DE44868C - Neuerung bei der Gewinnung von Blei und Silber - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Zur Bleigewinnung werden meistens die Schwefelbleierze benutzt, und geschieht diese Gewinnung vornehmlich in der Weise, dafs diese Erze in der Vorbehandlung zum Zweck der völligen oder theilweisen Entschwefelung einer Röstung unterworfen werden.

Hat man es mit reichen, wenig fremde Be-. standtheile enthaltenden Erzen zu thun, so wird die Röstung, die Entschwefelung und die Bleigewinnung in Flammöfen vorgenommen.

Enthalten dagegen die Mineralien nur 70 pCt. Blei und darunter, so unterwirft man sie in für diesen Zweck eingerichteten Oefen der Entschwefelung und schmilzt sie dann mit Reductionsmitteln und Zuschlägen in einem Hoch-, ofen.

Die vorliegende Erfindung nun betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Blei und Silber aus ihre Schwefelverbindungen ■ enthaltenden Mineralien, mögen dieselben arm oder reich sein, in Flammöfen ohne vorherige Röstung. In der folgenden Beschreibung wird als Beispiel Schwefelblei oder Bleiglanz gewählt, wobei zu bemerken ist, dafs das vorliegende Verfahren sich auch auf silberhaltige Bleierze oder auch auf Silbererze mit oder ohne Bleigehalt anwenden läfst.

Das Wesen dieser Erfindung beruht in der Behandlung des zu verarbeitenden Bleiminerals mit Aetznatron oder einem Natronsalz unter gleichzeitiger Wiedergewinnung von Aetznatron bezw. Natriumcarbonat. Für die Reduction des Schwefelbleiminerals bietet die Anwendung des Natrons zwei Vortheile, welche einestheils in der grofsen Fähigkeit desselben, Schwefel aufzunehmen, anderentheils in der Schmelzbarkeit desselben unter der Rothglut liegen. Das mit Hülfe der vorliegenden Erfindung durch Entschwefelung mit geringen Kosten wiederzugewinnende Natron kann man in demselben Procefs wieder verwenden, indem nur die während desselben entstandenen Verluste an Natron zu ersetzen sind.

Da die Wirksamkeit des Natrons auf den Eigenschaften des Natriumoxyds Na₂ O beruht, so eignet sich für das vorliegende Verfahren besonders das Aetznatron.

Dafs man Natriumcarbonat als Schmelzmittel bei Laboratoriumsversuchen angewendet hat, ist bekannt; jedoch ist die Anwendung desselben für die Industrie noch nicht möglich gewesen. Diese industrielle Anwendung von kaustischem Natron oder dessen Verbindungen in einem Flammofen ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie solche in nachstehendem beschrieben wird.

Behufs Wiedergewinnung des Natrons mischt man vorher das Mineral mit etwa 5 bis iopCt. Eisen oder Schwefeleisen, falls das Mineral solches nicht schon enthält. Dieses hat den Zweck, eine Doppelverbindung von Schwefeleisen und Schwefelnatrium zu erzeugen, welche alsdann den Hauptbestandtheil der Schlacke bildet.

Wird diese Schlacke einer kohlensäurehaltigen Atmosphäre ausgesetzt, so bildet sich Natriumcarbonat und die Schlacke zerfällt zu Staub. Das Natriumcarbonat läfst sich mit den anderen etwa vorhandenen Natriumverbindungen durch Wasser ausziehen, während das Schwefeleisen und die anderen unlöslichen Bestandtheile zurückbleiben. Durch Eindampfen kann man aus der Wasserlösung .Soda gewinnen; im Interesse des Processes ist es aber zweckmäfsig, vor dem Eindampfen die Soda auf bekannte Weise in Aetznatron zu verwandeln.

Ohne Zusatz von Eisen oder Schwefeleisen würde es nöthig sein, die Schlacke behufs

Lösung des Natrons zu pulverisiren, und müfste man alsdann die Lösung mit Kohlensäure behandeln, was für die Praxis zu kostspielig sein würde.

Selbstverständlich kann die Beschickung des Flammofens mit dem Mineral und dem Natron in verschiedener Weise ausgeführt werden, ohne an dem Wesen der Erfindung etwas zu ändern.

Die nöthige Natronmenge kann man mit dem Mineral aufserhalb des Ofens mischen und mit dieser Mischung den Ofen beschicken. Unter der Einwirkung der Wärme schmilzt die Masse, was noch durch Rühren mittelst eiserner Krücken beschleunigt werden kann. Nach ungefähr einer Stunde kann man das metallische Blei und die gebildete Schlacke abfliefsen lassen.

Auch kann man zuerst das Natron in den Ofen bringen, welches nach einigen Minuten geschmolzen ist, und darauf das Mineral in diese geschmolzene Masse. Die Reaction vollzieht sich augenblicklich und das Blei setzt sich ab.

Ein anderes Verfahren ist es, zuerst das Mineral in den Ofen zu bringen und dann entweder nach und nach oder auf einmal das Natron zuzufügen.

Dann kann man nun auch das Natron aufserhalb des Ofens schmelzen und mit dem Mineral zu einer zusammenhängenden Masse zusammenmischen, womit alsdann der Ofen beschickt wird, oder man bringt das Mineral zuerst in den Ofen und giefst dann das geschmolzene Natron unter sorgfältigem Durchmischen über das Mineral.

Folgendes Verfahren hat sich als sehr zweckma'fsig erwiesen:

Das zu behandelnde Mineral wird in den Ofen gebracht, ein Drittel oder die Hälfte der zu verwendenden Natronmenge dazugethan und das Ganze sorgfältig durchgerührt.

Nachdem nun die Masse halbflüssig geworden und die Hauptreaction vorüber ist, was nach ungefähr einer halben Stunde eintritt, giebt man den Rest des Natrons dazu, wodurch fast augenblicklich eine Verflüssigung der ganzen Masse eintritt, so dafs sich das Blei leicht absondert; darauf läfst man die ganze Beschickung abfliefsen.

Behufs Mischung des Minerals mit dem ersten Theil des zu verwendenden Natrons vor der Beschickung aufserhalb des Ofens kann man eine starke Natronlösung mit ungefähr 35 bis 40 pCt. Natrongehalt anwenden. Hierdurch spart man bei der Wiedergewinnung des Natrons an Kosten, da der gröfste Theil der letzteren auf die Verdampfung der ätzend gemachten Laugen zu rechnen ist.

Man kann auch, um die Kosten zu verringern, eine'geringe Menge Kohle dem Mineral zumischen, wodurch man eine gröfsere Menge Blei gewinnen bezw. an Natron sparen kann.

Dieses ergiebt sich daraus, dafs zuerst das Natron durch die Kohle zu Natrium reducirt wird und dieses dann- augenblicklich aus dem Schwefelblei das Blei in Freiheit setzt. Ebenso kann man, um an Natron zu sparen, auch das Mineral mit Bleiglätte mischen, welche in fast allen Silberhütten gewonnen wird, und welche, da sie zur Entschwefelung dient, eine gewisse Ersparung an Natron bedingt. Das Natron kann, wie oben gesagt, in jeder Form und in jeder Mischung angewendet werden, welche geeignet ist, in dem Bade Natron zu erzeugen. So kann man Chlornatrium mit Bleiglätte und Wasser mischen, um einen Theil des

j Chlornatriums in Aetznatron zu verwandeln.

■ Darauf mischt man das Ganze, ohne vorher das Aetznatron auszuziehen, mit dem betreffenden Mineral und schmilzt diese Mischung unter Zugabe von Natron. So erhält man das in

! der Glätte enthaltene Blei gleichzeitig mit dem Blei des Schwefelbleies.

Es ist klar, dafs in den Hüttenwerken, welche für die Bleiglätte keine bessere Verwendung haben als zur Bleigewinnung, dieses letzte Verfahren eine bemerkenswerthe Ersparung an Natron bewirkt.

Die Schlacke, die bei dem beschriebenen Verfahren erhalten wird, ist im allgemeinen frei von Blei; sollte dieselbe dennoch etwas Blei enthalten, so findet man es nach Auflösung

! der Schlacke im Bodensatz der Lauge, wovon ι es mit Leichtigkeit getrennt wird.

j Ein Theil der in den Mineralien etwa vorhanden gewesenen Kieselsäure ist, da die angewendete Temperatur nicht hoch war, frei geblieben; ein anderer Theil freilich hat sich mit dem Natron zu löslichem Natriumsilicat verbunden, welches jedoch, wie oben beschrieben, durch Kohlensäure in Carbonat verwandelt wird; dadurch wird die Kieselsäure frei und die Trennung findet beim Auslaugen statt.

Ein Theil des in der Schlacke enthaltenen Natrons ist in Schwefelnatrium verwandelt, ein anderer Theil in Natriumcarbonat, besonders wenn man einen Zusatz von Kohle angewendet hat; ein weiterer Theil des Natrons findet sich in der Schlacke als Sulfat.

Selbstverständlich werden der Boden und die Wände des Flammofens, da sie für gewöhnlich aus Silicaten zusammengesetzt sind, sehr stark durch das Natron angegriffen. Diesem kann man vorbeugen, wenn man in den Ofen vor seiner Inbetriebsetzung Natron bei einer so hohen Temperatur schmilzt, dafs die Wände und der Boden in Silicat von Soda verwandelt werden. Dieses wird alsdann während des Betriebes, wo nur eine niedrige Temperatur zur Anwendung kommt, nicht mehr angegriffen.

Alle in der Schlacke enthaltenen Verunreinigungen, welche sich nicht mit Natron verbunden haben, sind im Wasser unlöslich und

daher beim Auslaugen behufs Wiedergewinnung des Natrons leicht zu entfernen.

Um das Natrium zu regeneriren, stellt man zweckmäfsig zwei Reservoirs, das eine etwas höher gelegen als das andere,' aus Ziegeln her und verputzt dieselben mit hydraulischem Kalk, so dafs die Wände derselben vollkommen dicht werden.

In dem höher gelegenen Bassin ordnet man etwa in halber Höhe Träger an, auf welche man Platten oder perforirte Tafeln oder Eisengitter legt, die zum Aufbringen der Schlackenstücke dienen, nachdem man den unteren Theil des Bassins mit Wasser gefüllt hat. Hierauf wird das Bassin mit Platten oder Eisenblech zugedeckt. In einer zweckmäfsig im oberen Theil einer der Wände angebrachten Oeffhung wird ein Rost derart angeordnet, dafs die Verbrennungsgase des Koks oder anderer geeigneten Brennmaterialien, welche auf diesem Rost verbrennen sollen, zwischen dem Schlackenlager und der Decke des Reservoirs hinstreichen.

Durch die Einwirkung dieser Gase, welche Kohlensäure enthalten, wird die Schlacke, wie oben geschildert, zersetzt und dieselbe fällt alsdann durch die Oeffnungen der Unterlage als ein Pulver in das darunter befindliche Wasser, von welchem sie gelöst wird. Sobald sich die unlöslichen Bestandtheile zu Boden gesetzt haben, wird die Lösung in das andere Bassin hineingelassen, wo sie auf bekannte Weise ätzend gemacht wird.

Will man für die Mineralbehandlung Natriumcarbonat anwenden, so ist eine Aetzendmachung unnöthig. Will man dagegen Aetznatron verwenden, so mufs man die Lösung bis zu einem gewissen Grade eindampfen, den man nicht zu weit treibt, um an Kosten zu sparen. Hat man die Lauge bis auf ca. 36pCt. Natron gebracht, so kann man dieselbe in dem flüssigen Zustande mit dem Mineral vermischen und dann dasselbe im Ofen behandeln; sollte jedoch nicht genügend alkalische Substanz vermittelst dieser Lauge mit dem Erz vermischt sein, um die Reduction desselben mit Leichtigkeit zu erwirken, was jedoch von der Natur und der Feinheit des Erzes abhängt, so ist es nothwendig, dafs ein Theil compactes Natron zugesetzt wird, und zu dem Zwecke wird ein Theil der Lauge für solche Fälle bis zu dem Grade abgedampft, bei welchem dieselbe nach Erkaltung steif wird.

Dieses Verfahren zur Bleigewinnung ist durchaus nicht kostspielig, und zwar aus folgenden Gründen:

Das Natron verbindet sich bei der in diesem Verfahren zur Anwendung kommenden niedrigen Temperatur fast völlig mit dem Schwefel des Schwefelbleies, während es auf alle anderen Schwefelverbindungen, die in die Schlacke übergehen, ohne Wirkung bleibt. Aus diesem Grunde' ist nur eine sehr geringe Natronmenge nöthig. Zu einem Bleiglanz mit ca. 70 pCt. Blei, welcher noch Schwefeleisen, Schwefelkupfer, Schwefelzink, Schwefelantimon und Kieselsäure enthält, genügen an Natron ungefähr 25 pCt. des Mineralgewichtes.

Würde man zu jeder Operation neue Mengen Natron' zum Marktpreise gebrauchen, so wäre das allerdings ein kostspieliges Verfahren; aber da man das Natron immer wieder gewinnt, so kann man den thatsächlichen Preis für die Tonne (1000 kg) des regenerirten Natrons, Verluste eingerechnet, auf 40 Mark veranschlagen.' Bei Benutzung von 25 pCt. stellt sich der Preis für das wiedergewonnene, inclusive das den Verlust ersetzende neue Natron auf ungefähr 10 Mark pro Tonne Erz.

Das vorliegende Verfahren zeigt gegenüber den bekannten Verfahren erhebliche Vortheile. So erhält man fast sämmtliches Blei, während man bisher immer Verluste von mindestens 5 bis ι ο pCt. zu verzeichnen hatte. Dann hat die äufserst kurze Dauer des Processes den Erfolg, dafs man in einem Ofen täglich bedeutend gröfsere Mineralmengen verarbeiten kann als früher. Aufserdem werden bei diesem Verfahren Condensationsvorrichtungen für Bleirauch entbehrlich, da hierbei kein Bleirauch erzeugt wird. Hierdurch werden auch die Betriebsstörungen vermieden, welche sonst durch die öfters nothwendig werdende Beseitigung der Bleirauchniederschläge bedingt wurden.

Endlich ist dieses Verfahren für kohlenarme Gegenden wegen des geringen Kohlenverbrauches besonders wichtig; gerade für diesen Fall steht zu erwarten, dafs die Kosten der Bleigewinnung sich auf die Hälfte vermindern werden.

Claims (1)

1. Pa tent - An s PRti CH :

   Bei der Gewinnung von Blei und Silber aus den ihre Schwefelverbindungen enthaltenden Mineralien durch Schmelzung der letzteren mit Aetznatron, Natriumcarbonat oder diese Stoffe enthaltenden Substanzen ein Verfahren, gekennzeichnet durch den Zusatz von Schwefeleisen vor der Schmelzung und die Behandlung der entstandenen Schlacke bis zum Zerfallen derselben mit Kohlensäure nach der Schmelzung, worauf die zerfallene Schlacke mit Wasser ausgelaugt und aus der Lauge durch einfaches Eindampfen Natriumcarbonat oder durch Kaustifkiren Aetznatron gewonnen werden kann.