DE1592256A1

DE1592256A1 - Verfahren zum gleichzeitigen Entwaessern und Entchloren von NE-Metalloxychloriden

Info

Publication number: DE1592256A1
Application number: DE19661592256
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Helmut Junghanss; Dipl-Chem Dr Herbert Kudelka; Dipl-Ing Dr Roever
Original assignee: UISBURGER KUPFERHUETTE
Current assignee: UISBURGER KUPFERHUETTE
Priority date: 1966-01-15
Filing date: 1966-01-15
Publication date: 1970-12-03

Description

Verfahren zum gleichzeitigen Entwässern und Entchloren von NE-Metalloxychloriden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von NE-Metalloxychloriden der allgemeinen
wasserärmere 3 chlorfreie Hydroxide,

Metalloxychloriden der allgemeinen Formel xMeO/H 0-,MeCl in

Es ist bekannt ρ die Oxychloride von Metallen durch Behandeln mit Alkali^f-'vorzugsweise Kalkmilch_t bei höherer Temperatur unter Normaldruck zu entchloren und diesen Vorgang ggfο zu wiederholen (DP 305 738 und DP 670 4l8)_c Auch ist vorgeschlagen worden, durch intensive Vermischung kleiner äquivalenter Mengen gelöster Chloride, z«B* Zinkchlorid₆ mit Kalkmilch das entsprechende Oxidhydrat auszufällen und den Niederschlag mit Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur zu entchloreno Man erhält durch die Nachbehandlung ein basisches Zinksulfat (DP 535 630)o

Ferner ist bekannt, das molekular gebundene Wasser gefällter Oxidhydrat· zu verringern₀ indem man das Fällprodukt in stabilere, wasserarmere Kristallmodifikationen umwandelte Diese Umwandlung läßt eich; wie bekannt, durch alkalisch· Einst·!» lung der Suspensionslösung und/oder durch höhere Temperatur beschleunigen* Ein teilweises Entchloren von Oxychloriden mit AlkalaLÖsungen bei höheren Temperaturen unter Normaldruck be» deutet daher je nach Verweilzeit eine geringere oder größere partiell· Entwässerung der Oxidhydrate bzw. eine geringere Nässe des Filterrücketandes.

So wird beispielsweise das Zink aus Chloridlösungen_v die Z₉B₉ durch Laugung zinkhaltiger Rückstände oder von Schwefelkiesabbränden nach chlorierender Röstung anfallen_} bei erhöhter

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Temperatur mit Kalkmilch gefällt. Je nach den Fällbedingungen entsteht dabei ein Niederschlag aus Zinkoxychloriden wechselnder Zusammensetzung, der nach dem Auswaschen und Abfiltrieren einen Filterkuchen mit 56 - 64 % Nässe in Form von kapillar und molekular gebundenem Wasser ergibt* Nach Trocknen bei 200°C erhält man ein Produkt mit 9 - 12 % Chlor, 59 - 62 % Zink sowie 2 - 5 % CaO. Die chemische Zusammensetzung und die Filterkuchennässe sind von den Reaktionsparametern Temperatur_; pH-Wert und Rührintensität abhängig*

Es ist ferner bekannt, den abfiltrierten Zinkoxychloridschlamm z. B. im Drehrohrofen bei Temperaturen bis zu I300 C zu entwässern und zu entchloren,, Bs entsteht aus dem zuvor genannten Zinkoxychlorid ein Zinkoxyd mit 65 - 70 % Zn, das für die Weiterverarbeitung zum Metall geeignet istc Ein Nachteil dieses Verfahrens ist der HCl- und ZnCl₂-Gehalt der Ofenabgase, dessen Abscheidung durch Auswaschen in Waschtürmen und/oder auf elektrostatischem Wege erheblichen technischen Aufwand er« fordert und zu einer Kreislaufführung des Zinksalzes zwingt ο

Die bekannten naßchemischen Verfahren zur Entchlorung haben den Nachteil₅ daß aie als heterogene Reaktionen langsam verlaufen, selbst wenn unter Atmosphärendruck bei höherer Temperatur, gegebenenfalls bis zum Siedepunkt der Lösung, und bei einem höheren pH-Wert,. ζ*Β. % ·· 10 _} gearbeitet wirde Bei Kalkmilch als Ifrlkali*gelingt es beispielsweise trotz langer Reaktionsdauer und Anwendung eines Überschusses nicht; die Oxychloride von Blei und Kupfer unter Atmosphärendruck vorwiegend in die Hydroxide bzw«. Oxidhydrate umzuwandeln« Die überschüssige Kalkmilch bewirkt zudem höhere CaO-Gehalte im Endprodukt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entwässern und Entchloren von NE-MetalloxyChloriden durch Einwirkung von Alkali unter Erwärmen vermeidet die oben genannten Nachteile und ist dadurch gekennzeichnet, daß man beide Vorgänge gleichzeitig durchführt indem man einer Anschlämmung des Metalloxychlorides ein

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vorzugsweise Kalkmilch- zusetzt und unter Druck auf höhere Temperatur, vorzugsweise 120 - 160 C, erhitzte Die Wirkungsweise des erfindungsgeraäßen Verfahrens beruht darauf_s daß . unter Rekristallisation eine Kornvergröberung des Fällproduktes eintritt^ wodurch in der Solvathülle des Hydrates das adsorptiv gebundene Wasser entfernt und das molekular gebundene vermindert wird. Gleichzeitig werden durch die infolge der Alkal^izugabe bedingte Anhebung des pH-Wertes die therraodynamischen Existenzbedingungen für das chlorfreie Hydroxid geschaffen. Nach dem Auswaschen und Abfiltrieren werden demzufolge Filterkuchen mit wesentlich geringeren Nässegehalten gewonnen.

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren erläutern; ohne es auf diese zu beschränken«.

Beispiel 1ί

Aus einer bei der Aufarbeitung von Pyritabbränden anfallenden Zinklösung wird das Zink im schwachsauren Gebiet mit Kalkmilch als Oxychlorid ausgefällte Nach Auswaschen und Abfiltrieren des Niederschlages wird ein Filterkuchen mit 64 % H₂O erhalten· Der bei 200⁰C getrocknete Feststoff enthält 59;6 % Zn, 11_C8 % Cl

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und 2,9 % CaO_: der Filterkuchen somit auf 1 Mol Zink 10_s8 Mol H₀O und O_s29 Mol Chlor.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird 1 Ltr- der Suspension des Zinkoxychlorides mit 165 g Feststoff (trocken), die einen pH-Wert von 8-9 aufweist, mit Kalkmilch versetzt. Die dem ZnCl -Gehalt äquivalente Menge CaO beträgt 15_}5 g_? die als feindisperse Anschlämmung von etwa 200 g CaO/1 angewandt wirdο Die Anschlämmung wird anschließend 1 h bei lAo C im Autoklaven gerührte Dabei sinkt der pH-Wert auf etwa 7_:0 - 7,3< Anschliessend wird filtriert und gewaschene Man erhält einen Filterkuchen mit 40,8 % H₃O und nach Trocknen bei 200°C ein ZnO mit 68,5 % Zn, 0,55 % Cl und O_t4 % CaO« Im Filterkuchen liegen auf 1 Mol Zink 3,6 Mol H₃O und O₄015 Mol Cl vor. Die molekulare Entwässerung beträgt über 66 %_s die Entchlorung 95 % ο

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Beispiel 2;

Au· einer Bleichloridlösung, die durch Laugen bleihaltiger Flugstäube mit Kochsalzlösung anfällt; wird das Blei ait Kalkmilch als basisches Chlorid PbCl₃.nPb(OH)₃ auegefällt. Das Fällprodukt ergibt einen Filterkuchen mit 36 % Nässe und enthält nach Trocknen bei 110°C 79,8 Pb und 12,2 S Cl. Der molare Wassergehalt; auf Blei bezogen, beträgt 8,1, der Chlorgehalt 0,89.

Zu der wässerigen Anschlämmung des Bleioxychlorides alt 260 g/l Feststoff (trocken) werden je Liter Suspension 37_t5 g CaO als Kalkmilch zugegeben. Die Anschlämmung wird 1 1/2 Stunden im Autoklaven bei l60°C gerührt. Nach Auswaschen und Abfiltrieren erhält man einen Filterkuchen mit 25,6 % H₃O. Im getrockneten PbCnH₃O liegen 84,8 % Pb und 0,85 % Cl vor.

Das Molverhältnis Pb ? H₃O und Pb : Cl beträgt im Filterkuchen 4,7 bzw« O,o6. Die Umsetzung im Autoklaven ergab somit, bezogen auf Blei, eine molare Entchlorung von 93 % und eine Entwässerung von k2 %.

Beispiel 3;

Kupferoxychlorid der Formel 3 Cu(OH)₂.CuCl₃ mit l8,5 * Cl wird in wäßriger Anechlämmung mit der äquivalenten Menge CaO in Form von Kalkmilch versetzte Durch Umsetzung bei l40°C im Autoklaven unter Rühren erhält man nach 1 Std. ein CuO/H.O, das nach Auswaschen und Filtrieren im Filterkuchen 31 % Nässe und im getrockneten, schwarzen Kupferoxid (2 Std, bei 110⁰C) 7k,5 S Cu und 0,1 % Cl aufweist. Die molare Entwässerung im Filterkuchen, bezogen auf Kupfer, beträgt 30 % und die Entchlorung über 99 S.

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Claims

Anspruch

Verfahren, zum Entwässern und Entchloren -von NE-Metalloxychloriden durch Einwirkung von Alkali runter Erwärmen, dadurch gekennzeichnet, daß aan beide Vorgänge gleichzeitig durchführt, indem man einer Anachlämmung des Metalloxychlorides ein Alkali- /vorzugsweise 'Kalkeiich, ^zusetzt und ■*· unter Druck auf eine über 100° liegende Temperatur, vorzugsweise 120 - 16O°C, erhitzt.

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