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Chlorierscheideverfahren für Blei-Zink-Schwefelerze u. dgl. Die Erfindung
betrifft ein Chlorierscheideverfahren für Blei-Zink-Schwefelerze u. dgl.
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Es ist bekannt, daß, wenn Blei-Zink-Schwefelerze der Wirkung von verdampftem
Chlorschwefel bei verhältnismäßig hoher Temperatur, z. B. 6oo bis 700° C, ausgesetzt
werden, die Metallsulfide unter Freigabe von Schwefel und unter Bildung von Metallchloriden
zersetzt -,verden.
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Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, .daß Blei- und Silbersulfid
chirch Chlorschwefel leichter angegriffen «-erden als Zinksulfid und daß andere
Sulfide, einschließlich Kupfer- und Eisensulfid, in dieser Beziehung ein zwischenliegendes
Affinitätsverhalten aufweisen. Sie besteht nun darin, daß man drie Chlorier:ung
von Blei-Zink-Schwefelerzen mit Chlorschwefel zur scheidenden Umsetzung von Bleisulfid
bei verhältnismäßig niedriger Temperatur, bei der Zinksulfid kaum oder fast gar
nicht verändert wird, vornimmt. Es gelingt so eine einfache Scheidung .der Metalle
nach dem Grad .ihrer Umsetzungsfähigkeit durch Chlorschwefel, wobei die erhaltenen
Metallchloride nachträglich auf Gewinnung des Metalls verarbeitet werden können.
Da ,die Reaktion von Chlorschwefel auf 1-l@etallsulfi(le exotlierinischer Natur
ist, erübrigt sich in den meisten Fällen die Aufwendung größerer äußerer Wärmemengen.
Nebenbei sei bemerkt, daß auch Antimonnumsulfid, Arsensulfid und Zinnsulfid leicht
durch Chlorschwefel angegriffen werden, .so daßauch diese Metalle, sofern sie im
Erze vorhanden sein sollten, leicht vom zurückbleibenden Zinksulfid geschieden werden
können.
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Die Chlorierung von Bleisulfid vollzieht sich fast vollständig bei
ioo° C; immerhin «-erden gleich gute Ergebnisse erzielt, wenn nian bei Temperaturen
von 5o° C bis i 5o° C arbeitet; selbst höhere Temperaturen von etwa 25o°
C sind für einzelne Rohstoffe .und Arbeitsbedingungen noch zulässig, aber
in allen Fällen soll die Temperatur der Behandlung mit Chlorschwefel weit unter
6oo° C liegen.
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Chlorschwefel von dn weiten Grenzen sich ändernder Zusammensetzung
zur Ausführung des Verfahrens kann durch unmittelbare Einwirkung von Chlor auf Schwefel
erhalten werden. So kann beispielsweise Chlor in Schwefel oder in eine ,starke Lösung
von ,Schwefel in auf i4o° C .erhaltenem Schwefelchlorür eingeleitet werden, wobei
ein Produkt mit einem Gehalt von annähernd 4.o Prozent Schwefel und 6o Prozent Chlor
abdestilliert wird. Wenn an"l.ererseits Metallchloride, die sich bei der Durchführung
(les Verfahrens ergeben, im geschmolzenen
Zustande bei 42o° C elektrolvsiert
werden un1 Schu:efel ummittelbar auf sie geleitet wird, dann destilliert ein Produkt
mit einem Gehalt von annähernd <o Prozent Schwefel und 4o Prozent Chlor ab. Chlorschwefel
oder Seliwefelcliloride von anderer Zusammens(tzung können durch geeignete Änderung
rler Temperatur lind anderen Arl)eits,beclin--ingen gewonnen werden. Der Siedepunkt
des jeweiligen Produktes steigt mit der Zunahme rles Gehaltes an Sc.liwefel. Alle
diese Chlorschwefelverbindungen, die man auch kurz als Schwefelchlori(le bezeichnen
kann. lassen sich für die Durchführung des Verfahre#is verwenden.
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Wie aus Vorstehendem hervorgeht, liegt (las Wesen rler Erfindung in
der Chlor ierscheidung von Blei-Zink-Sulfiklerzen durch Behandlung älerselben mit
Chlorschwefel oder Schwefelchlorid bei verhältnismäßig niedriger Temperatur. Das
erhaltene Produkt kann auf beliebige Weise auf Gewinnung der hl etalle o. d91. «-eiter
verarbeitet werden. @_orteilliaft verfährt man hierfür folgendermaßen Der heiße
Chlorschwefelriickstan,l, welcher #10i1 Schwefel aus dein Erz und dein unisetzenden
Chlorschwefel in Lösung enthält, wird von dein die lietallclilorirle und Zinkverbindung
enthaltenden Festkörper getrennt. Die -Nlasse wird dann mit einem heißen Lösungsmittel
für Bleichlorid, z. B. Wasser, oder .einer starken Zinkchlori<llösung behandelt,
welche @die \1-etallchloi-i@il.e (mit Einschluß des etwa ,gebildeten Zinkchlorides)
auslaugt, wobei die ungelöste Zinkverbin-,hing in der Gangart oder im Rückstand
zurückbleibt. Die heiße .Lösung wird von dein zinkhaltigen Rückstand getrennt und
zum Auskristallisieren von Bleichlorid gekühlt, worauf das metallische Blei aus
dein Bleichlorid auf irgendeine bekannte Weise, vorzugsweise durch Elektrolyse des
,geschmolzenen Salzes, gewonnen wird. Der zinkhaltige Rückstand kann vor oder nach
der Konzentration zur Abscheidung der Gangart auf bekannte Weise, wie z. B. durch
Chlorieren in einem Konverter .mit nachfolgender Elektrolyse des geschmolzenen Chloridee
verarbeitet wenden. Aus dein heißen Chlorschwefelrückstand kann, wenn er hinreichend
finit Schwefel gesättigt ist, durch Abkühlen kristallisierter Schwefel gewolinen
werden, und in dieser Weise gelingt es, den Schwefel aus dein Erz auszuziehen.
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Statt (laß man, wie vorhin, ein heißes w 'isseri g e s Lösun-smittel
bl ziiln Auslaugender -NIetallehloride benutzt, kann inan auch gesclnnolzenes Zinkchlorid,
wie solches z. B. mit oder ohne Alkalichloridzugabe in elektrolytischen Zellen als
Bleichloridträger benutzt wird, in der Weise anwenden, claß man das geschmolzene
Salz durch das feste Produkt auf einem Filter hindurchziehen läßt und den zinkhaltigen
Rückstand niit ein wenig Wasser zur Entfernung von anhaftendem Zinkclilori.#1 wäscht,
oder daß inan glas feste Produkt mit dein geschmolzenen Salz umrührt, die Ausscheidung
vor sich gehen läßt, die klare Schmelze abhebt und rlen Rückstand dann wäscht. Die
sich ergebende Schmelze und die wässerigen 1.ösnngen können in irgendeiner Weise
weiter verarbeitet werden.
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Folgendes Beispiel dient zur näheren Erläuterung ,des Verfahrens.
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Angenommen, es handle sich um Erz der von der Burma Corporation geförderten
Art, das 24,4 Prozent Pb, 21,3 Prozent Zii, 3,8 Prozent Fe, i.1.,7 Prozent S, o,6
Prozent Cu, 0,17 Prozent Sb, 0,07 Prozent As, 0,093
Prozent A9 und
32,2 Prozent Gangart enthält.
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i oo 1 Schwefelmonochlorid mit einem Gehellt von 52 Prozent Schwefel
werden in einen eisernen Mischbehälter eingebracht.und auf 5o° C erwärmt. Dann werden
ungefähr ioo kg von genanntem Erz in körnig 7erkleinertein Zustande langsam und
unter Umrühren in den Behälter eingegeben; indem nian dabei das Maß der Zugabe derart
regelt, daß die Reaktion bei einer Temperatur von annähernd ioo° C vor sich geht.
Das heiße, breiartige Reaktionsgemisch wird alsdann auf ein Vakuuinfilt:er oder
in ein Druckfilter fließen gelassen und das Schwefelchlorid in Gänze abgezogen.
Vorzugsw.eise wird die Masse noch mit einer geringen Menge von heißem, frischem
Schivefelnionochlorirl nachgewaschen. Der chlorierte Rückstand wird hernach mit
einem heißen, wässerigen Lösungsmittel zum Auslaugen der löslichen Metallchloride
aus der rückständigen Zinkverbindung behandelt. Aus deni Lösungsmittel erhält man
dann beim Abkühlen kristallisiertes Bleichlorid, @@-ährend clas Silber auf bekannte
Weise -ewonnen werden kann.