DE367382C

DE367382C - Verfahren zur Verarbeitung von zinkhaltigem Gut

Info

Publication number: DE367382C
Application number: DEC30512D
Authority: DE
Original assignee: CONS MINING; SMELTING Co OF CANADA Ltd
Current assignee: CONS MINING; SMELTING Co OF CANADA Ltd
Priority date: 1921-04-19
Filing date: 1921-04-19
Publication date: 1923-01-20

Description

Verfahren zur Verarbeitung von zinkhaltigem Gut. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung von zinkhaltigem Gut, wie Zinkerzen, Konzentraten und Rückständen durch Rösten, Auslaugen und Abscheiden des Zinks in Form von Metall oder Metallverbindungen. Nach der Erfindung wird das Gut zunächst oxydierend geröstet, und der beim Laugen dieses Gutes verbleibende Rückstand wird sulfatisierend geröstet, um auch das in ihm enthaltene Zink in lösliche Form überzuführen.
Es ist bekannt, den Zinkgehalt von Erzen durch oxydierendes Rösten, Auslaufen und Elektrolyse zu gewinnen. Dieses bekannte Verfahren bildet die erste Stufe des Verfahrens nach der Erfindung. Die Erfindung führt das Verfahren um eine Stufe weiter. Die erste Stufe, das Rösten in einer oxydierenden Atmosphäre, ergibt Zinkoxydverbindungen, die in verdünnter Schwefelsäure leicht löslich sind. Gleichzeitig entstehen aber auch unlösliche Zinkverbindungen. Die zweite Stufe des Verfahrens, das sulfatisierende Rösten, bezweckt, diese unlöslichen Verbindungen in Verbindungen überzuführen, die in verdünnter Schwefelsäure oder Wasser löslich sind.
Das Erz wird zunächst oxydierend geröstet, d. h. in einer oxydierenden Atmosphäre auf etwa 76o° erwärmt. Der Zweck ist, möglichst viele Zinkverbindungen so umzuwandeln, daB sie in verdünnter Schwefelsäure löslich sind. Diese löslichen Zinkverbindungen werden nach irgendeinem bekannten Verfahren gewonnen. Der in verdünnter Schwefelsäure oder Wasser nicht lösliche Rückstand, Zinkferrit, Zinkferrat, Zinksilikat, Spinel (Zno.Az2 o3), wird dann sulfatisierend geröstet, d. h. in einer schwefelhaltigen Atmosphäre, beispielsweise einem Gemisch von Schwefeldioxyd und Luft oder von Wasserdampf, Schwefeldioxyd und Sauerstoff, erwärmt. Hierbei geht das im Rückstand enthaltene Zink in lösliche Zinkverbindungen über, die dann gewonnen werden können. Bei dem sulfatisierenden Rösten wirkt vorhandenes Eisenoxyd als Katalysator und beschleunigt die Reaktion zwischen dem Schwefeldioxyd und dem Sauerstoff, durch die Schwefeltrioxyd (S03) gebildet wird. Dieses verbindet sich mit dem Zinkoxyd zu Zinksulfat und zerstört dadurch die eisenhaltigen Zinkverbindungen. Das Zink befindet sich jetzt in einer in Wasser oder verdünnter Schwefelsäure löslichen Form. Gleichzeitig entstehen kleine Mengen von Ferrooxyd, Ferrisulfat und Ferrosulfat. Die Ferroverbindungen werden während des auf das sulfatisierende Rösten folgenden Auslaugens durch Zusatz eines Oxydationsmittels wie Mangandioxyd (Mn02) in den Ferrizustand umgesetzt. Die Ferriverbindungen scheiden als Ferrihydroxyd aus und entfernen durch Adsorption alles Arsen, Antimon, Selen, Tellur u. a., das etwa in Lösung anwesend ist.
Wenn man das Verfahren im Kreislauf durchführen und dabei verhindern. will, daB sich Schwefelsäure anhäuft, kann man das sulfatisierende Rösten bei einer Temperatur fortsetzen, die genügt, um das Zinksulfat in den gewünschten Mengen in Zinkoxyd umzusetzen, das in verdünnter Schwefelsäure löslich ist. Nach dem sulfatisierenden Rösten wird das Zink aus dem Rückstand durch irgendein bekanntes Verfahren gewonnen. Freies Zink, das sich nach der sulfatisierenden Röstung noch vorfindet, wird dadurch gelöst, daß man dem Bade kleine Mengen Schwefelsäure zusetzt, kann aber auch in regenerierten Elektrolyten gelöst werden. `Fenn der Eisengehalt der Zinkerze nicht genügt, um eine Reaktion beim sulfatisierenden Rösten einzuleiten, kann ein Katalysator, wie Ferrioxyd, zugesetzt werden.
Auf der Zeichnung ist ein Aufbereitungsschema für ein im Kreislauf vor sich gehendes Aufbereitungsverfahren nach der Erfindung dargestellt.
Das Erz wird im oxydierenden Röster unter Luftzutritt bei solcher Temperatur geröstet, daß möglichst viel von seinem Zinkgehalt in lösliche Zinkverbindungen übergeht und in eine Kufe (Neutral-Pachuca) gebracht, in der es mit bereits benutzter, teilweise neutralisierter Flüssigkeit vermischt und stark umgerührt wird, um die Neutralisierung vollständig zu machen. Hierauf wird der Inhalt der neutralen Kufe in den neutralen Klassierer gebracht, wo die groben Festkörper abgeschieden und zur sauren Kufe (saurer Pachuca) geleitet werden. Die Flüssigkeit geht weiter zu dem Neutralabsetzgefäß, wo die feinen Festkörper und Schlämme abgeschieden und ebenfalls in die saure Kufe gebracht werden. Die Flüssigkeit geht dann zur Fällkufe (Niederschlag-Pachuca), «-o Kupfer, Kadmium und andere Verunreinigungen ausgefällt werden, durchläuft ein Filter und gelangt in den Vorratsbehälter, wo sie nochmals gereinigt wird und geht dann zu den Elektrolytzellen. Hier wird das Zink als Metall niedergeschlagen, die Säure wird regeneriert und geht zu dem Säurevorratsbehälter. Aus diesem geht sie zu der sauren Kufe und trifft hier die groben und feinen Festkörper und Schlämme aus dem neutralen Klassierer und Absetzgefäß. Hier wird sie durch die löslichen Zinkverbindungen der Festkörper und Schlämme teilweise neutralisiert, geht mit ihnen zu dem sauren Klassiergefäß, in dem die groben Festkörper ausgeschieden und zum Rückstand gebracht werden, darauf zu dem sauren Absetzgefäß, wo die feinen Festkörper und Schlämme abgeschieden und ebenfalls zum Rückstand gebracht werden, und gelangt schließlich wieder in die neutrale Kufe, wo sie mit dem frischen Erz von der oxydierenden Lösung vermischt wird. Der Kreislauf beginnt nun von neuem. Die Festkörper, der Rückstand, werden sulfatisierend geröstet, indem man sie in einer Atmosphäre von Schwefeldioxyd und Luft oder von Wasserdampf, Schwefeldioxyd und Sauerstoff in Anwesenheit eines Katalysators bis auf 65o° erwärmt. Das sulfatisierende Rösten setzt die in dem Elektrolyten unlöslichen Zinkoxydverbindungen in Zinkverbindungen um, die in Wasser oder verdünnter Schwefelsäure löslich sind. Nach dem sulfatisierenden Rösten wird der Rückstand `zu der Sulfatkufe gebracht, wo er mit Wasser oder mit einem Teil der aus den sauren oder neutralen Absetzgefäßen überfließenden Flüssigkeit und mit so viel regenerierten Elektrolyten zusammentrifft, wie erforderlich ist, um das Zink zu lösen. Hier wird auch das Mangandioxyd hinzugesetzt, das die Ferroverbindungen in den Ferrizustand überführt. Aus der Sulfatkufe geht die Flüssigkeit durch Sulfatabsetzgefäße zu der neutralen Kufe, während die sich absetzenden Festkörper fortgeworfen oder auf' andere wertvolle Bestandteile verarbeitet werden.
Ein Marmatiterz mit 56,8 Prozent Zink, zo Prozent Eisen und 33,2 Prozent Schwefel ergab nach dem oxydierenden Rösten 74,22 Prozent seines Gehalts an Zinkoxyd in einem Zustand, in dem es in verdünnter Schwefelsäure löslich war. 25,2 Prozent Zinkferrit mit 8,2 Prozent Zinkoxyd und 17 Prozent Ferrioxyd blieben als unlöslicher Rückstand. Das geröstete Erz wurde in verdünnter Schwefelsäure ausgelaugt und alle löslichen Bestandteile wurden dadurch gewonnen, während der Rückstand in einer Atmosphäre von Schwefeloxyd und Luft geröstet wurde. Hierbei ging das Zinkferrit in Zinksulfat, lösliches Zinkoxyd und Ferrioxyd über. Der Gehalt an löslichen Zinkverbindungen wurde gewonnen. Der Rückstand enthielt nur noch o,8 Prozent des ursprünglichen Zinkgehalts des Erzes, es wurden also 99,2 Prozent gewonnen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verarbeitung von zinkhaltigem Gut wie Zinkerzen, Konzentraten und Rückständen durch Rösten, Auslaugen und Abscheiden des Ziits in Form von Metall oder Metallverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Laugen des zunächst oxydierend gerösteten Gutes verbleibende Rückstand sulfatisierend geröstet wird, um auch das in dem Rückstand enthaltene Zink in lösliche Form überzuführen.