DE2427133C2 - Verfahren zum Gewinnen von Metallen, insbesondere Zink aus einem Metallabfall, der Chloride und/oder andere Halogenide und andere unerwünschte Metallsalze, insbesondere Nitrate oder Phosphate bildende Anionen enthält - Google Patents

Verfahren zum Gewinnen von Metallen, insbesondere Zink aus einem Metallabfall, der Chloride und/oder andere Halogenide und andere unerwünschte Metallsalze, insbesondere Nitrate oder Phosphate bildende Anionen enthält

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Description

a) der Metallabfall mit einer flüssigen organischen einen Kationenaustauscher enthaltenden Phase unter Bildung eines in der organischen Phase löslichen metallorganischen Komplexes in Kontakt gebracht wird,
b) Halogenide und andere Verunreinigungen aus ι ·> der organischen Phase durch Auswaschen mit Wasser oder einer wäßrigen alkalischen Lösung entfernt werden, und
c) anschließend die organische Phase mit einer Mineralsäure in Kontakt gebracht und eine reine Metallsalzlösung gewonnen wird.
25
Bei mehreren Verwendungsgebieten von Zink, ζ. Β.
' beim Feuerverzinken, wird ein chlorhaltiges Flußmittel verwendet. Bei diesen Verwendungen entsteht ein chloridhaltiger Zinkabfall in der Form eines Abbrandes, der abgeschäumt wird.
Der Abfall ist im allgemeinen auch mit einem gewissen Gehalt an metallischem Zink gemischt Durch Verwendung bekannter Techniken kann der metallische Teil des Abfalles jedoch von dem reinen Abbrand getrennt werden, insofern dies für die weitere Verarbeitung des Zinkabfalls zweckmäßig ist
Der Abfall ist meistens so stark mit Chloriden '''', verunreinigt, daß die beim Auflösen in Schwefelsäure , gewonnene Lösung nicht direkt zur elektrolytischen Gewinnung von Zink eingesetzt werden kann. Der 'chloridhaltige Abfall wurde daher hauptsächlich unter Anwendung thermischer Verfahren aufgearbeitet
Aus der norwegischen Patentanmeldung 2 898/70 ist ein Verfahren zur Behandlung chloridhaltigen Zinkabfalles bekannt, wobei der Abfall als Rohmaterial für die Herstellung von Zink aus Zinksulfatauflösungen geeignet gemacht wird. Das Verfahren laut der erwähnten Patentanmeldung basiert darauf, daß der Zinkabfall zuerst mit Schwefelsäure ausgelaugt und die dabei gebildete, chloridhaltige Zinksulfatlösung mittels eines Flüssigkeit-Flüssigkeit-Austausch-Verfahrens von Chloriden gereinigt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Gewinnen von Metallen, insbesondere Zink, aus einem Metallabfall, der Chloride und/oder andere Halogenide und andere unerwünschte Metallsalze, insbesondere Nitrate und Phosphate bildende Anionen enthält, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des einzigen Patentanspruches gelöst
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber der bisher bekannten Technik ist darin zu sehen, daß in einer so einfachen und wirksamen Weise vermieden wird, daß Chloride in die Zinksulfatlösung gelangen.
Das vorgeschlagene Verfahren basiert auf einer direkten Behandlung des chloridhaltigen Zinkabfalles mit einer organischen Phase, die aus einem üblichen flüssigen Kationenaustauscher besteht, der zur Gewinnung von Metallionen aus wäßrigen Metallsalzlösungen durch Flüs'iigkeit-Flüssigkeit-Extraktion verwendet wird. Als Kationenaustauscher können Naphlensäuren und andere Karbonsäuren, insbesondere Mischungen von Karbonsäuren mit 9, 10 oder J1 C-Alomen, die sekundäre und tertiäre Säuren im Mischungsverhältnis von etwa 1 :9 aber keine primären Säuren enthalten, nachfolgend kurz »Produkt A« genannt, verwendet werden. Auch Alkanphosphorsäuren, wie z. B. Di-Äthyl-Hexyl-Phosphorsäure können verwendet werden. Die organischen Kationenaustauscher Hegen vorteilhafterweise in ihrer Säureform und in einem geeigneten organischen Lösungsmittel mit geringer Löslichkeit in einer wäßrigen Phase vor.
Das Zinkoxid im chloridhaltigen Abbrand reagiert direkt mit dem Kationenaustauscher und bildet einen in der organischen Phase löslichen metaliorganischen Komplex.
Während der Extraktion wird auch das vorliegende Chlorid, beispielsweise in Form von Salzsäure oder anderen Chlorverbindungen, eine Komplexbildung eingehen und wird dann in der organischen Phase aufgelöst Bei nachfolgendem Kontakt zwischen der organischen Phase und einer wäßrigen Phase, ggf. in Gegenwart eines Alkalis, wie z.B. Natriumhydroxid, können jedoch eventuelle Chloridverbindungen aus der organischen Phase ausgewaschen werden. Die organische Phase ist nach dieser Auswaschung mit einer neutralen oder alkalischen wäßrigen Phase chloridfrei und enthält den metallorganischen Komplex mit Zink.
Wird die organische Phase danach in Kontakt mit Schwefelsäure gebracht, so entsteht eine Zinksulfatlösung, die sich zur elektrolytischen Herstellung von Zink oder auch zur direkten Ausfällung von Zinksulfat eignet
Der organische Kationenaustauscher befindet sich nach dem Kentakt mit der Schwefelsäure wieder in seiner Säureform und kann zur erneuten Reaktion mit chloridhaftigem Zinkabfall in den Prozeß zurückgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf Zinkabfal), sondern kann allgemein zur Wiedergewinnung von Metallwerten, wie z. B. Kupfer und Nickel, aus metallhaltigem Abfall verwendet werden. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber einer direkten Auflösung der Metallwerte in üblichen organischen Säuren besteht darin, daß in einer einfachen und wirksamen Weise vermieden wird, daß unerwünschte Anionen, nämlich Chloride, Bromide, Fluoride und andere in der gewonnenen Metallsalzlösung auftreten. Das folgende Beispiel soll die Erfindung erläutern.
Beispiel
Ein als Abbrand bei der Feuerverzinkung entstandener Zinkabfall wurde mechanisch gesiebt, wobei der wesentliche Teil des vorhandenen metallischen Zinkes entfernt wurde. Die weiteren Versuche beziehen sich auf das gesiebte Material.
Eine Analyse des abgesiebten Zinkabfalles ergab einen Gehalt von 30% Zink und 2,7% Chlorid sowie 3% eines in starker Schwefelsäure unlöslichen Materials.
Das einleitende mechanische Sieben bewirkte, daß fein zerteiltes metallisches Zink weiterhin im Zinkabfall vorhanden war. Dieses metallische Zink betrug etwa ' 30% des Abfalles. Die restliche Zinkmenge (etwa 50%) dürfte hauptsächlich aus Oxiden, Chloriden und Oxichioriden bestehen.
100 g Zinkabfall wurden in Kontakt mit 1 Liter
organischer Phase bestehend aus 30% des erwähnten Produktes A und 70% einer Mischung aliphatischer Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich von 187,5 bis 2100C gebracht, Nach 50 Min, Umrühren bei 5O0C wurden die feste und die flüssige Phase getrennt, 66 g des Zinkabfalles waren von der organischen Phase aufgelöst worden. Die organische Phase zeigte nun einen Gehalt von 52,6 g/l Zn und 0,61 g/l Cl.
Diese organische Phase wurde dann mit einem gleichen Volumen Wasser unter Umrühren während
10 Min. bei 2O0C in Kontakt gehalten. Der Chloridgehalt in der organischen Phase wurde somit in dieser einen Kontakt-Stufe von 0,61 g/l auf 0,01 g/l herabgesetzt
Die organische, 52,7 g/l Zn enthaltende, Phase wurde mit einem doppelten Volumen molarer Schwefelsäure unter Umrühren bei 2O0C während 10 Min. in Kontakt gehalten. Eine Analyse der wäßrigen Phase ergab, daß Zink vollständig in die wäßrige Phase überführt war.
,f

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Gewinnung von Metallen, insbesondere Zink, aus einem Metallabfall, der Chloride und/oder andere Halogenide und andere unerwünschte Metallsalze, insbesondere Nitrate oder Phosphate bildende Anionen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
DE2427133A 1974-06-05 1974-06-05 Verfahren zum Gewinnen von Metallen, insbesondere Zink aus einem Metallabfall, der Chloride und/oder andere Halogenide und andere unerwünschte Metallsalze, insbesondere Nitrate oder Phosphate bildende Anionen enthält Expired DE2427133C2 (de)

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