DE238292C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Zink aus zinkarmen Erzen, insbesondere aus Galmei.

Man bringt nach der Erfindung das genügend 'zerkleinerte Erz in eine geeignete Vorrichtung und unterwirft es bei einer 50 ° C. überschreitenden Temperatur einem methodischen Waschprozeß mit schwefliger Säure. Die Behandlung des Materials bei dieser erhöhten Temperatur weist den bisher bekannten Verfahren gegenüber, die bei Behandlung von Zinkerzen mit schwefliger Säure bei gewöhnlicher Temperatur arbeiten, einen erheblichen Vorteil auf.

Das bei der Behandlung zunächst resultierende Zinksulfit oxydiert sich so wie es gebildet wird im Bade unter der Einwirkung der mit der schwefligen Säure in die Apparatur eingeführten Luft direkt zu Zinksulfat, wobei Wasserstoff frei wird.

Es ist deswegen wichtig, in der Wärme zu arbeiten, weil die schweflige Säure in der Kälte mit dem Zink zwar auch in Reaktion tritt, weil sich in diesem Falle aber infolge einer Nebenreaktion eine unlösliche Verbindung zwisehen Zink und dem Aluminium, das in dem Galmei enthalten ist, bildet, wodurch ein Teil des Zinks aus der Reaktion ausscheidet. Die Zinkmenge, die so in Verlust gerät, ist um so größer, je langsamer die Reaktion vor sich geht.

Um solche Verluste nach Möglichkeit zu vermeiden, arbeitet man bei hoher Temperatur und stellt so ohne weiteres Zinksulfat her. .

Die in der geschilderten Weise behandelten Mineralien werden nunmehr noch in eine zweite \^orrichtung eingebracht, wo sie noch einmal

der Einwirkung eines mit 'schwefliger Säure leicht angesäuerten Bades unterworfen werden, um hierdurch in bekannter Weise die letzten in ihnen enthaltenen Spuren von Zink zu entfernen. Die Hauptzinkmenge ist natürlich bereits durch die vorhergehende Behandlung mit • schwefliger Säure und Luft als Zinksulfat ausgeschieden worden.

Im Verlaufe des oben beschriebenen Auswaschungsprozesses reichert sich die Lösung mit Zinksulfat immer mehr an, in dem Maße, wie sie über immer neue Mineralien in. Gegenwart von schwefliger Säure geführt wird. Beim Austreten aus der Vorrichtung wird die Lösung in bekannter Weise im Vakuum zur Trockne eingedampft.

Das in der beschriebenen Weise erhaltene Zinksulfat wird nunmehr noch einer weiteren Behandlung, die das Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung darstellt, unterworfen. Dieselbe ermöglicht es, das Zinksulfat in bisher unbekannter Weise unmittelbar zu metallischem Zink zu reduzieren.

Bisher war man der Ansicht, daß Zinksulfat nicht als solches reduzierbar ist. Die bisher bekannten Verfahren bezwecken, das Zinksulfat entweder' auf elektrolytischem Wege in Zinkchlorid überzuführen oder durch Schmelzen in Zinkoxyd zu verwandeln. Nach vorliegender Erfindung wird das Zinksulfat mit einer geeigneten Menge magerer Kohle und Bariumkarbonat durch Mahlen innig gemischt, und hierauf direkt einem Destillationsprozeß unterworfen. Es bildet sich hierbei Schwefelbarium unter Freiwerden von metallischen Zinkdämpfen und Kohlenoxyd sowie geringer Mengen Kohlensäure und Stickstoff.

Der aus Schwefelbarium und Verunreinigungen bestehende Destillationsrückstand ist bröcklig. Da die Zuführung des zu behandelnden Materials kontinuierlich erfolgt, wodurch der Zutritt größerer Mengen Luft vermieden wird, entwickelt sich nämlich kein Zinkstaub, so daß die großen Verluste, die auf die Bildung des letzteren in den Zinkschmelzen bisher zurückzuführen waren, vermieden werden.

ίο Die Destillation wird zweckmäßig in einem zweiteiligen Zylinder aus geschmolzenem Quarz vorgenommen. Ein Teil desselben ist geneigt, um eine leichte Entleerung der Rückstände zu ermöglichen. Die beiden Zylinderteile sind in der Mitte durch eine durchlöcherte Muffe miteinander verbunden, aus welcher die Destillationsgase entweichen.

An beiden Enden des Zylinders vorgesehene mechanische Vorrichtungen ermöglichen, die Be-Schickung des Zylinders auf der einen Seite und die Entfernung der Rückstände auf der anderen Seite selbsttätig vorzunehmen, ohne daß das Material mit der Außenluft in Berührung kommt.

Die dritte Phase des Verfahrens nach vorliegender Erfindung bezieht sich auf die Regenerierung des Bariumkarbonats und Schwefels ; auch sie stellt einen erheblichen Fortschritt gegenüber den bisher bekannten Verfahren dar. Bekanntlich entsteht bei Einwirkung von Kohlensäure auf Alkalisulfid ein Karbonat unter Freiwerden von Schwefelwasserstoff. In Gegenwart von Wasser löst sich ein Teil des hierbei entstandenen Schwefelwasserstoffes in demselben auf und beeinträchtigt die Wirkung der Kohlensäure; unter Umständen wird diese sogar vollkommen lahmgelegt. Aus diesem Grunde verwendet man in • der Praxis gewöhnlich zur Ausführung der Reaktion Türme, in welchen Flüssigkeiten, die das Alkalisulfid enthalten, von oben herunterfallen, während die Kohlensäure unten im Turm eingeführt wird. Da aber in dem Turm immer ein leichter Überdruck herrscht, so wird auch hier ein Schwefelwasserstoff von der Flüssigkeit aufgenommen, wodurch die Ausfällung des Alkalikarbonats verlangsamt und unvollständig wird.

Diese Nachteile, durch welche der gesamte Produktionsvorgang verlangsamt wird und Schwefelverluste herbeigeführt werden, werden nach vorliegender Erfindung durch Verwendung einer Apparatur vermieden, die ein außerordentlich schnelles Entweichen des Schwefelwasserstoffes in einen verhältnismäßig leeren Raum, und die eine vollkommene Ausfällung des Bariumkarbonates gestattet. Eine solche Apparatur, die zweckmäßig aus Aluminium hergestellt wird, besteht beispielsweise aus drei zylindrisch konischen Gefäßen, die stufenweise übereinander angeordnet sind und durch ein geneigtes Rohr am Boden miteinander in Verbindung stehen, welches den Bariumkarbonatniederschlag, sobald er sich bildet, aufnimmt und aus den Gefäßen herausführt. Die Bariumsulfidlösung läuft in das oberste Gefäß ein und fließt von dort in die beiden anderen Gefäße. Aus dem letzten tritt sie als reines Wasser aus, das von Schwefel und Barium durch einen Kohlensäurestrom vollkommen befreit ist, weleher im umgekehrten Sinne durch das unterste Gefäß in die Apparatur eintritt, nachdem er vorher durch ein Gefäß mit Wasser hindurchgeführt worden war. Die Kohlensäure wird durch den Wasserbehälter deswegen hindurchgeführt, damit ein gewisser Widerstand geschaffen wird, um ein genügendes Vakuum in der Apparatur zu erzielen, dergestalt, daß an der oberen Austrittsöffnung die Kohlensäure in ihrer Gesamtheit vom Bariumsulfid absorbiert ist und nur der entstandene Schwefelwasserstoff durch eine Saugvorrichtung abgezogen wird. Dieser letztere wird hierauf nach bekannten Verfahren zwecks Herstellung schwefliger Säure verbrannt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Verarbeitung zinkanner Mineralien, insbesondere von Galmei, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zinksulfatlösung, die unter Einwirkung schwefliger Säure und Luft auf das zerkleinerte Ausgangsmaterial erhalten ist, zur Trockne gedampft und deren Rückstand mit magerer Kohle und Bariumkarbonat gemischt und einem Destillationsprozeß unterworfen wird.