DE549681C

DE549681C - Process for refining lead and flux for it

Info

Publication number: DE549681C
Application number: DE1930549681D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-03-29
Filing date: 1930-03-23
Publication date: 1932-04-30

Description

Verfahren zur Raffination von Blei sowie Flußmittel hierfür Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Raffination von Blei mit Gehalten an Arsen, Zinn, Antimon durch fraktionierte Oxydation der Verunreinigungen unter einer Flu.ßmitteldecke und bezweckt die Vermeidung von Verlusten wertvoller Bestandteile durch Verdampfung oder Verschlackung und die restlose Wiedergewinnung jener Bestandteile unter wiederholter Benutzung des Flußmittels sowie eine solche Zusammensetzung rund Beschaffenheit des letzteren, daß es leicht zu handhaben und insbesondere zu transportieren und lagern ist.Process for refining lead and fluxes therefor. The invention relates to a process for refining lead with contents of arsenic, tin and antimony by fractional oxidation of the impurities under a liquid blanket and aims to avoid the loss of valuable components through evaporation or slagging and the complete recovery of those components with repeated Use of the flux as well as such a composition around texture the latter that it is easy to handle and in particular to transport and store is.

Erfindungsgemäß wird als Flußmittel ein Gemisch verwendet, welches ein Carbonat und Borat eines Alkalimetalls, insbesondere Natriumcarbonat und Borax, und ein Fluorid, insbesondere Flußspat, enthält. Die Regenerierung des Flußmittels erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß dieses mit Reduktionsmitteln unter gleichzeitiger Abscheidung der gewinnbaren Metalle erhitzt wird. Eine Abänderung des Verfahrens in Anwendung auf oxydisches Blei, Arsen, Antimon und Zinn enthaltende Ausgangsstoffe besteht erfindungsgemäß darin, daß diese mit einem Carbonat und Borat eines Alkalimetalls und einem Fluorid enthaltenden Flußmittel und einem Reduktionsmittel erhitzt, und daß die erhaltene Bleilegierung durch oxydierende Behandlung in Gegenwart des Flußmittels raffiniert wird. Das bevorzugte Flußmittel, welches sich besonders für den Versand und die Lagerung eignet, besteht aus einer aus dem Schmelzfluß erstarrten Mischung von Alkalicarbonaten, insbesondere Natriumcarbonat, Alkaliboraten, insbesondere Borax, und einem Fluorid, insbesondere Flußspat.According to the invention, a mixture is used as the flux, which a carbonate and borate of an alkali metal, in particular sodium carbonate and borax, and a fluoride, especially fluorspar. The regeneration of the flux takes place according to the invention that this with reducing agents at the same time Deposition of the recoverable metals is heated. A change in the procedure in use on raw materials containing oxidic lead, arsenic, antimony and tin is according to the invention that this with a carbonate and borate of an alkali metal and heated a fluoride-containing flux and a reducing agent, and that the lead alloy obtained by oxidizing treatment in the presence of the flux is refined. The preferred flux, which is especially useful for shipping and suitable for storage, consists of a mixture solidified from the melt flow of alkali carbonates, in particular sodium carbonate, alkali borates, in particular Borax, and a fluoride, especially fluorspar.

Das bisher übliche Verfahren zur Raffination der bleihaltigen Materialien, wie z. B. Akkumulatorenplattenabfälle, Krätze u. dgl., erfordert eine erhöhte Temperatur, bei welcher gewöhnlich eine beträchtliche Verdampfung oder Verschlackung wertvoller Bestandteile eintritt, die entweder verlorengehen oder nur mit Schwierigkeit zurückgewonnen werden können. Es ist auch vorgeschlagen worden, die Raffination durch Verblasen des bleihaltigen Materials unter einer Flußmitteldecke aus Ätznatron vorzunehmen. Bei diesem bekannten Verfahren muß jedoch die vergleichsweise steife Schlacke wiederholt abgezogen und durch frische Mengen des alkalischen Mittels ersetzt werden. Letzteres ist ferner stark hygroskopisch und daher schwierig zu handhaben bzw. in hinreichend trockenem Zustand aufzubewahren, was einer Ausb:eut-urlg oder Regenerierung auf rein trockenem Wege hinderlich ist.The previously common process for refining lead-containing materials, such as B. accumulator plate waste, dross and the like, requires an increased temperature, at which usually considerable evaporation or slagging is more valuable Ingredients occur which are either lost or recovered with difficulty can be. It has also been suggested that refining by blowing of the lead-containing material under a flux blanket made of caustic soda. In this known method, however, the comparatively stiff slag must be repeated withdrawn and replaced with fresh amounts of the alkaline agent. The latter is further highly hygroscopic and therefore difficult to handle or to be kept in a sufficiently dry condition, which is a yield: eut-urlg or Regeneration on a purely dry route is a hindrance.

Zur Erläuterung der Erfindung soll im nachstehenden die Behandlung von Abfällen von Akkumulatorenplatten in einem Ausführungsbeispiel beschrieben werden.To explain the invention, the following is the treatment of waste accumulator plates are described in one embodiment.

Es wird ein Flußmittel bereitet, welches aus einer Mischung von Alkalimetallcarbonat, Borax oder Borsäure und einem Fluorid, beispielsweise Flußspat, in solchen Mengenverhältnissen besteht, daß das geschmolzene Produkt unterhalb 8oo° C flüssig ist. Bei Verwendung von Natriuuncarbonat, Borax und Flußspat wird .ein Verhältnis dieser drei Stoffe von 10:3:3 verwendet, wobei die Mischung bei 65o° C flüssig ist und sich zur Behandlung von Batterieplatten und verschiedenen anderen Materialien eignet.A flux is prepared, which consists of a mixture of alkali metal carbonate, Borax or boric acid and a fluoride, for example fluorspar, in such proportions insists that the melted product is liquid below 800 ° C. Using of sodium carbonate, borax and fluorspar is a ratio of these three substances of 10: 3: 3 used, the mixture being liquid at 65o ° C and suitable for treatment of battery plates and various other materials.

Die Akkumulatorenplattenabfälle werden mit dem oben beschriebenen Flußmittel und einem geeigneten Reduktionsmittel zusammengeschmolzen. Befriedigende Ergebnisse werden beispielsweise durch Verwendung der Flußmittelbestandteile in verschiedenen Mengen- und Mischungsverhältnissen erzielt. Eine bevorzugte Mischung besteht aus Zoo Gewichtsteilen Natriumcarbonat, 6o Gewichtsteilen Borax, 6o Gewichtsteilen Flußspat und 75 Gewichtsteilen bituminöser Kohle auf 2 ooo Gewichtsteile Akleumulatorenplatten. Die Schmelzung kann mit Vorteil m einem Gußeisentiegel oder in einem Flammofen erfolgen, dessen Herd beispielsweise mit Magnesitziegeln ausgefüttert ist. -Die Schmelzung der Batterieplatten und des Flußmittels ergibt ein Metall, welches im wesentlichen das gesamte Blei und Antimon enthält, sowie eine Schlacke, welche den größten Teil des Schwefels und Kupfers, jedoch nur Spuren von . Blei und Antimon enthält. Die Schlacke kann ein oder mehrere Male mit mehr Reduktionsmitteln mit oder ohne zusätzlichem frischen Flußmittel zur Behandlung weiterer Beschickungen von Akkum:ulatorenplatten verwendet werden.The accumulator plate scraps are dealt with as described above Flux and a suitable reducing agent melted together. Satisfactory For example, results are achieved by using the flux ingredients in different quantities and mixing ratios achieved. A preferred mix consists of zoo parts by weight sodium carbonate, 6o parts by weight borax, 6o parts by weight Fluorspar and 75 parts by weight of bituminous coal on 2,000 parts by weight of Akleumulatorenplatten. The melting can advantageously take place in a cast iron crucible or in a flame furnace, whose stove is lined with magnesite bricks, for example. -The melting the battery plates and the flux results in a metal which is essentially contains all of the lead and antimony, as well as a slag which is the greater part of sulfur and copper, but only traces of. Contains lead and antimony. the Slag can be added one or more times with more reducing agents with or without additional fresh flux for the treatment of further charges of accumulator plates be used.

Das aus der ersten Schmelzung stammende Metall kann ohne weiteres verkauft oder das Antimon kann durch ein geeignetes Verfahren vorher entfernt werden. Zu diesem Zwecke dient folgendes Verfahren: Das geschmolzene Metall wird: bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Flußmittels erbalten und mit Luft verblasen. Dies bewirkt die Oxydation des Antimons und dessen übergang aus dem Metall in das Flußmittel. Zum Verblasen eignet sich ein Gußeisentiegel, und das Flußmittel weist vorzugsweise die nämliche Zusammensetzung auf wie das zur Schmelzung ohne Reduktionsmittel benutzte. Die Luft wird durch Eintauchen eines mit einer geeigneten Druckluft-oder Sauerstoffquelle in Verbindung stehenden Eisenrohres in das Metall eingeblasen. Das Antimon wird oxydiert und verbindet sich als Oxyd mit dem Flußmittel. Es ist -klar, daß zahlreiche Änderungen dieser Verfahrensstufe möglich sind.The metal from the first melt can easily sold or the antimony can be removed beforehand by a suitable method. The following procedure is used for this purpose: The molten metal is: at a Maintain temperature above the melting point of the flux and blow it with air. This causes the oxidation of the antimony and its transition from the metal to the Flux. A cast iron crucible is suitable for blowing, and the flux has a preferably the same composition as that for melting without reducing agent used. The air is obtained by immersing a with a suitable compressed air or Oxygen source connected iron pipe blown into the metal. The antimony is oxidized and combines as an oxide with the flux. It is - it is clear that numerous changes are possible at this stage of the procedure.

Die sich hierbei ergebenden Erzeugnisse bestehen ,aus Weichblei mit nur Spuren von Antimon sowie aus einer Schlacke, welche das Antimon und gewöhnlich geringe Mengen Blei enthält. Das Weichblei ist zum Verkauf geeignet. Die Schlacke kann mit Reduktionsmittel, beispielsweise bituminöser Kohle, vermischt und verschmolzen werden. Hierbei wird das in der Schlacke enthaltene Antimon und Blei reduziert und in Form einer Blei-Antimon-Legierung gewonnen.The resulting products consist of soft lead with only traces of antimony as well as from a slag containing the antimony and usually contains small amounts of lead. The soft lead is suitable for sale. The slag can be mixed and fused with reducing agents such as bituminous coal will. The antimony and lead contained in the slag are reduced and obtained in the form of a lead-antimony alloy.

Die bei der Reduktion des Antimons anfallende Schlacke kann zur Schmelzung der ursprünglichen Akkumulatorenplatten wiederverwendet werden. Diese Möglichkeit der Wiederverwendung des @Flußmittels gestaltet die Entfernung des @ Antimons einfach und billig.The slag resulting from the reduction of the antimony can melt the original accumulator plates can be reused. This possibility Reusing the @ flux makes removal of the @ antimony easy and cheap.

Die Schmelzung von Akkumulatorenplattenabfällen und die Entfernung des Antimons wurde als Beispiel beschrieben. Das nämliche Verfahren kann aber auch zur Behandlung von blei- und zinnhaltigen Materialien verwendet werden. In diesem Fall wird eine Blei-Zinn-Legierung durch die erste Verfahrensstufe erhalten. Das Zinn kann dann von dem Blei in ähnlicher Weise getrennt werden, wie es beim Antimon beschrieben ist. Das Zinn und Blei, welches in das Flüßmittel übergeht, kann :ebenfalls durch Schmelzung der Schlacke mit einem Reduktionsmittel. wiedergewonnen werden, und die dann anfallende Schlacke ist ebenfalls zur Wiederbenutzung bei der ersten Verfahrensstufe geeignet.Battery plate waste melting and removal of antimony has been described as an example. The same procedure can also be used used to treat materials containing lead and tin. In this In this case, a lead-tin alloy is obtained through the first process stage. That Tin can then be separated from the lead in a manner similar to that used for antimony is described. The tin and lead that goes into the flux can: likewise by melting the slag with a reducing agent. to be regained and the resulting slag can also be reused with the first Process stage suitable.

Materialien, welche Blei, Zinn und Antimon enthalten, können in gleicher Weise mit dem Flußmittel und Reduktionsmittel behandelt werden, wie es oben für Akkumulatorenplatten beschrieben ist, zwecks Herstellung einer Blei-Zinn-Antimon-Legierung. Durch aufeinanderfolgende Zugabe von Flußmittel und darauffolgendes Verblasen des Metalls mit Luft, wie bei der Entfernung des Antimons von Blei, wird der größte Teil des Zinns zunächst aus der Legierung entfernt zusammen mit geringen Mengen von Blei und Antimon, worauf das verbleibende Antimon abgetrennt werden kann (durch Behandlung mit einer frischen Beschickung von Flußmittel). Hierbei gehen geringe Mengen von Blei und Zinn in die Schlacke. Aus dieser Behandlung hervorgehende Produkte bestehen -im wesentlichen aus reinem Blei Lind -einer Reihe von Schlakken,welche nach dem Verschmelzen mit Reduktionsmitteln eine Reihe von Legierungen ergeben mit wechselnden Mengen an Blei, Antimon und Zinn. Die aus diesen Schmelzungen hervorgehenden Schlacken sind zur Wiederverwendung bei der ersten Schmelzoperation geeignet.Materials which contain lead, tin and antimony can be used in the same way Way to be treated with the flux and reducing agent as above for Accumulator plates is described for the purpose of producing a lead-tin-antimony alloy. By successive addition of flux and subsequent blowing of the Metal with air, as in the removal of antimony from lead, becomes the greatest Part of the tin is initially removed from the alloy along with small amounts of lead and antimony, whereupon the remaining antimony can be separated (by Treatment with a fresh charge of flux). Here go small Lots of lead and tin in the slag. Products resulting from this treatment consist essentially Made of pure lead and a series of Schlakken, which after fusing with reducing agents a number of alloys result with varying amounts of lead, antimony and tin. The ones from these fusions resulting slags are to be reused in the first smelting operation suitable.

Wenn in dem Metall Arsen vorhanden ist, geht dieses bei der Verblasung in Gegenwart des Floßmittels in letzteres über. Das Verfahren ist auch auf Zinnkrätzen anwendbar, in welchen praktisch kein oder nur geringe Mengen von Blei vorhanden sind.If there is arsenic in the metal, it will go on fading in the presence of the raft agent over into the latter. The procedure is also on tin dross applicable in which practically no or only small amounts of lead are present are.

Claims

PATENT APPLICATIONS: i. Process for refining lead with contents of arsenic, tin, and antimony by fractional oxidation of the impurities a flux cover, characterized in that a mixture is used as the flux which is a carbonate and borate of an alkali metal, particularly sodium carbonate and borax, and a fluoride, particularly raft spar. z. Method according to claim i for the regeneration of the raft agent, characterized in that this with reducing agents is heated with simultaneous deposition of the recoverable metals. 3rd amendment of the method according to claim i applied to oxidic lead, arsenic, antimony and tin-containing starting materials, characterized in that these with a Carbonate and borate of an alkali metal and its fluoride-containing flux and a reducing agent, and the resulting lead alloy is heated by oxidizing Treatment in the presence of the raft agent is refined. q .. rafts for refining of lead, consisting of a mixture of alkali carbonates solidified from the melting raft, especially sodium carbonate, alkali borates, especially borax, and a fluoride, especially raft spar.