DE151022C

DE151022C -

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Publication number: DE151022C
Application number: DENDAT151022D
Authority: DE

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist bekannt, geröstete Schwefelzinkerze mit einer heißen Lösung von saurem Natriumoder Kaliumsulfat zu behandeln und aus der Lösung des gebildeten Zinksulfates das Zink elektrolytisch abzuscheiden. Dieses Verfahren - gestattet daher nicht, Zinkoxyd unmittelbar in einfacher und somit in wirtschaftlicher Weise zu gewinnen.

Es ist ferner bekannt, auf Oxyd geröstete ίο Zinkerze durch Erhitzen mit neutralem Ammoniumsulfat in Zinksulfat überzuführen, welches mit Wasser ausgelaugt und aus der entstandenen Lösung mit dem in. der ersten Stufe des Verfahrens gewonnenen Ammoniak als Hydroxyd gefällt wird, wonach man das hierbei gebildete Ammoniumsulfat wieder auskristallisieren läßt und zur weiteren Erzeugung von Zinksulfat benutzt.

Dieses an sich umständliche Verfahren - erfordert große, stets zu erneuernde Mengen von Wasser und viel Brennstoff und ist daher auf Grund dieser Übelstände wirtschaftlich nicht genügend.

Gemäß vorliegender Erfindung gelingt es,

diese Übelstände dadurch zu beseitigen, daß man das zweckmäßig auf (basisches) Sulfat

. geröstete Zinkerz mit einer Lösung von saurem .Ammoniumsulfat behandelt, wodurch unmittelbar neutrales Zinksulfat unter Bildung von neutralem Ammoniumsulfat in Lösung geht, aus welcher man dann das Zink in bekannter Weise als Hydroxyd mittels Ammoniaks fällt und die gebildete Ammoniumsulfatlösung zur Lösung frischen Gutes benutzt. Das zur Fällung dienende Ammoniak wird aus der Vorratslösung des Ammoniumbisulfates oder aus der bei der Fällung entstandenen Ammoniumsulfatlösung durch Zusatz von Calciumhydroxyd dargestellt.

Der Vorgang wird durch folgende Gleichungen veranschaulicht.

I. ZnO-ZnSO₄ + 2 NH₄ HSO₄ + xH₂O = 2.Zn SO₄ + (NH₄J₂ SO₄ +

(x + 1) H₂ O.

II. 2 Zn SO₄ + (NHJ₂SO₄ + 4 NH₃ + 4 H₂ O ■= 2 Zn (O H).₂ + 3 (NHJ₂ SO₄.

III. 2 (NHJ₃ SO₄ + 2 Ca(O H)₂ =

2 Ca SO₄ + 4 NH₃ + 4 H₂ O.

Das Verfahren wird zweckmäßig, in der Weise ausgeführt, daß man das geröstete Gut mit einer verdünnten Lösung von Ammoniumbisulfat behandelt, die durch Zusatz von technischer Schwefelsäure (spez. Gew. 1,750)

zu einer Lösung von Ammoniumsulfat (spez. Gew. 1,02 bis 1,5+) bereitet wird.

Anstatt die Schwefelsäure zu dem Ammoniumsulfat zu setzen, bevor das Erz damit behandelt wird, kann man in der Weise verfahren, daß man das Erz mit der Ammoniumsulfatlösung befeuchtet und dann die Schwefelsäure hinzufügt.

Bei Galmeierzen und gewissen Sorten Flugstaub ist ein vorheriges Rösten nicht erforderlich, aber doch zweckmäßig, da die in den Galmeiarten enthaltene Kohlensäure anderweitig verwendet werden kann.

Bei Blenden und manchen Erzabfällen ist es wünschenswert, die Röstung so zu leiten, daß möglichst viel Zinksulfat gebildet wird, indem so die erforderliche Menge an saurem Ammoniumsulfat und daher die Menge der zu dessen Herstellung erforderlichen Schwefelsäure vermindert wird.

Die Menge von saurem Ammoniumsulfat, die einer gegebenen Beschickung zuzusetzen ist_? muß derart berechnet werden, daß gerade genügend ungesättigte Schwefelsäure vorhanden ist, um alles Zink, Kadmium und irgend ein Alkalimetall, das anwesend sein möge, zu lösen.

Die erhaltene Lauge wird abgezogen, und die Rückstände werden mit Ammoniumsulfatlösung gewaschen. Die Waschwässer können mit der Lauge vermischt werden. Die ganze so erhaltene Flüssigkeitsmenge wird durch eine Schicht von Calciumkarbonat filtriert (oder mit einer kleinen Menge dieses Körpers in fein verteiltem Zustand verrührt) und stehen gelassen, damit schwebende Teilchen Zeit haben, sich abzusetzen, worauf sie in einen anderen Behälter abgezogen wird. Die Flüssigkeit enthält Zinksulfat und Kadmiumsulfat (wenn letzteres Metall in dem Erz anwesend war) oder die Doppelverbindungen dieser Metalle mit Ammoniumsulfat. Sie wird zweckmäßig mit Zinkstaub unter Bewegung behandelt oder durch Kästen laufen gelassen, die Zinkdrehspäne enthalten, wie es zum Niederschlagen von Gold aus Cyänidlösungen bekannt ist. Der Zinkstaub oder die Zinkspäne werden dann in üblicher Weise behandelt, um Kadmium als Metall oder Pigment zu erzeugen.

Wenn eins der gewöhnlichen Zinkerze behandelt wird, so ist die Flüssigkeit frei von solchen Stoffen, die der Reinheit des daraus durch Fällung zu erhaltenden Zinkoxydes schädlich sein wurden. Sollten solche Verunreinigungen jedoch vorhanden sein und nicht durch die gewöhnlichen Hilfsmittel beseitigt werden können, so ist es besser, vorliegendes Verfahren lieber zur Erzeugung von metallischein Zink als von Zinkoxyd anzuwenden.

Zu der in der beschriebenen Weise erhaltenen und gereinigten Flüssigkeit setzt man eine Lösung von Ammoniak, die zur Fällung des ganzen Zinks genügt.

Der gebildete Niederschlag besteht aus Zinkhydroxyd, das zweckmäßig in einer Filterpresse entwässert wird, so daß es nach Abtreiben des zurückgebliebenen Wassers einschließlich des chemisch gebundenen zum Verkauf als technisches Zinkoxyd oder zum Verschmelzen auf metallisches Zink fertig ist.

Die Ammoniaklösung wird zweckmäßig aus der Stammlösung des Ammoniumsulfates derart hergestellt, daß man die erforderliche Menge Ammoniumsulfat mit einer genügenden Menge von gelöschtem Kalk behandelt und die Mischung stehen läßt, bis der gebildete Gips sich gesetzt hat, wonach die überstehende Flüssigkeit klar abgezogen werden kann. Da die Stammlösung des Ammoniumsulfates verdünnt ist, so findet nur ein geringer Verlust an Ammoniak bei' dieser Arbeit statt, wenn die Ammoniaklösung nicht längere Zeit gehalten wird; eine Schicht von Mineralöl auf der Oberfläche genügt jedoch, das Entweichen von Ammoniak durch Verdampfen zu beschränken.

Die Flüssigkeit, aus welcher das Zinkhydroxyd gefällt worden ist, enthält Ammoniumsulfat und wird deshalb in den Vorratsbehälter für das Ammoniumsulfat zurückgeführt, ebenso wie die bei dem Auswaschen der Rückstände usw. erhaltenen Flüssigkeitsmengen.

Um nicht zu viel Flüssigkeit ansammeln zu lassen, kann man zwischen den beschriebenen Arbeitsstufen eine Verdampfung vornehmen, um z. B. Ammoniakgas aus einem Teil des in der beschriebenen Weise hergestellten wässerigen Ammoniaks abzuscheiden. Das Gas wird abgeführt, um durch andere Teile des wässerigen Ammoniaks wieder absorbiert zu werden; die erschöpfte Flüssigkeit wird entfernt.

Der Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß die Menge der Flüssigkeit im Laufe des Verfahrens praktisch dieselbe bleibt oder konstant gehalten werden kann.

In Fällen, wo die Reinheit des Zinkweißes nicht wesentlich ist, kann Natrium- oder Kaliumsulfat an Stelle der beschriebenen Ammoniumverbindung angewendet werden, aber , in solchen Fällen muß die Stammlösung weit schwächer gemacht werden.

Claims

115 ..Patent-Anspruch:

Verfahren zur Darstellung von Zinkoxyd durch Auslaugen von· gerösteten Zinkerzen oder anderen 'zinkhaltigen

Massen mittels saurer Alkalisulfatlösungen und Ausfällen des Zinks aus den erhaltenen Laugen mittels Ammoniaks, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Lösung von Ammoniumbisulfat durch Zusatz von Schwefelsäure zu neutraler Ammoniumsulfatlösung hergestellt und daß die zur Fällung erforderliche Ammoniaklösung aus der bei dem Ausfällen des Zinks erhaltenen neutralen Ammoniumsulfatlösung durch Zusatz von Calciumhydroxyd gewonnen wird.