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Verfahren zur Herstellung von Bleiweiß Es ist eine Reihe von Verfahren
zur Herstellung von Bleiweiß bekannt, die als Ausgangsmaterial Bleichloridv erbindungen
benutzen. Für diese Verfahren ist einerseits der Vorteil geltend gemacht worden,
daß sich Bl.eichloridverb.indungen .sehr leicht aus minderwertigen, z. B. oxydischen
bleihaltigen Stoffen gewinnen lassen, und daß anderseits die überffihrung der Bleichloridverbindungen
in Bleicarbonat oder basisches Bleicarbonat mit Reagenzien wie V atriuincarbonat,
Hydroxyden - der Alkalien oder Erclalkalien, Isohiensäure o. dgl. sich wesentlich
bequemer gestaltet als z. B. das seit langem geübte Kammerverfahren. Indessen ist
es bisher nicht gelungen, bei Verwendung von Bleichlori.dverbindungen als Ausgangsmaterial
ein auch tatsächlich chlorfreies Bleiweiß herzustellen. So mußte z. B. den Vorschlägen,
oxy dische Bleimaterialien mit Magnesiumchlorid in Bleichloridverbinidungen überzuführen,
der Erfolg versagt bleiben, da bei der nachträglichen Ausfällung .der Bleichloridverbindungen
durch Verdünnen sich auch Magnesiumoxyehlorid bildet, das wegen seiner Schwerlöslichkeit
nicht mehr aus den Bleisalzen entfernt werden kann, insbesondere wenn man die Cberführung
der Bleichloridverbindungen in basisches Bleicarbonat durch Einleiten von Kohlensäure
mit oder ohne Zusatz von gelöschtem Kalk vornimmt. Aber auch die Überführung von
Bleich,loridverbindungen mit N atriumcarbonat oder Ätznatron und Kohlensäure in
Bleiweiß gelingt nach den bisherigen Verfahren nicht einwandfrei. Kocht man z. B.
Bleichlorid in bekannter Weise mit \ atriumcarbonat, so bildet sich nicht basisches
Bleiweiß, sondern neutrales Bleicarbonat. Dieses muß durch besondere Behandlung
mit -Natronlauge in basisches Bleicarbonat übergeführt werden. Zudem tritt bei der
Behandlung des Bleichlorids oder von anderen Bleisalzen in der Siedehitze mit Soda
eine Nebenreaktion in Erscheinung, nach der sich geringe Mengen Bleioxyd bilden,
die das Endprodukt gelblich färben: Auch der Vorschlag, ein auf besondere Weise
hergestelltes Bleioxyd mit Kochsalzlösung zu behandeln, um die auf diese Weise erzeugte
Aufschlämmung von basischean Bleichlorid in alkalischer Lösung durch Einleitung
von Kohlensäure in basisches Bleicarbonat überzuführen, hat zu keinem günstigen
Ergebnis geführt, da gegen Ende der Reaktion wieder die Bedingungen vorherrschen,
die für die Bildung von Bleichlorid günstig sind, und demgemäß das Endprodukt chlorhaltig
ausfällt. Dem weiteren Vorschlag, ein chlorhaltiges Bleicarbonat zu erzeugen, mußte
von vornherein der Erfolg versagt
bleiben, da chlorhaltiges Bleiweiß
als Anstrichfarbe nicht verwendbar isst.
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Es wurde nun gefunden, daß auch durch Behandlung von Bleichlonidverbindungen
mit Natriumcarbonat oder Natriumhydroxyd und Soda ein chlorfreies Bleiweiß sich
erzielen Iäßt, wenn sowohl während dieser umkehrbaren Reaktion als auch am Ende
derselben die Bedingungen eingehalten «-erden, die den vollständigen Verlauf derselben
in dem gewünschten Sinne begünstigen. Diese liegen vor, wenn eine wäßrige Aufschlämmung
von Bleichlorid oder Bleichlorndverb.indungen mit Sodalösung behandelt wird, derart,
daß der Zusatz der Sodalösung allmählich und unter beständiger inniger Mischung
mit der Aufschlämmung erfolgt. - Dabei muß der Zusatz der Sodalös.ung so geregelt
werden, daß die Lösung erst dauernd alkalisch reagiert, nachdem alles Bleichlorid
in basisches Carbonat übergeführt ist. Statt Sodalös.ung kann als Reagenz auch eine
Lösung von 1 atriumhydroxy d verwendet werden, vorausgesetzt, daß gleichzeitig Kohlensäure
in die Aufschlämmung eingeleitet wind.
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Gemäß der Erfindung werden z. B. die Bleichloridverbindunigen .etwa
mit der vierfachen Gewichtsmenge Wasser aufgeschläanint. Gibt man jetzt zu der Aufschlämmung
Sodalösung allmählich unter beständigem Rühren zu, so reagiert bei der Umsetzung
zunächst das im Wasser gelöste Bleichlorid mit der Sofialösung in der Weise, daß
basisches Bleicarbonat ausgeschieden wird. Es geht dann neues Bleichlorid .in Lösung,
das durch weiteren Sodazu:satz wieder gefällt wird. Diese Vorgänge wiederholen sich,
bis alles Blei in Foren von basischem Bleicarbonat vorliegt. Wird der Soda.7,usatz
in dieser Weise geregelt, so ist das erzeugte basische Bleicarbonat chlorfrei.
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Den Vorgängen bei der Umsetzung entsprechen die folgenden chemischen
Gleichungen r . 3 Pb C1, -f- a @Taz C 0g ==Pb O Pb C1: 1- Pb C 03 -E- 4 1\7a C1
+ M
2. Pb O Pb C12 + '-VTa, Co3 + 11, 0 = Pb (OH) , # Pb C Ö3
-i- z N a C1 3. Pb C12+Na2C03-PbC0,+2NaCl. Durch Regelung .der Temperatur und der
Verdünnung hat man es in gewissen Grenzen in der Hand, ein mehr oder weniger basisches
Produkt zu erzeugen. Die Regelung der Temheratur und der Konzentration des Fällungsmittels
bei der Umwandlung in basisches Bleikarbonat winkt in der Richtung, daß bei starker
Verdünnung und niederer Temperatur ein basischeres Produkt erreicht wird als unter
1:en gegenteiligen Bedingungen. Ersetzt man einen Teil der Soda durch kaustische
Soda, so ist es auf diese Weise möglich, die Basizität des Produktes in, beliebigen
Grenzen zu steigern. In diesem Falle tritt zu -den oben angegebenen rheinischen
Vorgängen noch die durch ,die folgende Gleichung dargestellte Reaktion hinzu: 4.
3 Pb Cl, -f- 4. NaOH == Pb OPbCl= -I- Pb (0H)2 + 4 NaC1 -f- H20. Sobald :das Wasser
:dauernd alkalisch reagiert, ist die Umwandlung beendet. Man läßt absetzen und hebert
das klare, bleifreie Wasser ab. Das Bleiweiß wird abgepreßt, mit Frischwasser getrocknet
und zerstäubt. Indem Waschwasser können .dann neue Chloride suspendiert werden.
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Da das Verfahren gemäß der Erfindung Bleichloridv erbindungen als
Ausgangsstoffe benutzt, so sind die Kosten für das Erzeugnis entsprechend niedriger,
als wenn, wie beim Kammerverfahren, Blei oder bei anderen Verfahren besonders hergestellte
reine Bleioxyde verwendet wenden. Denn Bleichloridv erbindungen lassen sich aus
billigen und unreinen Hüttenprodukten wie Flugstaub von Metallschachtöfen, den Kondensationsprodukten,
,die bei der verflüchtigenden chlorierenden Röstun:g von bleihaltigen. Erzen oder
bei dein sogenannten Wälzverfahren anfallen, nach zahlreichen bekannten Verfahren
herstellen. Allerdings ist es nicht empfehlenswert, jedes beliebige Bleichlorid
zu verwenden. Denn isst dieses mit färbenden Metallsalzen verunreinigt, die bei
der Behandlung finit Soda schwer lösliche Verbindungen bilden, oder enthält es erhebliche
Mengen von Erda:lkaliv erbindungen, so wird das basische Bleicarbonat infolge dieser
Verunreinigungen, die es zum Teil aufnimmt, minderwertig. Die richtige Auswahl des
Herstellungsverfahrens der Bleichloridverbindungen ist daher von erheblichem Eünfluß
auf das Verfahren gemäß :der Erfindung und auf das nach diesem gewonnene Erzeugnis.
Am zweckmäßigsten ist es, die Bleichloridverbindungen durch Behandeln :der unreinen
bleihaltigen Produkte mit heißer Alkalichloridlösung und nachfolgendes Auskristallisieren
in an sich bekannter Weise zu .gewinnen. Denn es hat sich herausgestellt, d.aß bei
Verwendung von Alkaliverbindungen sowohl die Lösefähigkeit für Blei erhöht als auch
ein reineres und leichter auszuwaschendes Produkt erzielt wird als bei :anderen
bekannten Verfahren, selbst wenn als Ausgangsmaterial so stark verunreinigte Stoffe
wie bleihaltige Flugstäube von Blei-, Kupfer- u. dgl. Schachtöfen verwendet werden.
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Dieses Alkalichloridlöseverfahr:en .ermöglicht auch ein lehr gutes
Blei.ausbringen aus
den unreinsten Rohstoffen, insbesondere dann,
wenn diese schon von vornherein einen gewissen Chlorgehalt haben. Es hat sich nämlich
.gezeigt, cl@aß bei der Verwendung chlorhaltiger Rohmaterialien ohne Schwierigkeiten
Ausbeuten von 9o °j" des im Laugegut enthaltenen Bleis und mehr erzielt werden,
während durch Laugung chlorfreier, bleioxydhaltiger Stoffe mit Alkalichloridlösungen
.bei weitem nicht dasselbe gute Bleiausbringen erreichbar ist. Die- Lösevorgänge
hierbei lassen sich durch folgende chemische Gleichungen erklären: 5. PbC1., -f-
2 \aCl,-PbCI. # 2 \aC'l (in der Hitze lösliches Doppelsalz=) G. Pb0 -i-- .4 -NaCl
-[- H_0 -PbCl@ # 2 NaC1 --f- 2 NaOH 7. PbO#'2\aOH-Pb(0\a).+I-hO B. Pb S 04 + 4.
N a C l - Pb Cl., # 2 Na Cl 4- Na; S04. Aus der vom Rückstand abfiltrierten heißen
Bleialkalichloridlösung wird das Blei inForin von Bleichloridverbindungen in bekannter
Weise durch Abkühlung ausgefällt. Diese Fällung wird durch Verdünnen mit Wasser
unterstützt. Die heiße, konzentrierte Lauge vermag 6o bis 8o g Blei pro Liter zu
lösen, während nach dem V erdünnen und ,#-bk@ihlen nur etwa io bis 20 g Blei pro
Liter in Lösung bleiben. Das Gemisch der gefällten Bleisalze wird gut abgenutscht.
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Die entbleiteLauge wird durchVerdampfen oder Zugabe von Salz ,gesättigt-
und wieder zum Lösen von neuem Flugstaub verwandt. Urn eine Ausreicherung von schädlichen
Verunreinigungen in der Lauge zu verhüten, genügt es, einen Teil derselben (io bis
20 "/") abzusetzen. Das Blei aus dieser abgesetzten Lauge läßt sich leicht auf verschiedene
Weise gewinnen, z. B. durch die bekannten Fällungen finit gelöschtem Kalk oder mit
\ atriumbichromat unter Gewinnung von Chromgelb.
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Der Rückstan:l von der Alkalichlorid-Iaugerei kann entsprechend seinem
Gehalt an anderen Metallen weiterverwertet werden. Ausführungsbeispiel Man behandelt
ioo'lig eines Chlorhaltigen Bleihüttenflugstaubes mit einem Gehalt von 5 "/" Pb,
von denen .etwa 45 Einheiten an Cl' gebunden sind, während der Rest hauptsächlich
als Oxyd und Sulfat vorliegt, mit iooo 1 kaltgesättigter NaCI-Lösung, :lie sich
bei dem Verfahren im Kreislauf befindet und .laher schon etwa io g Pb pro Liter
gelöst enthält. Die Lösung ,des Bleies findet unter Erwärmen der Kochsalzlösung
bis auf ioo° C und unter beständigem Rühren statt. Die Lauge wird heiß filtriert
und das Filtriat auf etwa 2o° C abgekühlt. Außerdem wird das Filtrat durch Zusatz
von Wasser, von dem ein Teil zum heißen Auswaschen des Filterrück-.standes benutzt
wurde, auf etwa i2oo 1 verdünnt. Die nach der Abkühlung ausgefallenen Bleicli,l.oride
werden abgenutscht und. von dem Filtrat ioo 1 abgesetzt. Der Rest .des Filtrates
wird auf iooo 1 eingedampft und nach Zusatz von etwa 3o kg Kochsalz wieder zu einer
neuen Behandlung benutzt. Er enthält etwa io g Pb pro Liter gelöst. Die abgenutschten
Chloride, deren Gewicht im feuchten Zustande etwa i 2o kg mit etwa 5o °;" Pb beträgt,
werden zweckmäßig fein gemahlen und mit 5oo 1 Wasser aufgeschlämmt. Will man nun
ein Bleiweiß erzeugen, das etwa 79 "/" Pb und 12 "/" CO, enthält, so setzt
man zu der Aufschlämmung .allmählich unter beständigem, kräftigem Rühren eine Sodalösung
hinzu, die im Liter 85 g calc. Soda und 1 5 g Ätznatron enthält. Die
Temperatur bei der Umwandlung beträgt 2o° C, die Dauer derselben 2o Stunden. Man
regelt nun den Zusatz der Sod.alösun.g so, daß in den ersten 5 Stunden etwa i 5o
I, in weiteren 5 Stunden i oo 1, in weiteren 5 Stunden 751 und schließlich
251 zufließen. Vor Zusatz der letzten ioo 1 Sololösung dekantiert man einmal mit
frischem `'Wasser. Nach Verbrauch von 3501 des erwähnten Sodagemisches ist
die Umwandlung beendet, und erst dann darf die Aufschlämmung alkalisch reagieren.
Man nutscht das Bleiweiß ab und wäscht es mit Wasser gut aus. Es wird bei maximal
ioo° C getrocknet. Die Waschwässer gehen in einen neuen Umwandlungsprozeß zurück.
Die bereits erwähnten ioo 1 abgesetzte Löselaugen werden durch Zusatz von gelöschtem
Kalk bis zur alkalischen Reaktion entbleit.