DE343345C - Verfahren zur Gewinnung von Blei und Zink aus ihren Erzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Blei und Zink aus ihren Erzen. Die Erfindung bezieht sich auf die Ausziehung und die Trennung des Bleis undZinks aus ihren Erzen selbst oder deren Aufbereitungsprodukten, in welchen diese Metalle miteinander in der Form von Sulfiden vorkommen.
• Solche Erze sind in großen Mengen erhältlich, aber in gewissen Fällen treten erhebliche Schwierigkeiten bei der gewerblichen Ausziehung und Trennung der Metalle mit den bisherigen Verfahren ein.
• Der Gegenstand der Erfindung ist- ein praktisch brauchbares und wirksames Verfahren zur Behandlung solcher Erze und Aufbereitungsprodukte, um eine weitgehende Trennung der beiden Metalle zu bewirken.
• Die Erfindung besteht in der Behandlung der Erze und Aufbereitungsprodukte mit gewissen sauren Verbindungen, durch die das Bleisulfid in eine lösliche Bleiverbindung übergeführt wird, während das Zinksulfid im wesentlichen unangegriffen bleibt. Die fraglichen sauren Verbindungen sind Schwefelsäure allein oder die Lösung eines geeigneten Salzes, zu dem entweder Schwefelsäure, Salzsäure oder Alkalibisulfat zugefügt worden ist. Geeignete Salze sind Kochsalz, Ammoniumchlorid oder ein anderes Halogensalz (mit Ausnahme der Salze ,der Schwermetalle), welches fähig ist, wie diese in einer Lösung als Lösungsmittel des Bleisulfats oder -chlorids zu wirken. Wenn fein gemahlener Bleiglanz (.das natürliche Vorkommen des Bleisulfids) bei ungefähr roo° C mit konzentrierter Schwefelsäure (vom spez. Gewicht von ungefähr 484) erhitzt wind, wird das Bleisulfid in Sulfat verwandelt. Durch geeignete Wahl der Bedingungen, wie der Feinheit der Mahlung, des Verhältnisses der Schwefelsäure, der Temperatur und der Zeit der Einwirkung, kann praktisch die ganze Menge des Sulfids in Sulfat umgesetzt werden. Das Sulfat kann .dann z. B. in einer heißen gesättigten Lösung von Kochsalz aufgelöst und so von den unlöslichen Körpern getrennt werden. Wenn anderseits Zinkblende (das natürliche Vorkommen des Zinksulfids) mit konzentrierter Säure bei einer Temperatur von ungefähr ioo° C erhitzt wird, wird nur ein verhältnismäßig kleiner Anteil des Zinks in Sulfat verwandelt, während der größere Teil in der heißen Lauge unlöslich bleibt. Wenn also die beiden Sulfide in einem Erz oder Aufbereitungsprodukt vorhanden sind, können Blei und Zink so getrennt werden.
• Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das fein gemahlene Erz, welches das Bleisulfid und das Zinksulfid enthält, mit einer genügenden Menge konzentrierter Schwefelsäure bei einer Temperatur von ungefähr zoo° C erhitzt, bis praktisch die ganze Menge des Bleis in Sulfat umgesetzt ist. Das Erzeugnis wird einmal oder zweimal mit Wasser ausgewaschen, um praktsich die ganze Menge der etwa überschüssigen Säure zu entfernen, und zu dem Rückstand wird eine heiße, starke, vorzugsweise gesättigte Lösung von Kochsalz zugefügt. Das Bleisulfat löst sich leicht in der heißen Lauge und kann durch Filtrieren, Absitzen oder sonstwie von der ungelösten, das Zinksulfat enthaltenden Masse getrennt werden. Die heiße Lauge wird dann abgekühlt und darauf jeder Überschuß !des Bleisalzes über die Menge, welche die abgekühlte Lauge in Lösung halten kann, gefällt und kann in bekannter Weise für weitere Verwendung gesammelt werden, während die Lauge für ihre Wiederverwendung neu erhitzt wird. Die Lauge kann so in dem Verfahren bleiben und im Kreislauf benutzt werden.
• Beispiel i.
• Ein Bleizinksulfiderz von Durmah, welches ungefähr 23,0 Prozent Blei und 4o,5 Prozent Zink enthält, wird so gemahlen, daß es durch ein 6oer Normalsieb geht. 2o kg des Pulvers werden mit 2o 1 Schwefelsäure von 1,84 spez. Gewicht in einem mit Blei ausgekleideten, dampferhitzten Gefäß gemischt und die Mischung bei ungefähr ioo° C erhitzt, bis die .Entwicklung von schwefliger Säure praktisch aufhört. Darauf wird Wasser in das Gefäß gelassen, die Mischung gut umgerührt und absitzen lassen. Das Wasser wird abgelassen und die Waschung einmal wiederholt. Darauf werden ioo 1 einer gesättigten Lösung von Kochsalz in das Gefäß gelassen, der Inhalt gut durchgerührt und beispielsweise eine halbe Stunde bei einer Temperatur von ioo° C gehalten, worauf man die ungelöste Masse absitzen und die heiße Lösung in. ein Kühlgefäß laufen läßt, in welchem sich eine Mischung von Bleisulfat und -chlorid von der Flüssigkeit absondert und für weitere hüttenmännische Behandlung gesammelt werden kann. Der Rückstand in dem Heizgefäß kann zuerst mit Lauge und dann mit Wasser gewaschen werden, wenn erwünscht, und hüttenmännisch auf die Wiedergewinnung von Zink behandelt werden.
• Wenn statt Schwefelsäure von 1,84 spez. Gewicht eine weniger konzentrierte Säure verwendet wird, kann das Blei in Bleisulfat umgesetzt werden, aber in diesem Fall kann die Um-,vandlung eines größeren Teils des Zinks in Zinksulfat eintreten. Bei der Entscheidung, ob konzentriertere oder schwächere Säure zu gebrauchen ist, sind praktische Erwägungen, wie z. B. über den Wert des Zinks und dieKosten der verschiedenen Säurestärken, anzustellen. Bei dem Gebrauch konzentrierter oder etwas schwächerer Säure ist die Wirkung auf .das Bleisulfat von der Entwicklung von schwefliger Säure und der Erzeugung freien Schwefels begleitet. Bei noch schwächeren Säuren dagegen ist sie hauptsächlich von der Entwicklung von Schwefelwasserstoff begleitet. In welcher Form auch der Schwefel frei wird, kann er in bekannter Weise zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet werden. Durch die Behandlung verschiedener Mengen mit bzw. starken und schwächeren Säuren, ist es möglich, an Stelle der bekannten Verwendung der schwefligen Säure und des Schwefelwasserstoffs zur Gewinnung von Schwefel oder Schwefelsäure, die aus der starksauren Menge frei werdende schweflige Säure in die schwachsaure Menge überzuführen, wodurch in großem Umfang die schädliche Entstehung sowohl von schwefliger Säure als Schwefelwasserstoff gehemmt werden kann.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das fein zerteilte Erz mit Säure in Gegenwart eines Salzes, wie Kochsalz, behandelt. Dann kann eine schwächere Säure gebraucht werden. So kann das fein zerteilte Erz mit heißer, starker Salzlauge behandelt werden, zu der Schwefelsäure hinzugefügt worden ist.
• Beispiel e.
• 2o kg des Erzes wie in Beispiel i, die so fein zermahlen sind, daß sie durch ein iooer Normalsieb gehen, werden in einem irdenen, dampferhitzten Gefäß mit ioo 1 einer gesättigten Lösung von Kochsalz umgerührt und die Mischung auf ungefähr 85° C erhitzt. Sechs Liter Sch-,vefelsäure von 1,84 spei. Gewicht werden nach und nach in das Gefäß, unter Fortsetzung der Erhitzung, eingelassen. Das Bleisulfid wird angegriffen und das Blei geht in Lösung, während das Zinksulfid im wesentlichen ungelöst bleibt. Wenn die Entwicklung von Schwefelwasserstoff praktisch aufgehört hat, wird die heiße Lauge von .den unlöslichen Stoffen getrennt und in ein Kühlgefäß gelassen, wo das Bleisalz ausfällt; sie kann wieder erhitzt und von neuem gebraucht werden.
• Wenn die saure Verbindung Salzsäure in Gegenwart einer geeigneten Salzlösung ist, wird Bleichlorid gebildet und Schwefel in Form von Schwefelwasserstoff frei.
• Beispiel 3.
• 2o kg von fein zerteiltem Erz, wie nach Beispiel i, werden in einem irdenen, dampferhitzten Gefäß mit 65 1 einer gesättigten Lösung von Kochsalz umgerührt und die Mischung auf ungefähr So' C erhitzt. 18 1 Salzsäure von i,ii spez. Gewicht werden eingelassen und Umrührung und Erhitzung fortgesetzt, bis die Entwicklung des Schwefelwasserstoffs praktisch aufhört. Nach dem Absetzen wird die heiße Lauge in ein Kühlgefäß gelassen, wo die Bleiverbindung auskristallisiert. Die Lauge kann wieder verwendet werden.
• Beispiel q..
• 20 kg von aufbereiteten Broken Hill-Erzen, die 44,2 Prozent Zink und 9,2 Prozent Blei enthalten und durch ein normales 3oer Sieb gehen, werden in einem irdenen, dampferhitzten Gefäß mit r2o 1 einer gesättigten Lösung von Kochsalz erhitzt, welcher 27 kg Natriumbisulfat (Na H S04) zugefügt worden sind. Die Mischung wird gekocht, bis die Entwicklung von Schwefelwasserstoff praktisch aufhört, Die heiße Lauge" wird dann von den unlöslichen Stoffen getrennt und in ein Kühlgefäß gelassen, wo sie das Bleisalz ausfallen läßt; sie kann dann wieder erhitzt und wieder gebraucht werden.
• Wenn es unter örtlichen Bedingungen angezeigter ist, Bleisulfat statt Bleichlorid zu schmelzen, ist es vorzuziehen, wenn das letztere durch Erhitzung mit starker Schwefelsäure in Sulfat verwandelt wird, wobei sich Salzsäuregas entwickelt; dieses wird in Wasser oder in Salzlauge in einer solchen Weise aufgenommen, daß sich entweder eine starke wässerige Lösung der Säure, oder eine Lösung der Säure in der Lauge bildet. Die wässerige Lösung kann mit Salzlauge gemischt werden, um sie zur Behandlung einer weiteren Erzmenge geeignet zu machen. Die Lösung der Säure in :der Lauge ist für diesen Zweck schon geeignet.
• Das Bleisulfat, gleichviel, ob es aus dem Erz oder aus dem Chlorid gewonnen ist, kann mit Bleisulfid. gemischt und in bekannter Weise geschmolzen werden, und-das für diesen Zweck nötige Bleisulfid oder ein Teil desselben kann durch Benutzung des Schwefelwasserstoffs aus der Behandlung des Erzes mit Salzsäure und einer Salzlösung erzeugt werden.
• Es ist ersichtlich, daß zwecks wirtschaftiicher Arbeitsweise, die das Bleisalz oder die Salze enthaltende Flüssigkeit in einer Wärmeaustauschvorrichtung abgekühlt werden kann, in welcher eine andere Menge des Lösungsmittels zur Wiederverwendung in dem Verfahren erhitzt wird.
• Die die ausgezogene Bleiverbindung enthaltende Lösung kann an irgendeinem Punkt des Verfahrens einer besonderen Behandlung zwecks Wiedergewinnung oder Entfernung irgendwelcher wertvoller oder schädlicher, in ihr enthaltener Bestandteile unterworfen werden.
• Die in den vorgehenden Beispielen angegebenen Verhältnisse dienen nur zur Veranschaulichung. Die besten anzuwendenden Verhältnisse werden in gewissem Grad von dem Gehalt und der Art .des behandelten Erzes und örtlichen Bedingungen abhängig sein.
• In einigen Fällen ist es rätlich, den Rohstoff einem vorgängigen Aufbereitungsverfahren zu unterwerfen, zu dem Zweck, den Säure -erbrauchenden Anteil des Rohstoffs zu vermindern und durch die Entfernung von nicht reagierenden Abfallstoffen die zu behandelnde Masse zü vermindern.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Behandlung von Blei-Zink-Sulfiderzen und deren Aufbereitungserzeugnissen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das Erz mit Schwefelsäure allein oder einer Lösung von Natriumchlorid, Ammoniumchlorid oder einem anderen Halogensalz (unter Ausschluß solcher von Schwermetallen), das wie ,diese in Lösung als Lösungsmittel von, Bleisulfat oder -chlorid zu wirken vermag, zu welcher Lösung entweder Schwefelsäure, Salzsäure oder ein Alkalibisulfat zugesetzt ist, derart behandelt wird, daß das Bleisulfid in eine lösliche Bleiverbindung verwandelt wird, das Zinksulfid aber im wesentlichen unangegriffen bleibt.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz mit starker Schwefelsäure bei ungefähr zoo° C erhitzt wird, bis praktisch alles Bleisulfid in Bleisulfat umgesetzt ist, daß das letztere mit einer starken Lösung von Kochsalz oder einem anderen geeigneten Halogensalz gelöst wird, und die heiße Lösung von dem unangegriffenen Zinksulfid getrennt und abgekühlt wird, um eine teilweise Auskristallisation des Bleisalzes herbeizuführen.
3. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz mit einer starken Lösung von Kochsalz oder von einem anderen geeigneten Halogensalz, dem eine genügende Menge Schwefelsäure oder Salzsäure oder ein Alkalibisülfat zugefügt ist, erhitzt wird, so daß das Blei in Lösung geht, während das Zinksulfid wesentlich unangegriffen bleibt, daß die heiße Lösung von dem Zinksulfid durch Filtrieren, Absetzen o. dgl. getrennt und die Lösung abgekühlt wird, um eine teilweise Kristallisation des Bleisalzes herbeizuführen. q..
4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung einer Menge des Erzes mit Schwefelsäure, die zur Entwicklung von schwefliger Säuregenügend stark ist, erhitzt wird, .daß eine Mischung einer anderen Menge des Erzes, welcher eine zur Entwicklung von Schwefelwasserstoff geeignete Säure zugefügt wird, erhitzt wird, und daß .die aus dem ersten Gemisch entwickelten Gase in das zweite Gemisch übergeführt -werden.
5. 5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch z zur Weiterbehandlung einer Bleiverbindung, die aus Bleichlorid besteht, oder solches enthält, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verbindung mit starker Schwefelsäure erhitzt und das entstehende Salzsäuregas in Wasser oder Salzlauge aufgenommen wird.
6. 6. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Schmelzung des gewonnenen Bleisulfats mit Bleisulfid, um metallisches Blei zu gewinnen.
7. 7. Verfahren nach Anspruch z, ,dadurch gekennzeichnet, daß .das Erz mit einer sauren Verbindung erhitzt wird, welche das Bleisulfid in eine lösliche Verbindung verwandelt, ohne das Zinksulfid wesentlich anzugreifen, und welche die Entwicklung von Schwefelwasserstoff verursacht, der zur Gewinnung von Bleisulfid aus der löslichen Bleiverbindung gebraucht wird, worauf das Bleisulfid, zusammen mit dem Bleisulfat, zur Gewinnung von metallischem Blei verschmolzen wird.