DE149557C - - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G9/00—Compounds of zinc
- C01G9/08—Sulfides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
KAISERLICHES ή
PATENTAMT.
Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Zink in Form
von reinem, nicht mit fremden Bestandteilen wie den Sulfiden anderer Metalle usw. verunreinigtem
Schwefelzink (Zn SJ aus * rohen zinkhaltigen Erzen, metallurgischen Produkten,
Rückständen, natürlichen oder künstlichen Lösungen oder deren Niederschlägen, welche
Zink in irgend einer Form enthalten.
ίο Das Verfahren beruht auf folgenden bekannten Reaktionen:
A. Die natürlichen oder künstlichen Sulfide des Zinks, Kadmiums und einiger anderen
Metalle' werden bei gewöhnlichen: 'Terriperaturen durch angesäuerte Lösungen von
'Ferrisulfat, Fe2 (SO4J3, rasch und vollkommen
unter Freiwerden von Schwefel und Bildung von Zinksulfat usw. zersetzt, wie durch folgende
Formel angegeben: - ■
' Zn S+ Fe2(SO4J3= (1)
Zn SO4 + 2 Fe SO4 +S.
Das Ferrisulfat wird dabei zu Ferrosulfat reduziert. .·..-·..
B. Alle oxydierten Verbindungen des Zinks sind, in mit verdünnter Schwefelsäure angesäuertem
Wasser löslich: ·'...-.
Zn 0 + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 O.
ZnCO3 + H2SO4 -ZnSO4 + CO2 + H2O.
ZnCO3 + H2SO4 -ZnSO4 + CO2 + H2O.
Zn2 Si O4 + 2 H2 SO4 =
2 Zn SO4 + Si O2 +"2 H2 O .usw.
2 Zn SO4 + Si O2 +"2 H2 O .usw.
C. Wenn zu ■ einer außer Zinksulfat das Sulfat eines anderen öder mehrerer anderen
3S Elemente enthaltenden Lösung eine bestimmte
Menge von künstlich ausgefälltem Zinksulfid, Zn S, zugesetzt wird, welche chemisch den in
der Lösung befindlichen, durch Schwefelwasserstoff niederzuschlagenden Metallen äquivalent
ist, dann werden diese Metalle entsprechend ihrer Verwandtschaft zum Schwefel der Reihe Pd, Hg, Ag, Cu, Bi, Cd, Sb, Sn, Pb,
Zn, nach vollkommen als Sulfide ausfällt und lassen Zink in Lösung:
Cu SO4 + Zn S = Zn SO4 + Cu S. (2)
■ D.' Wenn Schwefelwasserstoff in die von
der vorhergehenden Reaktion verbleibende Flüssigkeit unter bestimmten- Bedingungen
eingeführt wird, welche die Grundlage vorliegender Erfindung bilden, dann kann das"
ganze Zink unter Freiwerden einer, äquivalenten Menge von Schwefelsäure als reines weißes
Sulfid niedergeschlagen werden:
Zn SO4 + H2S = Zn S-
H2SO4. (3)
. E. Wenn die von der letztgenannten Reaktion verbleibende, saure und Ferrosulfat enthaltende
Lösung bei einer geeigneten Tempe-■ratur der Einwirkung der Luft ausgesetzt
wird, dann wird das Ferrisulfat durch ein Molekül Schwefelsäure für jede zwei Moleküle
Ferrosulfat regeneriert:
2 Fe-SO4+ A0SO4=' (4)
Fe2 (SO4J3+ H2O.
Alle vorgenannten Reaktionen sind in der Chemie bekannt, dieselben konnten jedoch
bisher nicht mit praktischem Erfolge für gewerbliche Zwecke benutzt werden. Durch
Versuche, welche zur Auffindung eines praktisch, und gewerblich verwertbaren Verfahrens -:
unternommen wurden, ist nun vom Erfinder festgestellt:
i. daß sehr verdünnte, saure Ferrisulfatlösungen,
welche nicht mehr als 6 bis 1,2 Pro-
zent freie Säure und viel weniger Ferrisalz enthalten, bei gewöhnlichen Temperaturen viel
stärker auf zinkhaltige Sulfide einwirken, als stärkere Lösungen,
2. daß bei gewöhnlichen Temperaturen die Wirkung von Schwefelwasserstoff auf gelöste
oder nahezu gelöste Lösungen von Zinksälzen derart ist, daß nur ein Bruchteil des Zinks
durch ein Äquivalent an Schwefelwasserstoff ίο ausgefällt wird. Es wird dies durch folgende,
in der Patentschrift 106045 angegebene Formel ausgedrückt:
2 Zn SO4 + H2S= ZnH2 (SOJ2 + Zn S.
Die Versuche des Erfinders zeigen jedoch, daß in Wirklichkeit folgendes der Fall ist:
Zn SO4+ 2 H2 S= Zn S2 H2 + H2 SO4.
Das unter solchen Bedingungen ausgefällte Zink ist nicht in der Form von Zinksulfid,
sondern als Verbindung von Zinksulfid mit Schwefelwasserstoff ausgeschieden, welche das
Hydrosulfid bildet und das von so schlammiger Beschaffenheit ist, daß es durch Filtration nicht
abgeschieden werden kann. Die Ausfällung des Zinks ist deshalb unvollständig, und es
wird für sie ein Überschuß an Schwefelwasserstoff erforderlich. Jede dieser Bedingungen
verhindert eine praktische Anwendung der Reaktion. Wird jedoch die
Temperatur der Lösung auf ungefähr 750 gesteigert, dann tritt eine vollständige Ausfällung
des Zinks ein, wenn nur das genaue Äquivalent an Schwefelwasserstoff benutzt wird, entsprechend der Reaktion
Zn S2 H2 + Zn SO4 = 2 Zn S + H2 SO4.
Dieses macht das nachfolgend beschriebene Verfahren vollkommen: Die Erze oder die
zinkhaltigen Rohstoffe werden in irgend einem Behälter oder in ihren natürlichen Ablagerungen
mit Hilfe einer Lösung ausgelaugt, welche nicht mehr als.. 1,5 Prozent an freier Schwefelsäure
sowie einen unbestimmten Betrag an Ferri- oder Ferrosulfat enthält, welch letzterer
in Gegenwart der Luft auf die meisten metallischen Sulfide, so die des Zinks, Kupfers
und Kadmiums, eine katalytische Wirkung aus'übt, welche ihre Zerlegung in Sulfide bewirkt,
da das Eisensalz durch die Luft unter Absorption eines Moleküls Schwefelsäure abwechselnd
oxydiert und dann durch seine Wirkung auf das Sulfid zu der metallischen Komponente reduziert wird, zu welchem es
die absorbierte Säure liefert. Die gesättigte Flüssigkeit wird darauf abgezogen und das
Kadmium, Kupfer usw. durch Hinzugabe von frisch ausgefälltem Schwefelzink abgeschieden.
Hiernach wird die Lösung wieder abgezogen und der Wirkung einer abgemessenen Menge
des Schwefelwasserstoffes unterworfen, welche dem in der Lösung enthaltenen Zink entspricht.
Gleichzeitig wird die Temperatur der Lösung auf ungefähr 750 C. erhöht, wobei
dann der ganze, in der Lösung enthaltene Zinkbetrag als reines weißes Pulver niedergeschlagen
wird, welches durch Filtration leicht von der Flüssigkeit getrennt werden
kann. Ist die Flüssigkeit von dem niedergeschlagenen Schwefelzink abgeschöpft, und
ist die vorher mit dem Zink verbundene Säure . durch die Wirkung des Schwefelwasserstoffes
befreit, dann kann dieselbe von neuem zum Auslaugen des Erzes gebraucht werden.
Das niedergeschlagene Schwefelzink kann durch ein Filter gepreßt, getrocknet und in
metallisches Zink, oder in Zinkoxyd umgewandelt werden. Der Schwefel kann dann in irgend einer Weise wieder zur Herstellung
von Schwefelwasserstoff benutzt werden.
Wenn Bergwasser zu behandeln sind und die benutzten sauren Lösungen entweder zur
Mine zurückgeführt oder ins Freie abgelassen werden, dann ist es wesentlich, für die Übertragung
der Wärme der behandelten Lösung auf die zu behandelnde Lösung einen Gegenstrom-
oder ähnlichen Apparat zu benutzen.
Werden Erze benutzt, welche kohlensauren Kalk oder andere Stoffe enthalten, die die
freie Säure der Auslaugeflüssigkeit aufbrauchen, dann ist es notwendig", die freie
Säure durch Auslaugen gerösteter. Erze mit Hilfe von schwefliger Säure zu ersetzen,
welche von den Röstgasen erhalten wird.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Verfahren zur Gewinnung von reinem Schwefelzink aus schwefelsauren Lösungen, welche, neben dem Zink noch andere Metalle enthalten, durch Ausfällen mittels ■ Schwefelwasserstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung zur Abscheidung der fremden Metalle zunächst mit einem Betrag an frisch gefälltem Schwefelzink versetzt wird, welcher wenigstens den in der Lösung enthaltenen und durch Schwefelwasserstoff niederzuschlagenden Metallen mit Ausnahme von Zink entspricht, und dann unter Erhitzung auf etwa 750 C. mit einer, dem in der Lösung enthaltenen Zink genau gleichwertigen Menge von Schwefelwasserstoff behandelt wird, worauf die übrig bleibende Flüssig- 1:t5 keit nach Abscheidung des reinen Schwefelzinks wieder zum Auslaugen frischer Erze od. dgl. benutzt werden kann.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE149557C true DE149557C (de) |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE149557C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4301042C1 (de) * | 1993-01-16 | 1994-04-07 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Gewinnung von Zink, Eisen und Mangan aus zink-eisen-manganhaltigen Schlämmen |
-
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DE4301042C1 (de) * | 1993-01-16 | 1994-04-07 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Gewinnung von Zink, Eisen und Mangan aus zink-eisen-manganhaltigen Schlämmen |
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