DE322142C

DE322142C - Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Zink und Kadmium durch Behandeln mit Saeure

Info

Publication number: DE322142C
Application number: DE1917322142D
Authority: DE
Original assignee: JOSEF LEIBU DR ING
Current assignee: JOSEF LEIBU DR ING
Priority date: 1917-02-15
Filing date: 1917-02-15
Publication date: 1920-07-01

Description

Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Zink und Kadmium durch Behandeln mit Säure. Es ist bekannt, daß Zink und Kadmium dadurch voneinander getrennt werden können, daß man Produkte, welche die Metalle enthalten, mit Salzsäure oder Schwefelsäure.behandelt, indem zunächst das Zink in Lösung geht und das Kadmium sich erst später nach dem Zink löst. Wenn man zink- und kadmiumhaltige Prpdukte nun mit Schwefelsäure derartig behandelt, daß man die zur Lösung erforderliche Säuremengen zu denProdukten gibt, oder umgekehrt das Produkt in die Säure gibt, so bilden sich Klumpen, und es tritt nur eine unvollständige Lösung ein, wobei das Kadmium schon in Lösung geht, während noch beträchtliche Mengen, z. B. q.o bis . 5o Prozent Zink, ungelöst sind. Gleichzeitig tritt eine unregelmäßige und lebhafte Entwicklung von Wasserstoff auf, so daß an eine Gewinnung und Verwertung desselben nicht zu denken ist.
Das vorliegende Verfahren zur Gewinnung und Trennung des Zinks und Kadmiums" beruht darauf, daß zur Lösung des Zinks die Produkte, wie Zinkstaub, kadmiumhaltige Rückstände, welche z. B. Oxyd enthalten, u. dgl. iri bestimmter Weise mit Säure behandelt werden. Das Verfahren besteht darin, daß man zunächst das zu behandelnde Material, z. B. Zinkstaub, mit so viel Wasser mischt oder anrührt, wie zur Lösung des zu erwartenden Zinksalzes hinreicht. Zu dieser Mischung gibt man dann konzentrierte Säure in derartiger Geschwindigkeit und Menge, daß eine regelmäßige Entwicklung von Wasserstoff (sobald dieser nach der Beschaffenheit des Materials entstehen kann) eintritt und daß als Folge der durch die Mischung von Säure und Wasser eintretenden Wärmeentwicklung der ungelöste Rückstand von Kadmium, gegebenenfalls Zink und Blei, in Form eines leichten Schwammes oder Schaumes an die Oberfläche der Flüssigkeit tritt. Hierdurch wird erreicht, daß das' Zink möglichst vollständig gelöst wird, ohne daß in Betracht kommende Mengen von Kadmium in Lösung gehen. Durch die erzielte poröse Beschaffenheit des Materials hat die Säure zu allen Teilen Zutritt und löst aus der Masse das Zink auf, bevor das Kadmium in Lösung gehen kann.
Nachdem das Zink genügend vollständig gelöst ist, wird der verbleibende Schaum abgehoben und gegebenenfalls gewaschen.
Als Säure kann man beispielsweise Schwefelsäure von 5o bis 6o° Be verwenden. Man kann auch Salzsäure anwenden.
Um den verbleibenden Rückstand, der metallisches Kadmium und die weiteren Metalle oder Salze, wie Bleisulfat und geringe Mengen von Zink, enthält, weiter zu verarbeiten, muß 'das Kadmium in Lösung gebracht werden. Wenn man hierzu Schwefelsäure allein anwendet, so erfolgt die Lösung des vorhandenen metallischen Kadmiums nur langsam. Anderseits ist auch Kadmiumsulfid zugegen, welches sich wiederum nur schwer oder gar nicht löst. Es hat sich nun gezeigt, daß die Lösung des metallischen Kadmiums beschleunigt und eine Zersetzung des Kadmiumsulfides erzielt werden kann, wenn man die Lösung nicht mit Schwefelsäure allein, sondern in Gegenwart von Oxydationsmitteln, namentlich Oxyden des Stickstoffes, vornimmt. Zur Ausführung dieses Verfahrens ist besonders die nitrose Säure geeignet. Man kann den Rückstand vorteilhaft pulvern oder zermahlen und getrocknet mit der nitrosen Säure mischen.
Die erhaltene Lösung von Zinksulfat oder Zinkchlorid wird nun zur weiteren Verarbeitung eingedampft und in Zinkoxyd umgewandelt. Bei den in Betracht kommenden großen Mengen ergibt sich hierbei die Schwierigkeit, daß die Gefäße nicht Widerstand leisten. Man kann'nicht Gefäße aus Blei oder Eisen anwenden. Dagegen hat sich gezeigt, daß man Schamotteöfen und Gefäße anwenden kann, wenn dieselben in bestimmter Weise eingerichtet und beheizt werden. Es ist notwendig, daß der Ofen, in welchem die Verdampfung stattfindet, derartig eingerichtet ist, daß er aus einer einzigen Schicht von Schamottesteinen, die mit einem säurefesten Mörtel ausgekleidet sind, besteht und daß er eine Wölbung besitzt, damit der Boden genügenden Zusammenhalt und Tragfähigkeit hat. Ferner muß die Beheizung von unten stattfinden: Wenn bei einer eintretenden Undichtigkeit die Flüssigkeit durch die Fugen geht, so wird hierbei infolge der von unten kommenden Wärme die durchgegangene Flüssigkeit verdampft, und es scheidet sich festes Zinksalz aus, welches wiederum die Fugen verschließt. Dieser Vorgang ist unmöglich, wenn man Schamotteöfen und Wannen verwendet, welche von oben beheizt werden und aus mehreren Lagen von Ziegeln bestehen.
Um aus der erhaltenen Lösung von Kadmiumsulfat das Kadmium auszufällen, führt man in dasselbe metallische Zinkstücke, z. B. in Form von Platten o. dgl., ein: Hierbei wird aber nur ein geringwertiges Kadmium niedergeschlagen. Es hat sich aber gezeigt, daß ein hochwertiges Kadmium niedergeschlagen wird, wenn man nicht, wie bisher bekannt, allein Zink zum Fällen von Kadmium anwendet; sondern wenn man ein Element aus Zink und Eisen verwendet. Man kann derartig verfahren, daß man Zinkplatten benutzt, welche mit einer Öffnung versehen sind, in denen ein Eisenhaken angeordnet ist, der genügend tief in die Flüssigkeit hineinragt. Man kann aber auch Zinkplatten mit Eisenplatten, ganz oder teilweise, mechanisch oder durch Überziehen u. dgl. verbinden. Das erhaltene Kadmium wird von der Platte abgeschabt und gewaschen und in geeigneter Weise auf trockenem Wege verarbeitet.

Claims

PATENT-ANSPRÜcHE: i. Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Zink und Kadmium durch Behandeln mit Säure, dadurch gekennzeichnet, daß die Kadmium und Zink enthaltenden Produkte zur Lösung des Zinksalzes mit genügender Menge Wasser angerührt und dann konzentrierte Säure der-` artig zugegeben wird, daß der Rückstand von Kadmium und anderen Metallen die Form eines Schwammes oder Schaumes erhält. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das ungelöste Kadmium mit Schwefelsäure in. Gegenwart von Oxydationsmitteln, wie Stickstoffoxyde, behandelt wird, vorteilhaft in Form von nitroser Säure. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung von Zinksalzen in einem Schamotteafen, dessen Boden eine einzige Schamotteschicht bildet, eine Wölbung besitzt und mit Unterfeuerung versehen ist, verdampf wird. d.. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der gewonnenen Lösung von Kadmiumsalzen die Fällung des Kadmiums durch ein Zinkeisenpaär erfolgt.