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Wiedergewinnung des in den Verzinnungsabfällen enthaltenen Zinnes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das besonders für die Herstellung von Weißblech
und verzinntem Eisenblech von Wichtigkeit ist und .das Zinn sowie die Zinnsteine
in ihrer Gesamtheit frei von allen Verunreinigungen zur Wiederverwendung abzuscheiden
gestattet.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, Zinnüberzüge auf verzinnten Rückständen
(alten Konservenbüchsen, Weißblechabfällen) dadurch wiederzugewinnen, daß diese
Gegenstände der Einwirkung basischer Substanzen in der Hitze zur Reinigung unterworfen
wurden. Die von Fetten, Lacken usw. befreiten Abfälle wurden dann entzinnt, und
zwar durch Auflösen in Reagenzien, durch Niederschmelzen oder auf elektrolytischem
Wege.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin,
Abfälle von Tiegeln und anderen Vorrichtungen, wie sie bei der Fabrikation von Weißblech
und verzinntem Eisenblech benutzt werden, in einer alkalischen Lösung auf einem
bewegten Sieb einer Waschung zu unterwerfen, worauf die dabei entstehenden zinnhaltigen
Produkte, nämlich der auf der Lauge schwimmende Schaum, der feine Siebdurchfall
und die Siebgröbe, für sich in bekannter Weise in einem Flammofen auf reines Zinn
verschmolzen werden. Mittels des neuen Verfahrens kann man rasch sämtliche durch
die tägliche und wöchentliche Reinigung erhaltenen Abfälle, ohne Rücksicht auf ihren
Gehalt an Verunreinigungen, behandeln, wodurch die erheblichen Verluste an Zinn
durch Oxydation und Verflüchtigung bei der heute üblichen Behandlung im Flammofen,
der allgemein in der metallurgischen Behandlung des Zinnes benutzt wird, vermieden
werden. Die Verunreinigungen, wie Öl, Zinkchlorid, erdige Zusätze u.sw., werden
in höchstens % Stunde ausgeschieden, und das metallische Zinn und die Zinnsteine
nehmen sofort den ihnen eigenen Metallglanz an. Hierauf werden die Ausscheidungsprodukte
nach üblicher Methode im Flammofen einzeln behandelt.
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Nach dem Verfahren werden die Abfälle, die bei der Verzinnung erhalten
werden, in einer Trommel energisch durcheinander gerührt. Die Trommel taucht und
dreht sich in einem mit basischer Lösung gefüllten Trog, der durch Dampf beheizt
wird. Nach wenigen Minuten verseift das Öl, und die übrigen Verunreinigungen zerfallen
und emulsionieren infolge der auftretenden Gasentwicklung. Das verseifte 0I und
die leichteren Verunreinigungen werden au's der Siebtrommel durch die Zentrifugalkraft
ausgeschleudert und steigen zur Oberfläche des in der Wanne enthaltenen
Flüssigkeitsbades.
Die schwereren Verunreinigungen trennen sich durch ihre Schwere und fallen durch
die Sieböffnungen auf den Boden des Troges. In .der Trommel bleiben lediglich das
Zinn und die Zinnsteine zurück. Infolge dieses Verfahrens trennen sich die einzelnen
Produkte, welche die Abfälle enthalten, nach drei Kategorien ab, die vollkommen
voneinander verschieden sind und jedes seinen besonderen. Charakter besitzt. Es
sind dies i. von Verunreinigungen freies Zinn und Zinnsteine; 2. Schlamm aus schwereren
Verunreinigungen, 3. Schaum der verseiften oder emulsionierten Substanzen.
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Der Schlamm enthält außerdem sehr kleine Zinnkörner, welche durch
die Löcher der Siebtrommel hindurchfallen. Der Schaum enthält ausschließlich Zinnoxyd
und pulverförmiges Zinn. Die zur Verwendung kommende Lösung zeigt bei der Analyse
keine Spur von Zinn mehr. Es werden somit mehr als 9o °/o des in den Abfällen enthaltenen
metallischen Zinnes von den Verunreinigungen, die ihm beigemischt waren, befreit.
Die übrigen io °/a entsprechen den Zinnkörnern geringeren Durchmessers als die Öffnungen
der Siebtrommel und dem durch Emulsion mitgerissenen Zinnoxyd. Die drei Produkte,
die ,auf diese Weise ausgeschieden worden sind, werden hierauf im üblichen Flammofen
behandelt.
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Im Laufe dieser Behandlung treten der ganze Wert des neuen Verfahrens
und seine wesentlichen Vorteile klar zutage. Um durchaus befriedigende Ergebnisse
zu erzielen, ist es unbedingt erforderlich, jedes der drei Produkte einzeln im Flammofen
in einer reduzierten Mitte zu behandeln.
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Diese drei verschiedenen Behandlungsarten sind folgende: a) Behandlung
des Zinnes und der gereinigten Zinnsteine.
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Man läßt das Zinn und die Zinnsteine trocknen, nachdem man sie vorher
vor Einführung in den Flammofen auf feuchtem Wege behandelt hat. Nach dem Trocknen
gibt man sie in den Ofen auf und verschließt möglichst jeden Luftzutritt unter der
Feuerung. Das Zinn seigert sofort aus und fließt ab, ohne daß die Masse verrührt
zu werden braucht. Man kann ohne Schwierigkeit 30o bis ¢0o kg gleichzeitig verarbeiten,
und die Arbeitsdauer beträgt ungefähr il-/2 Stunden.
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b) Behandlung des Schlammes.
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Das Brennen des Schlammes, welcher sehr viel, ungefähr 35 °/o, Feuchtigkeit
enthält, geschieht im Flammofen in reduzierender Mitte. Durch ständiges Umrühren
der Masse während des Brennens erreicht man eine Ausbeute von 8 °/o metallischen
Zinnes. Der Rückstand bildet Zinnasche.
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c) Behandlung des Schaumes.
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Obschon der Schaum nur wenig Zinn in Gestalt von Oxyd enthält, hat
man trotzdem Interesse daran, denselben im Flammofen zu behandeln. Hierbei ist aber
jeder Arbeitsaufwand zu vermeiden, weshalb man den Schaum erst zum Schluß in den
Ofen aufgibt. Da der Schaum viel flüchtige Substanzen, im besonderen verseiftes
C51, enthält, so brennt er nur langsam und gestattet (unter Ausschluß der Läuterung),
den Ofen auf geeigneter Temperatur zu erhalten. Der geringe Rückstand, der zurückbleibt,
enthält noch Zinn, infolge Reduktion eines Teiles des Zinnoxydes durch das Öl, und
zinnarme Asche (25 °/o Zinnoxyd).
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Aus obiger Auseinandersetzung folgern ohne weiteres folgende Vorteile
des neuen Verfahrens: i. Das von seinen Verunreinigungen befreite Zinn kann einzeln
im Flammofen in reduzierender Mitte behandelt werden, um das- Zinnoxyd zu reduzieren
und um jeden Zinnverlust durch Oxydation und Verflüchtigung zu vermeiden, der bei
dem früheren Verfahren mit kontinuierlicher Durcharbeitung der Masse unvermeidlich
war.
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2. Das nach der Läuterung gewonnene Zinn ist reiner als nach der älteren
Methode, so daß eine zweite Läuterung und das Durcheinandermischen des Zinnes nach
der ersten Läuterung der älteren Methode überflüssig wird.
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Das bei der .ersten Läuterung der Abfälle gewonnene Zinn, nach Waschung
der Abfälle in basischen Lösungen, ist sehr rein infolge der Ausscheidung der Beimischungen
durch die Feuchtbehandlung. Dasselbe ist mindestens ebenso rein als das aus dem
Tonkin bezogene reine Zinn.
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Die zuletzt vorgenommenen Analysen des wiedergewonnenen Zinnes nach
vorliegendem Verfahren weisen folgende verunreinigenden Zusätze auf:
| Fe ..................... 0,000 |
| Zn ..................... 0,004 |
| Pb ..................... o,oo63 |
| As ..................... 0,0070 |
andere Verunreinigungen (Cu, S, Sb) nur spurweise, während das Tonkinzinn (mit 5
Sternen) folgende Verunreinigungen enthält:
| Fe ........ ............ 0,070 |
| Zn ....... ............ 0,000 |
| Pb ..................... 0,025 |
| S ...................... 0,009 |
| As ..................... 0,020 |
| Cu ..................... spurweise. |
Man erspart somit eine Läuterung, und das reinere Zinn kann direkt
zur Speisung der @rerzinnungsapparate verwendet werden.
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3. Gewinnung einer größeren Menge Zinnasche besserer Qualität, weil
der Schlamm unabhängig vom Zinn und von den Zinnsteinen gebrannt wird. Es werden
lediglich die flüchtigen Bestandteile verbrannt, und das Zinnoxyd bleibt beinahe
vollständig in den Aschen zurück.
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d.. Geringerer Zinkgehalt der Asche.
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5. Leichtere, raschere Verarbeitung, weil kein geschultes Personal
nötig ist.
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Es ist nachstehend beispielsweise die Durchführung einer Operation
zur Wiedergewinnung des in den Abfällen enthaltenen Zinnes mittels kaustischer Soda
in Mischung mit neutralem Natriumcarbonat angeführt. In diesem Falle besteht das
Flüssigkeitsbad aus io kg kaustischer Soda und io kg neutraletn Natriumcarbonat
in 501 Wasser aufgelöst. Man erhält damit eine Dichte von etwa 7 ° B6.
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Diese Lösung gestattet, zwei Chargen von je ungefähr Zoo kg Abfällen
zu behandeln. Während Soda und das neutrale Natriumcarbonat sich auflösen, und während
man die Aufgabe der Rohabfälle in die Trommel vornimmt, erhitzt man das Flüssigkeitsbad
mittels eines Dampfstrahles; sobald die Temperatur 7o° erreicht, setzt die Reaktion
ein. Man bringt dann die Trommel in Umdrehung und hält die Temperatur von 8o° ständig
aufrecht.
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Jede einzelne Operation dauert höchstens 15 Minuten. Man stellt fest,
daß dieselbe beendet ist, sobald man deutlich das metallische Geräusch des Zinnes
bei seinem Abrollen auf der inneren Trommelwandung wahrnimmt. Die Beendigung der
Operation stellt man in der `.reise fest, daß man durch Einblick in die Trommel
sich überzeugt, daß die Zinnkörner die gewünschte Reinheit besitzen.
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Zur richtigen Durchführung der Feuchtbehandlung verwendet man zwei
Trommeln: i. eine Vor- oder Grobtrommel mit Löchern von 7 mm Durchmesser, 2. eine
Feintrommel mit i mm Lochdurchmesser.
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Nach Beendigung der Sichtung durch die Grobtrommel schöpft man mit
dem Löffel den Schaum ab und behandelt ihn, wie erwähnt wurde, im Flammofen. Die
in der Wanne zurückbleibende Flüssigkeit wird abfließen gelassen, worauf man mit
der Schaufel den am Boden der Wanne abgesetzten Schlamm herausschöpft und zur weiteren
Behandlung in die zweite Trommel aufgibt.
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Auf beiliegender Zeichnung ist beispiels-,veise eine Anlage zur angegebenen
Behandlung dargestellt: Abb. i ist ein Längsschnitt durch die in die Wanne eintauchende
Trommel, Abb. 2 eine Draufsicht auf Abb. i.
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Abb.3 ist ein Schnitt nach A-A nach Abb. i.
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Die Anlage besteht aus einer Gußwanne _A zur Aufnahme der basischen
Lösung, in welcher eine zylindrische Trommel B geeigneter Größe sich umdreht. In
die Wanne A taucht ein Dampfrohr C zur Erhitzung des Flüssigkeitsbades auf die gewünschte
Temperatur. Die Trommel B wird durch einen Elektromotor mit einer Geschwindigkeit
von ungefähr 33 Touren pro Minute in Umdrehung versetzt. Die Anlage ist, wie ersichtlich,
äußerst einfach.
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Zwei unter sich gleiche Trommeln der oben angegebenen Art gestatten
mit Leichtigkeit innerhalb weniger als 8 Stunden, die Produktion einer Verzinnungsanlage,
welche ungefähr 5o t Weißblech pro Tag liefert, zu verarbeiten. Ein einziger Arbeiter
genügt während der 8 Stunden, um sämtliche Operationen der Feuchtbehandlungen zu
leiten.
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Aus der voraufgegangenen Beschreibung und aus den Einzelheiten der
neuen Behandlungsmethode der Zinnabfälle mittels Soda oder anderen basischen Lösungen
ergeben sich ohne weiteres die Einfachheit des Verfahrens und seine Vorteile.
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Man erhält sehr reines geläutertes Zinn und gewinnt auch die letzten
Zinnteilchen in Gestalt von metallischem Zinn oder von Zinnasche.