DE214814C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■KLASSE 40«. GRUPPE

in LONDON.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Abscheidung und Gewinnung von Arsen aus arsenhaltigen Erzen und den halbgeschmolzenen, mit »Speise« bezeichneten Hüttenerzeugnissen unter Vermeidung der Entstehung arsenhaltiger Dämpfe, die im großen schwer zu verdichten sind und, wenn sie entweichen, höchst schädlich wirken. Gemäß dem neuen Verfahren wird das Erz oder die Speise in

ίο fein verteiltem Zustand mit einem Alkalikarbonat geröstet und hierdurch das Arsen als arsensaures Alkali gewonnen, während die in dem Ausgangsstoff zurückbleibenden Metalle gleichzeitig in eine Form gebracht werden, die ihrer Weiterbehandlung sehr günstig ist.

Es ist früher bereits vorgeschlagen worden, beim Naßverfahren Natriumkarbonat zur Abscheidung von Arsen, Antimon und Zinn in Form ihrer Natronsalze von den Metallen zu verwenden, mit denen sie im Erz vereint sich vorfinden; hierbei wird das Arsen aber gemischt mit einer großen Anzahl anderer Verunreinigungen in Form eines Schlamms erhalten, der lediglich als Abfallstoff anzusehen ist, da man das Arsen usw. nicht in vorteilhafter Weise daraus gewinnen kann. Weitere Vorschläge gingen dahin, Natriumkarbonat und Kupferoxyd zur Abscheidung von Arsen, Antimon und Zinn in Form von Schlacken aus Kupfererzen zu benutzen, die bis zur

J₁-

Schmelzung erhitzt wurden; in diesem Falle wurde aber das Gut nicht an der Luft geröstet, und infolgedessen können dort auch die Reaktionen nicht auftreten, die bei dem neuen Verfahren stattfinden, und es konnte daher auch das gewünschte arsensaure Salz nicht erhalten werden. Schließlich ist es auch bekannt, arsenige Säure durch Glühen mit Alkalikarbonat in arsensaures Alkali überzuführen.

Das neue Verfahren soll in erster Linie der Gewinnung von Arsen aus Erzen oder Speise dienen, die 30 Prozent oder mehr Arsen, für gewöhnlich in der Form von Metallarseniden, enthalten; in diesen Fällen kann mittels des neuen Verfahrens das arsensaure Alkali gewöhnlich direkt in marktfähigem Zustand erhalten werden, während das Eisen und die anderen Metalle im Ausgangsstoff als Oxyde oder Hydroxyde zurückbleiben.

Nur sehr wenige arsenhaltige Erze sind genügend frei von Gangart, um mit Nutzen direkt nach dem neuen Verfahren bearbeitet werden zu können; die meisten Erze befinden sich in einem Zustand, der es ratsam erscheinen läßt, sie zuerst einem Schmelzprozeß bekannter Art zu unterwerfen, bei dem das ' Eisen oder die anderen vorhandenen Metalle teilweise mit dem Arsen in. Form von Speise ,abgeschieden werden. Das Erz oder die Speise wird dann zu einem feinen Pulver gemahlen

(das zwecks Abscheidung von Metallteilchen und groben Stücken gesiebt wird) und in dieser Form innig mit einer genügenden Menge· kalzinierter Soda oder einer anderen Form des Natriumkarbonats in solchem Verhältnis gemischt, daß nach Abzug des für die Bindung des gesamten Arsens erforderlichen Alkali noch ein kleiner Überschuß davon vorhanden ist. Das Gemisch wird dann sorgfältig in einem

ίο geeigneten Röstofen- geröstet, ■ bis das gesamte ,Arsen oxydiert ist und sich mit dem Alkali zu arsensaurem Natron verbunden hat; das Eisen und die anderen vorhandenen Metalle, die vorher mit dem Arsen verbunden waren, oxydieren dabei gleichfalls. Die Vorgänge im Röstofen lassen sich kurz folgendermaßen erklären: Angenommen z.B., daß das Erz aus Arseneisen FeAs₂ bestehe, so wird dies beim' Erhitzen vermutlich zu Fe₃ A s_a reduziert, das Arsen "dagegen freiwerden. In keinem Zeitpunkt des Verfahrens tritt eine Verflüchtigung von Arsen auf; dies oxydiert sich ' vielmehr an der erhitzten Luft und bildet mit der Soda arsenigsaures Natron (Na₂ O)₃ As₂O₃.

Diese Verbindung nimmt rasch weiteren Sauerstoff auf und verwandelt sich in arsensaures Natron (Na₂ OJ₃ A S₂ O₆. Das auf der ersten Stufe des Verfahrens gebildete arsensaure Natron reagiert dann aller Wahrscheinlichkeif nach mit einem Teil des reduzierten Eisenarsenids Fe₃As₂, das in arsenigsaures Eisenoxydul (FeO)₃As₂O^ übergeht, während das arsensaure Natron zu arsenigsaurem Salz reduziert und vermutlich sofort durch die Einwirkung der Luft wieder oxydiert wird. Das arsenigsaure Eisenoxydul, das sich vermutlich als Zwischenerzeugnis bildet, nimmt Sauerstoff auf und ergibt neben Eisenoxyd (Fe₂ O₃) und Fe₃ O₄ arsenige Säure A S₂ O₃ ; diese wird sofort vom Alkali gebunden und durch den . Sauerstoff der Luft zu _i arsensaurem . Natron (Na₂ O)₃ A s₂ O₆ oxydiert; dies ist das Enderzeugnis. Es wird ausdrücklich bemerkt, daß der oben angegebene Verlauf der Reaktion nur ;vermutet wird und daß er sich entsprechend den Vorgängen im Ofen und entsprechend der Natur der anwesenden Metalle ändern muß. So werden sich z. B. bei Gegenwart von Kobalt und Nickel als Metalloxyde die niedrigsten Oxydationsstufen ergeben, da die höheren Oxyde dieser Metalle beim Röstprozeß nicht entstehen. In allen Fällen jedoch verwandelt sich das Arsen schließlich in lösliches arsensaures Alkali. Hat die Vereinigung des Arsens mit dem Alkali stattgefunden, so * wird das Röstgut ausgelaugt, gründlich mit Wasser ausgewaschen und so gut wie alles Arsen in Form von arsensaurem Natron herausgelöst. Das Eisen und die anderen Metalle bleiben im Rückstand als teilweise hydrierte Oxyde zurück, befinden sich also in einem für die weitere, chemische Auflösung besonders günstigen Zustande.

Die das arsensaure Natron enthaltende Lösung kann dann einfach in geeigneten Pfannen aus Eisen o. dgl. gekocht werden, bis die Verdampfung weit genug vorgeschritten ist, daß sich beim Abkühlen ein festes Salz ergibt. Natürlich kann man das Erhitzen auch so lange fortsetzen, bis ein rohes wasserfreies-Salz zurückbleibt; die erhaltenen: Erzeugnisse können dann durch Umkristallisieren oder auf andere Weise gereinigt werden.

Als Beispiel für das neue Verfahren sei angegeben, daß aus einem 40 Prozent Arsen enthaltenden Erz nach dem Rösten und Auslaugen wasserfreies arsensaures Natron erhalten wurden, das 44 Prozent Arsensäure enthielt, während der getrocknete Oxydrückstand nur 2 Prozent Arsen aufwies. Die Ergebnisse ändern sich natürlich je nach dem Ausgangsstoff.

Ist infolge ungenügender Achtsamkeit beim Röstprozeß die Beschickung zusammengebacken, so vollzieht sich die Abscheidung des Arsens in Form von arsensaurem Natron nicht, wie es gewöhnlich verlangt wird, vollständig, und man ändert das Verfahren dann vorteilhaft so ab, daß die ganze Beschickung nach dem Herausziehen durch ein Sieb von zehn Maschen auf den Zoll gesiebt wird, das den zusammengebackenen Teil "zurückhält; dieser wird dann wieder gemahlen und mit so viel Salpeter gemischt, als zur Einwirkung auf das noch vorhandene Arsen erforderlich ist. Für gewöhnlich genügt 1 Teil Salpeter auf ι Teil ungerösteter Speise. Das Gemisch wird dann von neuem geröstet und das Erzeugnis wie vorher behandelt.

Wird das Verfahren sorgfältig durchgeführt, so kann man die soeben beschriebene Hilfsmaßnahme (das nochmalige Rösten mit Salpeter) vermeiden; immerhin ist sie hier beschrieben worden, um, wenn nötig, angewendet zu werden und das neue Verfahren zu vervollständigen. Mahlt man die zusammengebackenen Teile der Beschickung sehr gründlich, so kann man sie sofort ohne Salpeterzusatz von neuem rösten, wobei das vorhandene kohlensaure Natron auf das Arsen ebenso wie bei der Hauptmenge einwirkt; es ist aber manchmal billiger, weniger gründlich zu mahlen und dafür Salpeter zuzusetzen, der bis zu einem gewissen Grade als Flußmittel wirkt. .

Kalzinierte Soda wurde bei dem oben angeführten Beispiel deshalb gewählt, weil es das billigste Alkalikarbonat darstellt, das man zweckmäßig bei dem Verfahren verwenden kann; selbstverständlich kann man an ihrer

Stelle aber auch die übrigen chemischen Ersatzstoffe für kohlensaures Natron verwenden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zur Gewinnung von Arsen aus Erzen und Speisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz oder die Speise mit kohlensaurem Alkali im Verhältnis zum Arsen im Überschuß versetzt und geröstet wird, worauf das erzeugte arsensaure Alkali durch Auslaugen aus dem Röstgut für sich gewonnen wird.

   Berlin, gedruckt in der Reichsdruckerei.