt ab von der Zahl der Theilkrystallisationen, denen das Silber unterworfen wird, und zwar sind solcher Umschmelzungen und Krystallisationen elf zur Erreichung der angegebenen Silberanreicherung und zwölf zur Erreichung der gewünschten Bleientsilberung erforderlich. Alle Kessel, unter einander in Form, Bauart und Einrichtung vollständig gleich, sind in einer Grube auf gleicher Sohle in einer Reihe neben einander aufgestellt.

Jeder Kessel besteht aus einem Ofen mit darin gröfserentheils eingeschlossenem Schmelzbehälter. Der Ofen ist unterhalb des Behälters mit einem Aschenraum e, einem Rost h und den erforderlichen Thüren, Aschenthür e¹ und Feuerthür /2¹, versehen. Die Verbrennungsluft tritt in gewöhnlicher Weise durch die Aschenthür ein und zum Rost, während die heifse Luft, Rauch- und Verbrennungserzeugnisse durch Züge k aufwärts und um den Schmelzkessel herumgeführt werden, bevor sie abziehen. Oben auf dem Ofen ist eine Bühne ρ als Stand für den Arbeiter, welcher den Kessel bedient, angebracht. Ueber die Bühne ρ ragt der Schmelzkessel etwas hervor und weist zwei Gruppen von thürartigen, verschliefsbaren Oeffnungen b und b¹ auf, wovon die Oeffnungen b seillich oben im Kesselmantel, die Oeffnungen b^l nahe dem Aufsenrande in der Kesseldecke angebracht sind. Durch die Oeffnungen b werden die eingeschmolzenen Krystalle in die Kessel eingeführt, während die Kelle durch die Oeffnungen b¹ gehandhabt wird. Am unteren Ende des Schmelzkessels befinden sich auf den beiden einander entgegengesetzten Seiten in der Längsachse der Anlage Auslafsöffnungen d, an welchen bewegliche Rinnen c angeschlossen werden können, um durch sie den flüssigen Inhalt des Behälters in einen benachbarten Behälter auslaufen zu lassen. Hierbei wird durch Siebe d¹ vor den Oeffnungen d das Mitdurchgehen fester Krystalle verhindert.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, befinden sich an der einen Seite jedes Kessels oben zwei Beschickungsöffnungen b, unten dagegen zwischen ihnen nur ein einziger Auslafs d, während auf der entgegengesetzten Seite jedes Kessels unten zwei Auslässe d, dagegen oben zwischen ihnen nur eine einzige Beschickungsöffnung b angebracht ist. Diese abwechselnde Vertheilung und Versetzung der Beschickungsöffnungen b und der Auslässe d zu einander ist gleichmäfsig über die ganze Kesselreihe durchgeführt. Der Grund hierfür liegt darin, dafs die beiden in Betracht kommenden flüssigen Massen die ganze Kesselreihe in entgegengesetzter Richtung durchfliefsen, und jede derselben stets nach derselben Richtung, also bei jedem einzelnen Kessel an der gleichen Seite abfliefst, so z. B., wie gezeichnet, das geschmolzene Blei stets von rechts nach links, also mit Ausflufs an der linken, die geschmolzenen Krystalle stets von links, nach rechts, mit Ausflufs an der rechten Seite jedes Kessels, und dafs die Menge des geschmolzenen Bleies viel gröfser ist als die der Krystalle. Daher sind an der Seite, wo das geschmolzene Blei ausfliefst, also links, zwei Ausflüsse d unten im Kessel und dementsprechend zwei damit durch Rinnen c zu verbindende Einlauföffnungen b oben in dem links benachbarten Kessel vorgesehen und nothwendig, um das flüssige Blei möglichst schnell aus dem einen Kessel in den nächsten ohne Störung der Krystalle ablaufen zu lassen, welche, nachdem sie dann geschmolzen sind, durch den einzelnen Auslauf d unten an der entgegengesetzten Kesselseite abfliefsen und durch die hier angeschlossene Rinne c und die entsprechende einzelne Oeffnung b oben an dem nächsten rechts benachbarten Kessel in diesen geführt werden.

Der Dampf tritt aus einem Zuleitungsrohr s durch eine Dampfdüse f ins Innere des Schmelzkessels, wobei er durch eine' Prallplatte f¹ gleichmäfsig in der Masse des Kesselinhaltes vertheilt wird. Die Dampfzufuhr von der Leitung s zu der Düse/ wird durch ein Ventil u geregelt. Die Leitung 5 bringt den Dampf von irgend einer Erzeugungsstelle zu sämmtlichen Kesseln, indem jeder einzelne Kessel durch ein entsprechendes Rohr mit der Leitung s verbunden ist und seine eigene Dampfdüse und eigenes Absperrventil u besitzt.

Jeder einzelne Kessel kann sich in Führungen g bis zur Hüttensohle auf- und abbewegen, indem er auf einem aus dem Kolben r und Cylinder r¹ bestehenden hydraulischen Träger ruht. Zum Ein- und Auslassen von Druckwasser dient eine Oeffnung t am unteren Ende des Cylinders r¹.

Damit der Kessel, obwohl auf- und abbeweglich, doch mit dem festen Dampfrohr s und dem Rauchkanal oder Fuchs I in jeder Höhenlage in Verbindung bleiben kann, müssen entsprechende Einrichtungen getroffen sein, indem z. B., wie gezeichnet, die Verbindung zwischen Dampfvertheilungsrohr s und der Dampfdüse/ durch zwei dampfdicht in einander verschiebbare Rohre s¹ und s^z, und der Rauch-

abzug durch eine U-förmige Leitung gebildet ist, deren längerer Schenkel m oben an den letzten Zug k anschliefst, während der andere η von unten her möglichst dicht schliefsend, aber auf- und abbeweglich in den Fuchs / eintritt.

Um die Druckflüssigkeit zu den hydraulischen Cylindern zuführen und nach Gebrauch wieder abzuleiten, dient ein Behälter ^, verbunden mit einer Pumpey, welche die Flüssigkeit in einen Accumulator ο prefst, der durch ein Anschlufs·· rohr mit einer Leitung w verbunden ist. Von dieser führt zu der Oeffnung t jedes Cylinders r¹ eine mit Absperrventil ν versehene Zweigleitung i. Von jeder Zweigleitung i zweigt wiederum eine mit Absperrventil χ versehene Leitung ab, die an eine Rückleitung q des verbrauchten Wassers ■ zum Behälter \ anschliefst.

Durch Oeffnen des Ventils ν tritt die Druckflüssigkeit unter den entsprechenden Kolben r und hebt ihn an. Um das Wasser abzulassen und die Kolben r nebst den Kesseln zu senken, wird dann ν geschlossen und das zugehörige Ventil χ geöffnet; so fliefst die Flüssigkeit durch die Rückleitung q wieder in den Behälter %, wobei r sich wieder senkt.

Der Betrieb und die Arbeitsweise der Anlage ergeben sich aus folgendem Beispiel:

Angenommen, es ständen, wie gezeichnet, die Kessel a^l a^a und a^h hoch und zur Ausführung des Krystallisationsverfahrens beschickt, die dazwischen liegenden Kessel a² und a* aber tief und leer, so wird zunächst das in den hochstehenden Kesseln enthaltene Blei geschmolzen, dann das Feuer gezogen, um das Blei sich abkühlen zu lassen, und zugleich durch den Deckel jedes dieser Kessel ein Wasserstrahl behufs Aufrührung oder Erschütterung des geschmolzenen Bleies, um entsprechend der Temperaturabnahme dessen Krystallisation herbeizuführen, und durch die Düse/ Dampf eingeführt, um die gebildeten Krystalle zu verhindern, sich am Boden des Schmelzkessels anzusetzen; zugleich zersetzt sich der Dampf beim Durchgang durch das geschmolzene Metall und erzeugt Oxyde von Blei, Antimon und Kupfer u. s. w., welche an ,die Oberfläche steigen und' hier entfernt werden. Sind genug Bleikrystalle gebildet, d. h. enthält der Kessel etwa zwei Drittel Krystalle und ein Drittel flüssige Masse, so wird Wasser und Dampf abgesperrt und das flüssige Blei durch die Auslässe d und Rinnen c in die leeren tiefstehenden Kessel abgelassen, also z. B. aus Kessel a^% oder λ⁵ in <z⁴. Praktisch werden nun von der ganzen Reihe von zwölf Kesseln nur drei zu gleicher·Zeit gebraucht, um den Inhalt an Krystallen des einen Kessels und das angereicherte geschmolzene Blei des anderen Kessels in den dritten zu entleeren und so ununterbrochen weiter die ganze Reihe hindurch, indem die angereicherte Schmelze (Reichblei) in der einen Richtung und das entsilberte Blei (Armblei) in der anderen Richtung, also entgegengesetzt weiterläuft, wie das Verfahren fortschreitet.

Angenommen, das Reichblei laufe auf den Endkessel a¹ und das Armblei auf den entgegengesetzten, nicht gezeichneten Endkessel α¹² zu, der Reihe nach weiter, so werden die gehobenen Kessel abwechselnd in verschiedener Weise benutzt, indem in dem einen, z. B. in Kessel a⁵, die Krystallisation, in dem nächsten gehobenen Kessel, z. B. in α³, das Schmelzen des Bleies oder der Bleikrystalle ausgeführt wird, und der dazwischen niedrig stehende Kessel a⁴ die Erzeugnisse aus beiden, nämlich das Reichblei, empfängt. Das im letzten Kessel a^x übrig bleibende und nach links ausfliefsende flüssige Drittel des Inhalts ist Reichblei, geeignet für den Treibprocefs, während die darin als Krystalle verbleibenden zwei Drittel des Inhalts nach Schmelzen der Krystalle durch die Rinne c an der anderen (rechten) Seite in den Kessel a¹ abgelassen werden. Das flüssige Drittel Inhalt von a³ wird ungefähr von demselben Silbergehalt sein als die krystallisirten zwei Drittel aus α ^: und wird ebenfalls in Kessel α² abgelassen, so dessen Beschickung vervollständigend. Die zwei Inhaltsdrittel aus Kessel a³, aus geschmolzenen Krystallen bestehend, werden dem Kessel a⁴ zugeführt und bilden zusammen mit dem flüssig gebliebenen Drittel aus Kessel α⁵, welches denselben Silbergehalt besitzt, dessen Beschickung. Nunmehr werden die neu beschickten Kessel a'^z und α⁴ gehoben, um in ihnen das Verfahren weiter zu führen, während jetzt a^l a^z und α⁵, worin vorher gearbeitet wurde, gesenkt und leer sind, um wieder von Neuem in der gleichen Weise beschickt zu werden u. s. f. die ganze Reihe hindurch.

Wie schon ausgeführt, wird jedesmal nur mit drei Kesseln aus der ganzen Reihe von zwölf zu gleicher Zeit gearbeitet, während die Krystalle aus den drei Kesseln, mit welchen vorher gearbeitet wurde, geschmolzen werden. Bei silberarmem Werkblei erfolgt die Trennung im Verhältnifs von 1:2, d. h. das eine flüssig bleibende Drittel ist doppelt so reich als der ursprüngliche Einsatz, und die krystallinischen zwei Drittel haben nur noch den halben Silbergehalt wie der ursprüngliche Einsatz. Bei silberreichem Werkblei gewinnt das eine flüssig bleibende Drittel nur ein Drittel anstatt der Hälfte in seinem Silbergehalt und in demselben Verhältnifs ist der Silbergehalt der krystallinischen zwei Drittel geringer geworden.

Nach Vorstehendem ermöglicht diese Anlage ein ununterbrochenes Arbeiten, dessen Ergebnifs, beruhend auf dem sfufenweisen Verändern des Silbergehalts, in der Erzeugung von Handelsblei einerseits und von treibwürdigem

Reichblei andererseits besteht. Auch wird durch dies ununterbrochene Arbeiten die Nothwendigkeit vermieden, das Blei zunächst, wie bisher üblich, in Barren form zu giefsen und dann bei jeder weiteren Stufe des Verfahrens wieder neu zu schmelzen, wodurch also eine grofse Ersparnifs an Brennstoff, Zeit und Arbeit erzielt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren der Bleiraffination mit Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, dafs in einer Reihe von heb- und senkbaren Kesseln jeder Kessel abwechselnd in zwei Höhenlagen benutzt wird, und zwar in Hochstellung zur Ausführung des Schmelz- und Krystallisationsvorganges, in Tiefstellung zur Aufnahme der Schmelzungen aus den benachbarten hochstehenden Kesseln, so zwar, dafs immer Gruppen von drei benachbarten Kesseln zusammen arbeiten, indem zunächst die beiden äufseren hoch stehen und der eine von ihnen die geschmolzenen Bleikrystalle,. der andere den Rest nicht krystallisirten geschmolzenen Bleies an den tiefstehenden Mittelkessel abgiebt, dann die bis dahin tiefstehenden Kessel gehoben und die vorher hochstehenden gesenkt werden und nun von letzteren der eine die geschmolzenen Bleikryslalle, der andere den Rest geschmolzenen Bleies aus dem dazwischen befindlichen nun hochstehenden und zur Ausführung des Schmelz- und Krystallisationsvorganges dienenden Kessel empfängt, und dafs diese abwechselnden Vorgänge durch die ganze Kesselreihe hindurch gleichzeitig und ununterbrochen stattfinden, so dafs vom einen zum anderen Ende der Reihe hin immer in einer Richtung die Schmelze der Bleikrystalle und in umgekehrter Richtung immer der Rest geschmolzenen, nicht krystallisirten Bleies aus einem Kessel in den nächstfolgenden gelangt, wozu dann jedesmal aus dem weiter folgenden das entgegengesetzte Erzeugnifs behufs Vervollständigung der Beschickung tritt, derart, dafs schliefslich in dem einen Endkessel der Reihe der letzte geschmolzene Bleirest als Reichblei, in dem. entgegengesetzten die letzte Krystallschmelze als Annblei enthalten sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.