DE3048860C2

DE3048860C2 - Verfahren zur Bleiraffination im Kessel

Info

Publication number: DE3048860C2
Application number: DE19803048860
Authority: DE
Inventors: Josef Dr.-Ing. 8000 München Blanderer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1983-02-03
Also published as: DE3048860A1

Description

Die Raffination des Bleis wird seit Jahrhunderten im Bieiraffinie ^T«n durchgeführt

Die V .jene den investitions- und betriebsmäßig teueren gemauerten Ofen durch einen billigeren eisernen Kessel zu ersetzen, haben bis heute zu keinem Erfolg geführt, wenn man von dem Harris-Verfahren absieht

Im Ofen wurden vor allem das Antimon, neben Arsen und Zinn bei 700—800°C oxidiert Je nach Arbeitsweise werden Abstriche von 15—25% Antimon erzeugt

Der Versuch auf diese Weise im Kessel zu arbeiten mißlingt da bei dieser hohen Temperatur der Kessel in kürzester Zeit zerstört wird.

Die Aufgabe kann also nur sein, ein Verfahren zu Finden, welches dieselben Ergebnisse bei niedriger Temperatur ermöglicht Beim Harris-Verfahren werden die Beimengungen bei 420°C durch Salpeter oder Luft oxydiert und die Oxide in überschüssigem Ätznatron gelöst Da dabei kein Blei mitoxidiert wird, besteht darin ein Vorteil, in der teueren Aufarbeitung der Salzschlakken ein Nachteil.

Als Übertragung des einfachen Raffinierofenbetriebs auf den Kessel kann das Harris-Verfahren nicht angesprochen werden.

Alle Versuche einer Kesselraffination basieren auf der Oxidation eines meist Rührwerkbewegten Bleibads durch Chemikalien und teils durch Luft bei ca. 600⁹C₁ wie auch der US-PS 34 79 179 zu entnehmen ist

Bei stundenlangem Rühren entsteht z. B. bei Altblei eine Raffinationsasche mit 6—8% Antimon. Die niederen Antimongehalte bedingen natürlich entsprechende Abstrichmengen und deren hohe Aufarbeitungskosten.

Ati dieser Tatsache scheitert die Rentabilität sämtlicher bekannter Kesselverfahren. Sie konnten deshalb den Bleiraffinierofen nicht verdrängen.

Die gestellte Aufgabe besteht mithin darin, die bekannte Kesselraffination zu verbessern, damit Schlakken mit hohem Antimongehalt erhalten werden.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs I.

Eine Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 1 ist im Anspruch 2 angegeben.

Die Ursache für die niederen Antimongehalte im Abstrich stellt sich wie folgt dar:

Die durch Oxidationsmittel oder Luft erzeugten Bleioxide weisen primär alle einen verhältnismäßig niederen Antimongehalt auf. Im Raffinierofen, d. h. bei ca. 800" setzt sich dann ein Teil des Bleioxids mit Antimon aus dem Metall in einem sekundären Prozeß um und reichert den Abstrich auf über 20% Antimon an. Bei den Temperaturen, die im Kessel möglich sind, tritt dies nur sehr beschränkt ein, & h. die Raffmationsaschen bleiben arm an Antimon,

Um diesen sekundären Prozeß auch bei diesen Temperaturen zu ermöglichen, kann man sich zwei Wegedenken:

Entweder man versucht es wie bei vielen chemischen to Reaktionen mit einem Katalysator

oder man verwendet das Primäroxid in einer besonderen reaktionsfähigen Form.

Da die Oxidation des Antimons die Bildung einer Säure darstellt muß die Gegenwart selbst geringster

is Mengen Alkali die Oxidation anregen. Tatsächlich ist dies bereits bei 0,2% der FaIL Man verwendet

Ätznatron, welches man am besten über Λ*η ganzen Prozeß hinweg in kleinsten Mengen zugibt Ohne

dasselbe ist die Wirksamkeit des Prozesses nicht gegeben, eine Erhöhung der Menge bringt wie bei allen katalytischen Reaktionen keinen Vorteil.

Wenn man die Anwendung kräftiger Oxidationsmittel unterläßt und mit Luft arbeitet, darf man annehmen, daß man die dünnsten Oxidhäute bekommt welche unmittelbar nach ihrer Bildung, also in »status-nascendi«, die größte chemische Reaktionsfähigkeit besitzen. Saugt man diese unmittelbar in das Bleibad ein, so ist mit der größten Wirksamkeit auf dessen Antimongehalt zu rechnen.

Tatsächlich bringt die Verbindung dieser beiden Maßnahmen bei 630—650° ein Oxidgemisch, welches mit ca. 25% Antimon den Raffinierofenabstichen ähnlich ist

Die Raffiniergeschwindigkeit ist der im Ofen gleich, bei der Endraffination sogar überlegen.

Zinn ergibt im Abstrich keine klare Trennung und wird am besten vorweg entfernt Arsen geht mit dem Antimon.

Kurz zusammengefaßt lautet das Verfahren:
Man bläst Luft bei 630—650° in Blei ein und saugt sofort die erzeugten Oxide in das Blei ab. Das Ganze erhält man mit maximal 0,5% Ätznatron alkalisch.

Der Grundvortetl des Verfahrens ist offenkundig:

Die Temperatur bei Bleiraffination wird um 100° gesenkt Die Wirkung auf Energieverbrauch, Baustoffaufwand und Luftreinhaltung läßt sich nur im Einzelnen klarlegen.

Anwendungsbeispiel

11 000 kg Altblei wurden eingeschmolzen, abgekratzt, UT, d aus kalkulatorischen Gründen nach einem der bekannten Verfahren entzinnt.

Zu Antimonraffination kamen 10 000 kg Blei mit 0,6% Antimon. Das Metall wurde auf 630" gebracht und über zwei Eisenrohre Luft eingeblasen. Gleichzeitig wurde ein Rührwerk betätigt, welches im Bad einen Saugtrichter erzeugte.

Mit Beginn der Arbeit wurde Ätznatron in kleinen Portionen zugegeben.

Nach 150 Minuten und Zugabe von insgesamt 30 kg Ätznatron zeigte eine entnommene Bleiprobe, an ihrer regenbogenfarbigen Oberfläche, daß das Antimon entfernt war. Die Endtemperatur war 650".

Dann wurden 270 kg Abstrich abgezogen. Der Abstrich enthielt 22,7% Antimon.

Der restlichen Bleischmelze wurden 20 kg Ätznatron zugegeben und gerührt zur Beseitigung der Regenbogenfarbe.

Claims

Patentansprüche;

1, Verfahren zur Raffination von antimonhaltigen Bleischmelzen unter Rühren der Schmelze, Zugabe von kaustischem Alkali und Zufuhr von Luft, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bleischmelze bei 630—650° Luft über Eisenrohre eingeblasen wird, mit einem Rührwerk in der Schmelze ein Saugtrichter zinn Einrühren des entstandenen Bleioxids erzeugt wird und portionsweise maximal 0,5% Ätznatron, bezogen auf das Gewicht der Bleischmelze, zugegeben wird
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Ätznatron andere Alkalien eingesetzt werden.