-
Verfahren zur Entfernung von Cadmium aus cadmiumhaltigem Gut Die Erfindung
betrifft die Abscheidung von Cadmium aus cadmiumhaltigem Gut, wie Packraumstaub,
Staub aus dem Cottrell-Abscheider und Niederschlägen aus der Zinkgewinnung, die
Cadmium, Blei, Kupfer, Zink, Arsen und andere Verunreinigungen enthalten. Das Gut
kann auch Antimon, Wismut, Silber und andere Metalfte enthalten. Diese Stoffe werden
in fein verteiltem Zustande oder in oxydiertem oder metallischem Zustande oder als
Mischung beider verarbeitet.
-
Die Erfindung betrifft allgemein die Abscheidung des Cadmiums von
den anderen Metallen und besonders von Blei, Zink, Arsen und Kupfer durch Destillation
unter Ausnutzung des Unterschiedes in den Siedepunkten des Cadmiums und der anderen
Metalle. Blei siedet bei etwa isoo° C, Kupfer bei 231o° C, Zink bei g18° C und Cadmium
bei 76o° C. Alle diese Metalle haben, geschmolzen, unterhalb ihres Siedepunktes
eine gewisse Dampfspannung, die zu einer Verflüchtigung vor dem Sieden führt. Der
Unterschied in den Siedepunkten erlaubt bei geeigneten Bedingungen der Verarbeitung
und bei Gegenwart geeigneter Reagenzien eine wirksame Abscheidung des Cadmiums von
den anderen Metallen durch Destillation.
-
Die Erfindung richtet sich auch auf die Abscheidung des Cadmiums von
den anderen :Metallen durch ein Röstverfahren, das in einem bekannten und üblichen
Röstofen durchführbar ist. Bei der Trennung des Cadmiums von den anderen Metallen
werden diese in Formen umgewandelt, die ihre Weiterverarbeitung und Gewinnung erleichtern.
-
Bei der Cadmiumabscheidung von Zink wurden schon geringe Mengen von
Ätzkalk zugesetzt, die aber nur als FluBmittel zum Abschlacken der Ganggesteine
von der Beschickung dienten.
-
Nach dem neuen Verfahren wird das Rohgut, wie Packraumstaub bzw. Filterstaub,
Cottrell-Separator-Staub o. dgl. Gut, das Cadmium. Blei, Kupfer und Zink oxydiert
enthält, mit köhlenstoffhaltigem Gut wie Kohle und einem Zusatzmittel wie Kalkstein,
das die Verflüchtigung von Blei verzögert, in geeigneten Verhältnissen gemischt
und dann zu relativ feinen Teilchen gemahlen, die z. B. durch ein viertelzolimaschiges
Sieb gehen. Der Kalkstein verzögert nicht nur die Verflüchtigung von Blei, sondern
auch die von Arsen und Zink. Das Gut wird dann in der üblichen Art in einen Röstofen
beschickt. Der übliche Godfrey-Röstofen hat sich z. B. gut bewährt.
-
Der Röstofen wird auf der gewünschten Temperatur von etwa 8oo bis
goo° gehalten. Bei dieser Temperatur reduziert der Kohlenstoff das Cadmium zum metallischen
Zustande. Das Blei, Zink, Kupfer usw. können auch ganz oder teilweise zum metallischen
Zustande reduziert werden. Die Gegenwart von Kohlenstaub in der Beschickung erzeugt
eine nichtoxydierende Atmosphäre, die eine Verflüchtigung des Bleies bei der Arbeitstemperatur
zu verhindern strebt. Das Cadmiurn
aber siedet bei dieser Temperatur
und sucht als-Rauch abzuziehen. Auch der Kalkstein zerfällt zu Calciumoxyd und Kohiendioxvd
bei dieser Temperatur. Das Calciurrioxyd sucht sich mit den vorhandenen Arsenoxyden
zu Calciumarsenat oder Calciumarsenit oder beiden zu verbinden. Calciumoxyd kann
sich auch mit einem Teil des oxydiert vorhandenen Bleies zu Calciumplumbat verbinden.
Das Kohlendioxyd erzeugt eine nichtoxydierende Atmosphäre - in der erhitzten Mischung
und verhindert so die Verflüchtigung des Bleies. Däs Zink in seinen üblichen Verbindungen
wie Zinkoxyd wird nicht merklich bei oder unter dieser Temperatur reduziert. Etwa
vorhandenes Blei, das etwa oxydiert wird, sucht sich mit Kohlendioxyd zu Bleicarbonat
zu verbinden, das bei dieser Temperatur nicht flüchtig ist. Das Cadmium wird oxydiert,
sobald es über die Beschickung auf dem Röstofenherde hochsteigt, und zieht mit den
Röstgasen als Cad= miumoxvd ab.
-
Ausführungsbeispiel: 2 Teile fein zerteilten Kanalstaubes, des Cadmium,
Blei, Zink und Arsen enthält, werden gründlich mit 2 Teilen fein zerteilten Kalksteins
und i Teil fein zerteilter Kohle vermischt. Diese Mischung wurde in einem Röstofen
gemischt und auf einer Temperatur von etwa 825° bis 85o° gehalten, und zwar etwa
2 Stunden lang, bis der größere Teil des Cadmiums entfernt war. Die Behandlungszeit
schwankt natürlich mit dem Zustand und der Art des Arbeitsgutes: Eine Beschickung
enthielt z. B. 56,4 0/0 Blei, 12 0/0 Cadmium. Davon wurden etwa 95 0/0 des Cadmiums
und nur 9,2 0/0 des Bleies ver-. flüchtet. Eine andere Beschickung enthielt 33.7
% Blei, 2o,i 0/0 Cadmium, 14,1 0/0 Arsen und 4,2 0/0 Zink. Davon wurden etwa 9,2
0/0 des Bleies, 95;1 0/0 des Cadmiums, 12,1 % des Arsensund 17,i 0/0 des Zinks verflüchtet.
-
Durch das neue Verfahren kann man. das Cadmium ganz oder teilweise
von dem Blei und anderen Metallen trennen, die in einem Produkt wie Kanalstaub enthalten..
sind, und zwar während des einer weiteren Verarbeitung voraufgehenden Röstens. Demgemäß
werden die weiteren Schritte für die Gewinnung der restlichen Metalle aus dem Gut
sehr @ vereinfacht und erleichtert. Kein besonderer Apparat ist notwendig, sondern
so ziemlich -jeder übliche Röstofen ist brauchbar. Das Kohlenstoffgut, das mit dem
Arbeitsgut gemischt wird, reduziert das Cadmium und die gesamte Menge oder einen
Teil des Bleies zum metallischen Zustande und erzeugt zuSamrnen mit dem Kalkstein
nichtoxydierende Verhältnisse in der Mischung, die die Verflüchtigung des Bleies
zu verzögern streben. Etwas von dem Blei verflüchtigt sich, aber mehr oder weniger
davon verbindet sich mit dem Kohlenstoffdioxyd aus dem Kalkstein zu einem Bleicarbonat,
das in den Rückständen des Röstofens zurückgehalten .und so vom Cadmium getrennt
wird. Dieses aber wird auswählend abgeschieden und steigt als Rauch in die oxydierte
Atmosphäre des Röstofens über der Beschickung, wo es oxydiert wird, was eine leichte
Gewinnung ermöglicht.