DE502198C

DE502198C - Extraction of bismuth, tin, antimony and similar volatile metals from sulfidic ores by blowing

Info

Publication number: DE502198C
Application number: DEK110758D
Authority: DE
Original assignee: ERNST JUSTUS KOHLMEYER DR ING
Current assignee: ERNST JUSTUS KOHLMEYER DR ING
Priority date: 1928-08-18
Filing date: 1928-08-18
Publication date: 1930-07-15

Description

Gewinnung von Wismut, Zinn, Antimon und ähnlichen flüchtigen Metallen aus sulfidischen Erzen durch Verblasen In dem Hauptpatent ist ein Verfahren be- schrieben, welches die Entzinkung sulfidischer zinkhaltiger Eisen-, Kupfer- oder anderer Erze in schmelzflüssigem Zustand durch Verflüchtigung des Zinks in einem um 36o° rotierenden Kurztrommelofen bezweckt.Extraction of bismuth, tin, antimony, and similar volatile metals from sulfidic ores by blowing in the main patent is a method sawn written which the zinc-containing sulphidic dezincification iron, copper or other ores in a molten state through volatilization of the zinc in a to 36o ° rotating short drum furnace is intended.

Es hat sich nun bei Versuchen zu diesem Gegenstand gezeigt, daß auch andere Metalle, wie z. B. Wismut, Zinn, Antimon, in ähnlicher Weise aus Erzen verflüchtigt werden können. So konnte aus einem Erz mit 41 °;'0 Fe, 46 °" S, 2,96 °/" Sn, 2,37°/o Bi die größte Menge des enthaltenen Zinns und Wismutsverflüchtigtwerden. Nach der Behandlung hatte das erschmolzene Produkt nur noch 0,04 °,h Bi und 0,i2 °;o Sn. Aus einer Tonne Erz lassen sich also in diesem Falle 28,q. kg Sn und 23,3 kg Bi in Form wertvoller Oxyde gewinnen.It has now been shown in experiments on this subject that also other metals such as B. bismuth, tin, antimony, similarly volatilized from ores can be. So from an ore with 41 °; '0 Fe, 46 ° "S, 2.96 ° /" Sn, 2.37% By most of the tin and bismuth contained are volatilized. After Treatment, the melted product had only 0.04 °, h Bi and 0.12 °; o Sn. In this case, 28, q. kg Sn and 23.3 kg Bi win in the form of valuable oxides.

Das in dieser Weise entarmte Schmelzprodukt hatte etwa 68 °/,) Fe und etwa 28 °/" S, war also entsprechend dem Verlust an flüchtigen Metallen und an Schwefel an Eisen angereichert worden. Die Entschwefelung ist so zu denken, daß ein Teil des Fe S bzw. Fe S., intermedi'ir zu Fe0 oxydiert wird, welches dann durch die Kohledecke wieder zu Fe reduziert wird, das sich dann im restlichen FeS löst. Eisenoxyd und Schwefeleisen sind nämlich nicht ineinander löslich, sondern scheiden sich im Schmelzfluß in zwei Schichten. Die Oxyde des Eisens würden also Neigung zeigen, an die Oberfläche des Schmelzbades zu steigen, wo sie aber durch die Kohledecke sofort wieder reduziert werden. E s hat sich gezeigt, daß diese Reaktionen gleichzeitig verlaufen, so daß eine Oxydbildung des Eisens auch vorübergehend nicht in die Erscheinung tritt und daß als Ergebnis des Prozesses eine homogene Schmelze erhalten wird, selche Eisen weit über die Zusammensetzung des FeS hinaus enthält, also eine Lösung von Fe in Fe S darstellt.The melt product deprived in this way had about 68% Fe and about 28 ° / "S, so was corresponding to the loss of volatile metals and enriched in iron in sulfur. Desulphurization is to be thought of as Part of the Fe S or Fe S. is oxidized as an intermediate to FeO, which is then the coal blanket is reduced to Fe again, which then dissolves in the rest of the FeS. Iron oxide and sulfur iron are not soluble in one another, but separate in the melt flow in two layers. The oxides of iron would therefore be inclined show to rise to the surface of the molten pool, where it passes through the coal roof immediately reduced again. It has been shown that these reactions occur simultaneously run, so that oxide formation of the iron does not appear even temporarily occurs and that a homogeneous melt is obtained as a result of the process, selche Contains iron far beyond the composition of FeS, i.e. a solution of Fe in Fe S represents.

Die Möglichkeit einer Verflüchtigung von Wismut, Zinn und Antimon konnte nicht ohne weiteres daraus gefolgert werden, daß Zink sich aus sulfidischen Erzen durch Verflüchtigung austreiben läßt. Bei der Prüfung einer solchen Frage muß streng unterschieden werden zwischen der Verflüchtigung von Metallen an sich, von deren Oxyden und deren Sulfiden. Zink ist z. B. nur zu verflüchtigen auf Grund der Eigenschaften des metallischen Zinks, bei 9o6' zu sieden. Zinkoxyd verdampft praktisch merkbar erst bei i5oö' (in Spuren ab 130o') und sein Sublimationspunkt dürfte erst über 2ooo° liegen. Um aus Zinkoxyd Zink zu verflüchtigen, kann dieses daher nur geschehen, daß man es mit Kohle versetzt, dadurch reduziert und so das metallische Zink verdampft. Bei Zinnoxyd liegt der Fall ganz anders. Dieses verdampft an sich ebenfalls erst bei Temperaturen über i5oo' bis 2ooo°. Andererseits ist aber bekannt. daß man es auch aus Schlacken verflüchtigen kann. Nun liegen aber bei dem Umweg über metallisches Zinn dieses zu verflüchtigen ganz andere Ursachen vor, da Zinn erst bei 227o0 siedet. Eine Erklärung liegt hier darin, daß bei der Verbrennung von Zinn innermolekular eine so hohe Temperatur erzeugt wird, daß Zinn als Oxyd in Dampfform abgeht. Es ist also beim Zinnoxyd eine ständige Reduktion mit Kohle und darauf folgend bzw. gleichzeitig eine Verbrennung in einem energischen Luftstrom er. forderlich, welcher im Falle des Zinks weit schwächer sein bzw. fehlen kann. Bei Sulfiden sind die Verhältnisse wieder anders. Es unterscheiden sich also ganz wesentlich nicht allein die verschiedenen Metalle, sondern auch ihre Verbindungsformen, wie Oxyde oder Sulfide in bezug auf eine Überführung in Dampfform. Es sind eine ganze Reihe von Verfahren bekannt, um aus Erzen, Schlacken usw. sogenannte flüchtige Metalle auszutreiben. Diese haben aber unter sich wie auch mit dem vorliegenden Verfahren nur den Endzweck der Verflüchtigung gemeinsam. Zur praktischen Erreichung dieses Zieles müssen aber je nach Art des Materials, ob Schlacke, ob Erz, ob oxydisch, ob sulfidisch, ob Zink, Blei oder Zinn enthaltend, ganz verschiedenartige Maßnahmen ergriffen werden. Es müssen die Bedingungen geschaffen werden, welche auf Grund der neuen Erkenntnisse von Dampfdrucken der Metalle, Oxyde und Sulfide sowie der durchVerbrennungswärmen entwickelten Temperaturen am günstigster für die weitmöglichste Verflüchtigung sind.The possibility of volatilization of bismuth, tin and antimony could not easily be deduced from it that zinc is derived from sulfidic Ores can be driven out by volatilization. When considering such a question a strict distinction must be made between the volatilization of metals per se, of their oxides and their sulfides. Zinc is z. B. only to volatilize because of the properties of metallic zinc to boil at 9o6 '. Zinc oxide evaporates practically noticeable only at i5oö '(in traces from 130o') and its sublimation point should only be above 2ooo °. In order to volatilize zinc from zinc oxide, this can therefore it only happens that it is mixed with coal, thereby reduced, and so that metallic zinc evaporates. With tin oxide the case is quite different. This in itself also only evaporates at temperatures above 150 ° to 2,000 °. on the other hand but is known. that it can also be volatilized from slag. But now lie in the detour via metallic tin to volatilize it, the causes are entirely different before, since tin only boils at 227o0. One explanation is that the Combustion of tin generates such a high temperature within the molecule that tin comes off as oxide in vapor form. So there is a constant reduction in tin oxide with coal and then or at the same time a combustion in an energetic one Air flow he. required, which in the case of zinc is far weaker or absent can. In the case of sulphides, the situation is different again. So they differ not only the different metals, but also their forms of connection, such as oxides or sulphides with regard to conversion into vapor form. They are one whole series of processes known to make ores, slag, etc. so-called volatile Driving out metals. But these have among themselves as well as with the present one Procedure only shared the ultimate purpose of volatilization. For practical achievement this goal must, however, depending on the type of material, whether slag, whether ore, whether oxidic, whether sulphidic, whether containing zinc, lead or tin, very different measures be seized. The conditions must be created, which are based on the new knowledge of vapor pressures of metals, oxides and sulphides as well as the Temperatures developed by the heat of combustion are most favorable for the greatest possible Are volatilization.

Für den vorliegenden Fall, der Entfernung von Zinn, Wismut oderAntimon aus sulfidischen Erzen, ist folgende Arbeitsweise als zweckmäßig ermittelt worden.In the present case, the removal of tin, bismuth or antimony from sulfidic ores, the following procedure has been found to be appropriate.

Das Erz wird vorher in rotierenden Kurztrommelofen geschmolzen, wobei noch keine nennenswerte Metallverflüchtigung erfolgt. Die Anwendung des drehbaren Ofens dient nicht zum Umwälzen, da bei guter Fließbarkeit das Schmelzbad von der hochgehenden Wandseite des Ofens nicht mit hochgenommen wird, sondern in Ruhe verbleibt. Die Anwendung des drehbaren Ofens dient lediglich dazu, eine Heizung des Bades auch vom Boden und allen Seiten zu bewirken, da nicht nur in einer hohen, sondern vor allem in einer gleichmäßigen Temperatur des gesamten Bades eine Hauptvoraussetzung für das Gelingen der Verflüchtigung gesehen werden muß.The ore is melted beforehand in a rotating short drum furnace, whereby No significant metal volatilization has yet occurred. The application of the rotatable The furnace is not used for circulating, as the melt pool from the wall side of the furnace is not taken up with it, but remains at rest. The use of the rotatable furnace only serves to heat the bath as well from the ground and all sides to effect, not only in a high, but in front a main requirement especially in a uniform temperature of the entire bath must be seen for the success of the volatility.

Die Erhitzung des geschmolzenen Bades hat bis auf die Entzündungstemperatur des Sulfiderzes zu erfolgen. Alsdann erfolgt ein Aufblasen von Luft auf dieOberfläche derflüssigen Schmelze bzw. etwas unterhalb der Oberfläche, wobei das Schmelzbad mit einer Kohledecke leicht abgedecktwird, welcheKohledeckebei erfolgendem Abbrennen von Zeit zu Zeit erneuert werden muß. Die verflüchtigten Oxyde des Zinns, Wismuts oder Antimons entweichen mit den Abgasen und werden in einem Sackfilter oder einer elektrischen Niederschlaganlageaufgefangen. Die von diesen wertvollen Oxyden befreite Schmelze, welche je nach dem Grundcharakter.des Erzes aus Eisen mit Schwefel, Eisenkupfermit Schwefel oder anderen nichtflüchtigen Metallen besteht, wird zwecks Weiterverarbeitung auf die in ihr enthaltenen nichtflüchtigen Metalle in Masseln gegossen oder granuliert oder direkt flüssig verarbeitet.The molten bath is heated up to the ignition temperature of the sulphide ore. Air is then blown onto the surface the liquid melt or something below the surface, the melt pool is lightly covered with a blanket of charcoal, which is a blanket of charcoal when it burns needs to be renewed from time to time. The volatilized oxides of tin, bismuth or antimony escape with the exhaust gases and are in a bag filter or a electrical precipitation system. The one freed from these valuable oxides Smelt, which, depending on the basic character of the ore, consists of iron with sulfur, iron-copper with Sulfur or other non-volatile metals are used for further processing poured or granulated onto the non-volatile metals contained in it in pigs or processed directly in liquid form.

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist, wie oben ausgeführt, nicht gleichzusetzen anderen Verflüchtigungsprozessen, bei welchen Metalloxyde durch Kohle reduziert werden oder Metalle durch Sauerstoff oxydiert werden. Im Gegensatz zu Prozessen dieser Art handelt es sich bei dem hier beschriebenen Verfahren um die Verbrennung von Metallsulfiden, bei welchen eine solche Verbrennungswärme entwickelt wird, daß eine Verflüchtigung eintritt.The method described above is not as stated above equate to other volatilization processes, in which metal oxides by coal or metals are oxidized by oxygen. In contrast to For processes of this kind, the method described here is the Combustion of metal sulphides in which such a heat of combustion develops becomes that a volatilization occurs.

Als idealer Sonderfall ist die Verflüchtigung von Schwefelantimon zu nennen. Wenn man Antimon-Crudum schmilzt, alsdann auf die Entzündungstemperatur erhitzt und Luft auf die Oberfläche bläst, gelingt es, das Antimon als Oxyd restlos zu verflüchtigen. Eine ähnliche Arbeit ist in der Praxis auf verschiedene Art in größerem Maßstabe ausgeführt worden. Die Verfahren hatten jedoch den Nachteil, daß sie mit großen Wärmeverlusten verbunden waren. Durch Ausführung des Verfahrens und Kombination mit dem Kurztrommelofen, welcher um 36o° dauernd oder nur mit geringen Unterbrechungen rotiert, lassen sich diese jedoch vermeiden, und der Prozeß kann in viel kürzerer Zeit durchgeführt werden. In dieseln beschriebenen Sonderfall ist natürlich die Verflüchtigung des Ausgangsmaterials vollkommen, und es verbleibt kein Restprodukt im Ofen.The volatilization of sulfur antimony is an ideal special case to call. If one melts antimony crudum, then to the inflammation temperature When heated and air blows onto the surface, the antimony is completely removed as an oxide to evaporate. Similar work is in practice in various ways has been carried out on a larger scale. However, the method had the disadvantage that they were associated with great heat losses. By performing the procedure and Combination with the short drum furnace, which can be operated continuously by 36o ° or only at a low rate Interruptions rotates, however, these can be avoided and the process can can be done in much less time. In the special case described in dieseln of course, the starting material completely volatilizes and it remains no residual product in the oven.

Claims

YATEIVTTANSPIZUCiI: Process for the extraction of bismuth, tin, antimony and similar volatile metals from sulphidic ores or from in sulphidic ores Formed metallurgical products by blowing, characterized in that the patent 494454 applied to starting materials that contain the metals mentioned will.