DE257647C - - Google Patents
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
-■ M 257647 KLASSE 40«. GRUPPE- ■ M 257647 CLASS 40 «. GROUP
Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. November 1910 ab.Patented in the German Empire on November 20, 1910.
Der Gegenstand der Erfindung betrifft einThe subject matter of the invention relates to a
Verfahren zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, Kupfer oder Nickel, aus schwefelsaurer bzw. schwefligsaurer Lösung und unter gleichzeitiger Regenerierung des Fällungsmittels.Process for the extraction of metals, such as zinc, copper or nickel, from sulfuric acid or sulfuric acid solution and with simultaneous regeneration of the precipitant.
Das Laugen von Zinkerzen mit schwefliger Säure ist bekannt. Man erhält dabei eine Lauge, die das Zink zum Teil als Zinksulfat, zum Teil als lösliches Zinkbisulfit enthält. UmThe leaching of zinc ores with sulphurous acid is known. You get a Lye that contains the zinc partly as zinc sulphate and partly as soluble zinc bisulphite. Around
ίο aus diesen Laugen das Zink zu gewinnen, sind bereits eine Reihe von Verfahren vorgeschlagen worden. So hat man die Lösung erhitzt bzw. gekocht (sogar verdampft), wobei freie schweflige Säure abgeht und das Zink als schwerlösliches Monosulfit ausfällt. Sodann hat man vorgeschlagen, durch die Lauge einen Luftstrom hindurchzuleiten, durch den ebenfalls freie schweflige Säure weggeführt werden soll. Schließlich hat man auch vorgeschlagen, die freie schweflige Säure durch chemisch wirkende Substanzen abzustumpfen, und sind hierfür folgende Substanzen in Vorschlag gebracht worden: Zinkoxyd, Calciumoxyd, Calciumkarbonat, Magnesiumoxyd sowie Magnesiumkarbonat, endlich noch roher oder gebrannter Dolomit.ίο to extract the zinc from these alkalis, a number of methods have already been proposed. This is how the solution was heated or cooked (even evaporated), with free sulphurous acid and the zinc precipitates as a sparingly soluble monosulfite. Then it has been suggested to use the lye to pass a stream of air through which also carried away free sulfurous acid shall be. Finally, it has also been suggested to use the free sulphurous acid to blunt chemically acting substances, and the following substances are suggested for this purpose have been brought: zinc oxide, calcium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide and magnesium carbonate, finally even more raw or burned dolomite.
Abweichend von diesen bekannten Mitteln werden bei dem Gegenstande der vorliegenden Erfindung für diesen Zweck Lösungen von leicht löslichen Magnesiumsalzen, und zwar Magnesiumsulfit für die Fällung des Zinkes aus Zinksulfat und Magnesiumbikarbonat zur Fällung des Zinkbisulfites verwendet. Die Reaktionen verlaufen dabei wie folgt:Notwithstanding these known means, the subject matter of the present Invention for this purpose solutions of easily soluble magnesium salts, namely Magnesium sulfite for the precipitation of zinc from zinc sulfate and magnesium bicarbonate Precipitation of zinc bisulfite used. The reactions proceed as follows:
a) ZnSOi +MgSO3 =- ZnSO3 + Mg SO bzw.a) ZnSOi + MgSO 3 = - ZnSO 3 + Mg SO or
b) Zn (HSOJ2 = ZnSO9 + b) Zn (HSOJ 2 = ZnSO 9 +
+Mg (HCOJ2 MgSO3 + 2H2O + 2CO2.+ Mg (HCOJ 2 MgSO 3 + 2H 2 O + 2CO 2 .
4040
Ist in der Lauge, wie dies in der Praxis gewöhnlich der Fall ist, neben dem Zinksulfat noch Zinkbisulfit vorhanden, so ist es nicht erforderlich, der Lauge noch Magnesiumsulfit zuzusetzen, sondern man läßt in einem solchen Falle das bei der Reaktion b) entstehende Magnesiumsulfit weiter auf das vorhandene Zinksulfat einwirken, das nach der Formel a) die Umsetzung herbeiführt.In the lye, as is usually the case in practice, it is next to the zinc sulphate If zinc bisulphite is still present, it is not necessary to add magnesium sulphite to the lye to be added, but in such a case the resulting from reaction b) is left Magnesium sulfite continues to act on the zinc sulfate present, which brings about the reaction according to formula a).
Die Regenerierung des erhaltenen Gemisches von Magnesiumsulfat und Magnesiumsulfit erfolgt in der Weise, daß der Lösung Kalkmilch hinzugeführt wird, wodurch Magnesiumhydroxyd neben Calciumsulfat und Calciumsulfit gefällt wird. In den Brei wird Kohlensäure unter geringem Druck (etwa 1 Atm.) eingeleitet, worauf die dabei entstehende Lösung von Magnesiumbikarbonat mittels Filterpresse von dem Gips und Calciumsulfit getrennt wird. Hierbei kann die bei der Reaktion b) freiwerdende Kohlensäure verwendet werden, während Abgänge durch Brennen von Kalkstein gedeckt werden.The resulting mixture of magnesium sulfate and magnesium sulfite is regenerated in such a way that milk of lime is added to the solution, whereby magnesium hydroxide in addition to calcium sulfate and calcium sulfite is precipitated. There is carbonic acid in the porridge introduced under low pressure (about 1 atm.), whereupon the resulting solution of magnesium bicarbonate is separated from the gypsum and calcium sulfite by means of a filter press. The carbonic acid released in reaction b) can be used, while waste from burning limestone are covered.
Der durch das Verfahren erzielte neue technische Fortschritt liegt einerseits in der An^ wendung eines gelösten Fällungsmittels, andererseits darin, daß dieses in ökonomischer Weise regenerierbar ist.The new technical progress achieved by the process is on the one hand in the an ^ application of a dissolved precipitant, on the other hand, that this is more economical Way is regenerable.
Während bei der Fällung der Zinkbisulfitlaugen mit einer sehr schwer löslichen oder unlöslichen Substanz, wie z. B. Magnesiumkarbonat, Magnesiumoxyd, Calciumoxyd, CaI-ciumkarbonat u. dgl., diese Substanz in Form eines mit Wasser angemachten Breies hinzugefügt wird, wird nach der Erfindung das Fällungsmittel als klare Lösung beigefügt. Ist im ersteren Falle das Fällungsmittel nichtWhile in the precipitation of zinc bisulfite liquors with a very poorly soluble or insoluble substance such as B. Magnesium carbonate, magnesium oxide, calcium oxide, calcium carbonate and the like., This substance is added in the form of a slurry mixed with water, according to the invention Precipitant added as a clear solution. In the former case, the precipitant is not
ίο auf das feinste zu einer Emulsion verrieben, so bilden sich daraus Klumpen, die mit Zinkmonosulfit überzogen sind und dadurch der chemischen Reaktion entzogen werden. Die Flüssigkeit ist trüb und undurchsichtig, und das Ende der Reaktion kann nur durch Analyse festgestellt werden. Dabei ist für die ganze Dauer der Reaktion eine ständige lebhafte Bewegung erforderlich, damit sich das Fällungsmittel nicht absetzt und dadurch der Einwirkung auf die darüber befindliche Flüssigkeit entzogen wird. Da aber in dem Maße, wie die Lauge an Bisulfit ärmer wird, die Einwirkung auf die letzten Reste des Fällungsmittels sich verlangsamt, da die freie schweflige Säure sehr verdünnt ist und die einzelnen Teilchen des Fällungsmittels von dem gefällten Zinkmonosulfit umhüllt sind, ist ein Verlust an Fällungsmittel unvermeidlich; ein Überschuß des Fällungsmittels zur Beschleunigung der Reaktion kann nicht angewendet werden, da ja dieser in den Zinkmonosulfitniederschlag eingeht und erst recht verloren wäre.ίο finely rubbed into an emulsion, thus lumps are formed from it, which are coated with zinc monosulfite and thereby the chemical reaction. The liquid is cloudy and opaque, and the end of the reaction can only be determined by analysis. This is for the For the entire duration of the reaction a constant lively movement is necessary in order for the Precipitation agent does not settle and thereby the effect on the liquid above is withdrawn. But as the lye becomes poorer in bisulfite, the Action on the last remnants of the precipitant slows down as the free sulphurous acid is very dilute and the individual particles of the precipitant of the precipitated zinc monosulfite are coated, a loss of precipitant is inevitable; an excess of the precipitant to accelerate the reaction cannot be used because this is included in the zinc monosulphite precipitate and would be lost even more.
Infolge der Anwendung von zwei klaren Flüssigkeiten bei dem vorliegenden Verfahren, die einfach ruhig stehen gelassen werden, ersieht man sofort das Ende der Reaktion, wenn sich nämlich die trüb gewordene Flüssigkeit geklärt hat. Der Niederschlag enthält jedoch keine Magnesia, und ein Überschuß an gelöstem Fällungsmittel bedeutet keinen Verlust desselben, da es in Lösung bleibt.As a result of the use of two clear liquids in the present process, that are simply left standing quietly, you can immediately see the end of the reaction when namely, the cloudy liquid has cleared. However, the precipitate contains no magnesia, and an excess of dissolved precipitant means no loss the same as it remains in solution.
Die Verwendung des leichtlöslichen Magnesiumbikarbonates als Fällungsmittel bietet aber die Möglichkeit einer einfachen und ökonomischen Regenerierung. Die Ablaugen von der Zinkfällung enthalten Magnesia in Form von Magnesiumsulfat und Magnesiumsulfit. Die einfache und ökonomische Umwandlung dieser Magnesiumverbindungen in Magnesiumbikarbonat ist eine Lebensfrage für die Verwendung von Magnesiumverbindungen zur Zinkfällung, da das Magnesiumoxyd oder Magnesiumkarbonat einen größeren Handelswert besitzen als das mit deren Hilfe hergestellte Zinkkonzentrat.The use of the easily soluble magnesium bicarbonate as a precipitant offers but the possibility of a simple and economical regeneration. The waste liquors from The zinc precipitation contain magnesia in the form of magnesium sulfate and magnesium sulfite. The simple and economical conversion of these magnesium compounds into magnesium bicarbonate is a vital question for the use of magnesium compounds for zinc precipitation, since the magnesium oxide or magnesium carbonate have a greater commercial value than that produced with their help Zinc concentrate.
Die bloße Fällung des Magnesiumsalzes mit einem Überschuß von Kalkmilch (Ca O2 Hs) ist praktisch unanwendbar, da mit dem Magnesiumhydroxyd sich Calciumsulfat und CaI-ciumsulfit bilden, wobei der Gipsgehalt in das Zinkkonzentrat übergeht und dadurch dessen Verhüttbarkeit ungünstig beeinflußt.The mere precipitation of the magnesium salt with an excess of milk of lime (Ca O 2 H s ) is practically inapplicable, since calcium sulphate and calcium sulphite are formed with the magnesium hydroxide, the gypsum content being converted into the zinc concentrate and thereby adversely affecting its smeltability.
Dadurch, daß bei dem Gegenstande der Erfindung in die mit Kalkmilch versetzte Ablauge Kohlensäure unter geringem Druck eingeleitet wird, erhält man zunächst eine Lösung von Magnesiumbikarbonat, die sofort von dem Gips mittels einer Filterpresse getrennt werden kann. Das Einleiten der Kohlensäure muß dabei sehr rasch ausgeführt und die Trennung sofort nach der Bildung des Magnesiumbikarbonates bewirkt werden, denn bei einer Verlängerung der Einleitung der Kohlensäure oder bei längerem Stehen nach dem Einleiten der Kohlensäure wirkt das Magnesiumbikarbonat auf den Gips ein, und es bildet sich Calciumkarbonat und Magnesiumsulfat.The fact that in the subject matter of the invention in the liquor mixed with milk of lime Carbonic acid is introduced under low pressure, a solution is initially obtained of magnesium bicarbonate, which are immediately separated from the plaster by means of a filter press can. The introduction of the carbonic acid must be carried out very quickly and the separation immediately after the formation of the magnesium bicarbonate be effected, because with an extension of the introduction of the carbonic acid or with prolonged standing after the Introducing carbonic acid, the magnesium bicarbonate acts on the plaster of paris and it forms calcium carbonate and magnesium sulfate.
Bei der Behandlung eines Gemisches von Magnesiahydrat und Gips bzw. Calciumsulfat mit Kohlensäure wird bekanntlich Magnesiumsulfat und Calciumkarbonat erhalten. Praktische Versuche haben nun ergeben, daß in jedem Falle der Rückbildung von Magnesiumsulfat zeitlich die Bildung von Magnesiumbikarbonat vorangeht, das infolge seiner Löslichkeit eine Trennung von dem vorhandenen Calciumsulfat ermöglicht, wobei dieser Trennung der Umstand zustatten kommt, daß die Magnesiumbikarbonatlösung kein Calciumbikarbonat enthält, trotzdem sich bei der Reaktion große Mengen von kohlensaurem Kalk bilden. When treating a mixture of magnesia hydrate and gypsum or calcium sulfate it is known that carbonated magnesium sulfate and calcium carbonate are obtained. Practical Experiments have now shown that in each case the regression of magnesium sulfate the formation of magnesium bicarbonate precedes it, owing to its solubility allows a separation of the calcium sulfate present, this separation the fact that the magnesium bicarbonate solution is not calcium bicarbonate is beneficial contains, despite the fact that large amounts of carbonate of lime are formed during the reaction.
Dasselbe Verfahren kann auch für die Fällung von Kupfer und Nickel aus schwefelsaurer oder schwefligsauren Lösungen angewendet werden.The same process can also be used for the precipitation of copper and nickel from sulfuric acid or sulfuric acid solutions can be used.
Claims (2)
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