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Verfahren zur Gewinnung von Zink aus Galmei, insbesondere aus zinkarmen
Erzen sowie bergmännischen und hüttenmännischen Rückständen durch ammoniakalische
Lösungen. . Im Hauptpatent 271658 ist ein Verfahren zur Behandlung von Zinkerzen,
insbesondere von zinkarmen Erzen, die Zinkkarbonate und Zinksilikate enthalten,
beschrieben worden, bei welchem die Zinkerze mit starken Ammoniaklösungen ausgelaugt
werden, worauf zwecks Wiedergewinnung des aufgelösten Zinks aus diesen Zinkammoniaklösungen
das Ammoniak bzw. die -Ammoniakderivate -.urgeschieden werden, wobei gleichzeitig
ein Niederfallen von basiscl-em Zinksalz eintritt. Hierbei war die Ausscheidung
des Ammoniaks bzw. der Aminoniakderivate derart gedacht, daß durch Anwendung von
Wärme evtl. in Verbindung mit einem Vakuum eine Verflüchtigung des Ammoniaks bzw.
der Ammoniakderivate eintreten sollte. Die Verwirklichung dieses Verfahrens im praktischen
Betriebe hat gezeigt, daß diese eben geschilderte Art der Ausscheidung des Ammoniaks
bzw. der Arnmoniakderivate zu technischen Schwierigkeiten füh en kann, und zwar
dadurch, daß sich nur ein Teil der Zinkverbindungen in Gestalt eines lockeren Breies
abscheidet, ein größerer Teil aber am Boden der Regeneratoren ansetzt und so festhaftet,
daß er eine Art Kesselstein bildet, dessen Entfernung auf mechanischem Wege nicht
leicht ist. Auch andere ähnliche Verfahren, die darauf hinauslaufen, aus den Zinkammoniaklösungen
das Ammoniak bzw. die Ammoniakderivate zu entfernen oder wenigstens die Konzentration
herabzusetzen, führen nicht ohne weiteres zu einem praktischen Erfolge. Gießt man
z. B. eine starke Zinkammoniaklösung in kaltes Wasser oder in eine verdünnte Ammoniaklösung,
so tritt zwar infolge der dabei auftretenden quantitativen Verringerung des Ammoniakgehaltes
eine entsp echende Ausscheidung des aufgelösten Zinks ein, die Ausscheidung des
Zinks erfolgt jedoch hierbei in koloidaler Form- wobei sich die Zinkverbindungen
nicht nur sehr langsam, sondern auch unvollständig niederschlagen und im übrigen
von der restierenden Ammoniakflüssigkeit nur durch einen sehr schwer auszuführenden
Filtrationsprozeß trennen lassen, Die vorliegende Erfindung will diese Schwierigkeiten
beseitigen, und zwar dadurch, daß die starke Zinkammoniaklösung hinsichtlich des
Ammoniakgehalts erheblich geschwächt wird, gleichzeitig aber auch eine Überführung
wenigstens des Hauptteiles des sich ausscheidenden Zinkkarbonats in Zinkbydrat (Zn
[0H]2) stattfindet. Dies wird dadurch erreicht, daß man die starke, mit Zink gesättigte
Ammoniaklauge in einem geheizten Behälter mit überhitztem Dampf behandelt. Durch
diese Behandlung tritt einerseits, wie schon erwähnt,
eine chemische
Umwandlung, zugleich aber auch eine wichtige physikalische Wirkung ein.
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Die chemische Änderung wird dadurch hervorgerufen, daß unter, .dem
Einfluß des überhitzten 15ahfptes- eine hydrolytische Zersetzung eines graß,ail"esü.#-des.Zinkkarbonats
stattfindet, so daß der Niederschlag nicht mehr Zinkkarbonat, sondern eine Mischung
von Zinkhydrat mit geringen Mengen von Zinkkarbonat enthält. Das Verhältnis des
sich bildenden Hydroxyds und des Zinkkarbonats ist von der Geschwindigkeit und der
Temperatur des durchströmenden Dampfes abl-ängig. Der sich bildende Niederschlag
be:.te:-t aus losen Körnern verschiedener Größe (bis etwa 1/l0 mm), die in allen
durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Exemplaren deutlicl-e kristallinische Struktur
zeigen. Der größte Teil dieser kristallinischen Körper löst sich in Säuren ohne
Ausscheidung von Kohlendioxyd auf und der gesamte Niederschlag enthält höchstens
9 Proz. Kohlendioxyd, was zugleich ein Beweis dafür ist, daß die Umwandlung in Zinkhydrat
der Hauptsache nach stattgefunden hat.
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Neben dieser chemischen Reaktion tritt auch eine physikalische Wirkung
des überhitzten `'Wasserdampfes auf. Durch dieses Medium wird einmal die Flüssigkeit
in stänciiger Bewegung gehalten und dadurch wird verhindert, daß sich der Niederschlag
des Zinkhydrats, der an sich schon wegen seines kristallinischen Baues und . der
Abwesenheit von koloidalen Gebilden wenig zum Anhaften am Boden des Gefäßes neigt,
mit aller Sicherheit vor einem Festsitzen am Boden bewahrt wird.
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Der in der geschilderten Weise erhaltene Niederschlag, der im wesentlichen
aus Zinkhydrät besteht, setzt sich, weil er schwer und großkörnig ist, in ganz kurzer
Zeit auf dem Boden des Gefäßes ab, während die hinsichtlich des Ammonialcgehalts
stark geschwächte Lauge oberhalb des Niederschlags als eine klare Flüssigkeit zurückbleibt,
welche jetzt mit großer Leichtigkeit von dem Niederschlag durch Dekantieren oder
in irgendeiner anderen Weise getrennt werden kann. Bei entsprechend andauernder
Einwirkung des Wasserdampfes bringt man es sogar dahin, daß die Lauge als wertlos
abgelassen werden 'kann.
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Es ist ebenfalls angebracht, die frischen gesättigten Zinkammoniaklaugen
in dem Bekälter zu den des Ammoniaks beraubten oder den aus dem Arbeitsprozeß resultierenden
schwachen Ammoniaklaugen, die aber möglichst im Sieden erhalten werden sollen, hinzuzugießen.
Auf diese Weise entsteht eine vorteilhafte Anhäufung der niedergeschlagenen Zinksalze,
und eine Ansammlung größerer Mengen schwacher Ammoniakrestlaugen, die dann eine
bessere Wiedergewinnung des Ammoniaks ermöglichen. Erst wenn mit der Zeit infolge
oftmaliger Anwendung der schw=achen Laugen in dieser viele Fremdkörper, besonders
organischer Natur, die aber nicht näher bekannt sind, sich ansammeln, erweist es
sich als notwendig, diese schwachen Laugen in besonderen Apparaten von ihrem Ammoniakgehalt
zu befreien und letzteren in den Kreisprozeß wieder zurückzuführen.
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Die Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens kann .schließlich
auch derart vor sich gehen, daß, nachdem die starke Zinkammoniaklauge durch Eingießen
in heißes Wasser oder in heiße schwache Ammoniaklösung und Einleitung von überhitztem
Wasserdampf von dem Hauptteil ihres Zinkgehalts befreit worden ist, die Testierende,
aber schon schwächere Zinkammoniaklauge zum zweitenmal dem gleichen Prozeß unterworfen
wird, um das evtl. noch darin enthaltene Zink völlig zwn Ausscheiden zu bringen.