DE554572C - Verfahren zur Aufbereitung von zinkoxydhaltigen Materialien durch UEberfuehrung des Zinks in Zinksulfat und Auslaugen des letzteren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Aufbereitung von zinkoxydhaltigen Materialien durch Überführung des Zinks in Zinksulfat und Auslaugen des letzteren Die vorliegende Erfindung betrifft die Aufbereitung von zinkoxydhaltigen Materialien, wie sie z. B. beim Rösten von Blenden anfallen !oder z. B. von Zinkstaub, gegebenenfalls auch von fein verteiltem Zink, durch Überführung des Zinks in Zinksulfat und Auslaugen des letzteren.
• Ihre Durchführung gestaltet sich derart, daß die zinkoxydhaltigen Ausgangsmaterialien mit Eisensulfaten, insbesondere Eisenvitriol, vermischt, gegebenenfalls zerkleinert, sowie getrocknet und auf höhere Temperaturen erhitzt werden. Durch diesen Erhitzungsprozeß sollen. die Eisensulfate und ferner Metallsulfate, welche sich aus den neben dem Zink in den Röstblenden u. dgl. enthaltenenen Metallen oder Metallverbindungen gebildet haben, wie z. B. Mangansulfat, zersetzt werden und die betreffenden Metalle oxydiert werden. Die Temperatursteigerung darf natürlich nicht bis zu einer erheblichen Zersetzung des gebildeten Zinksulfats getrieben werden. Als Arbeitstemperaturen kommen demgemäß starker Rotglut entsprechende Temperaturen, z. B. solche von 65o bis 750° C, in Betracht. Doch richtet sich der jeweils einzuhaltende Erhitzungsgrad nach einer Reihe von Umständen, wie z. B. der jeweiligen Zusammensetzung des Gutes, der Länge der Behandlungszeit u. dgl.
• Die Umsetzung der zinkoxydhaltigen Materialien wird zweckmäßig mit dem anwesenden Zink äquivalenten Mengen von Sulfat ausgeführt. Wie gefunden wurde, kann man aber auch durch Regelung der Mengenverhältnisse auf bestimmte Eisenfarben hinarbeiten und so die Farbnuance des als Nebenprodukt anfallenden Eisenoxyds in günstiger Weise beeinflussen.
• In Ausübung der Erfindung werden die zinkoxydhaltigen Ausgangsstoffe zunächst fein vermahlen, hierauf z. B. mit Eisenvitriol vermischt und getrocknet, was leicht und schnell bei niederen Temperaturen vor sich geht. Das zugeschlagene Ferrosulfat gibt bei geeignetem Vorgehen seinen Kristallwassergehalt ohne zu schmelzen ab. Das Material bleibt porös und backt höchstens leicht zusammen. Es wird vor der eigentlichen Umsetzung gegebenenfalls noch einmal zerkleinert.
• Die Umsetzung des Gemisches zu Zinksulfat und Eisenoxyd findet bei dem darauffolgenden Erhitzungsprozeß statt und verläuft nahezu quantitativ. Es werden dabei die bereits oben näher gekennzeichneten Temperatüren eingehalten. Die Umsetzung vollzieht sich in verhältnismäßig kurzer Zeit und bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen. Möglicherweise ist die leichte Umwandlung katalytischen Einflüssen zuzuschreiben. Es ist hervorzuheben, daß man bei der Reaktion kaum ein Entweichen von schwefelsauren Dämpfen bemerkt, die wahrscheinlich infolge der feinen Vermahlung und Vermischung des Gutes sofort von dem Zinkoxyd gebunden werden.
• Nach dem Erhitzungsprozeß enthält das Reaktionsgemisch neben Zinksulfat und Eisenoxyd die Verunreinigungen der zinkoxydhaltigen Ausgangsmaterialien in schwer oder unlöslicher Form. So liegen z. B. Mangan, Kupfer, Kobalt, Nickel und Silber als Oxyde vor. Etwa anwesendes Chlor hat sich verflüchtigt. Das gebildete Zinksulfat wird durch Auslaugen der Masse z. B. mit Wasser. in Löß sung gebracht und durch Eindampfen der Laugen und Auskristallisation gewonnen. Man kann, wie gefunden wurde, das Auslaugen gegebenenfalls mit Hilfe von rgit Schwefelsäure versetztem Wasser vornehmen. Dadurch wird etwa zersetztes Zinksulfat zurückgebildet.
• Es wird sehr reines Zinksulfat erhalten, das direkt industrieller Verwertung zugeführt werden kann. Als Rückstand verbleibt ein eisensulfatfreies Eisenoxyd, das eine hellrote, orangestichige,sehr kräftige Farbe zeigt. Diese Eigenschaften machen das Produkt als Eisenfarbe besonders wertvoll.
• Der eben beschriebene Prozeß ist insofern bemerkenswert, als dabei bei geeignetem Trocknungsverfahren ein Schmelzen des Eisenvitriols im eigenen Kristallwasser nicht stattfindet. Bei der meist gebräuchlichen Darstellung von Eisenfarben aus Eisenvitriol sintert nämlich das Material zusammen, was umständliche und kostspielige Trocknungsprozesse nötig macht. Derartige Erscheinungen waren auch bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen zu befürchten. Weiterhin erfordert die Überführung von entwässertem Eisensulfat in Eisenoxyd bei der Herstellung von Eisenfarben bekanntlich hohe Temperaturen und lange Behandlungszeiten. So kommt es, daß das Endprodukt meist einen unerwünschten, braun- bzw. blaustichigen Farbton aufweist, der seine Verwendungsmöglichkeit stark beschränkt. Nach der Erfindung gelingt :es überraschenderweise, dein Erhitzungsprozeß bei niedrigen Temperaturen in kurzer Zeit durchzuführen und trotzdem eine nahezu vollständige Umsetzung zu Zinksulfat -einerseits und Eisenoxyd andererseits zu erreichen. Infolgedessen ist das als Nebenprodukt des vorliegenden Verfahrens anfallende Eisenoxyd im Gegensatz zu dem bei der gewöhnlichen Zerset7,ung von Eisensulfat erhaltenen von hellem Farbton.
• Die Erfindung ermöglicht auf einfache Weise die Herstellung von reinem Zinksulfat, das z. B. ohne weiteres zur Elektrolyse verwendet werden kann. Bei den bisher üblichen Herstellungsverfahren mußten die im Ausgangsmaterial enthaltenen zahlreichen Verunreinigungen zwecks Erzeugung eines reinen Zinkvitriols auf umständlichem und kostspieligem Wege durch Fällen, Filtrieren usw. beseitigt werden. Diese Maßnahmen sind nach dem vorliegenden Verfahren unnötig. Die gleichzeitige Gewinnung eines wertvollen Nebenproduktes steigert in erheblichem Maße die Wirtschaftlichkeit des Prozesses, der daher eine Verarbeitung vieler Zinkerze und zinkoxydhaltiger Abfälle gestattet, deren Aufbereitung bisher nicht lohnend war.
• Derartige zinkoxydhaltige Materiahen befinden sich, wie übrigens auch Eisensulfat, häufig in großen Mengen auf dem Markt, ohne daß sie zu günstigen Preisen abg6 setzt werden konnten. Durch die Erfindung wird nun ein Weg gewiesen, diese Stoffe auf billige Weise zu wertvollen Produkten umzusetzen.
• Beispiel Eine Röstblende von 65 % Zn (= 81 % Zn0) wird mit Eisenvitriol verarbeitet, z. B. derart, daß auf i oo kg Röstblende etwa 278 kg Eisenvitriol, kristallisiert, zugesetzt werden. Der Vitriol wird zunächst zerkleinert, mit der Röstblende gut gemischt und das Gemisch zur Entfernung der Hauptmenge des im Eisenvitriol enthaltenen Kristallwassers in einem Drehofen erhitzt.
• Die Mischung, die beim Trocknen leicht zusammenfrittet, wird zerkleinert und bei einer Temperatur von 65o bis 750° so lange erhitzt, bis das Zink in Sulfat und der Eisenvitriol in Eisenoxyd überführt ist. Das Reaktionsgemisch wird mit Wasser ausgelaugt, das Eisenoxyd abfiltriert, ausgewaschen, getrocknet und zerkleinert. Es kann sodann als Farbe verwandt werden. Die Sulfatlauge läßt man entweder auskristallisieren oder sie wird eingedampft und das getrocknete Sulfat calciniert.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Aufbereitung von zinkoxydhaltigen Materialien durch fTberführung des Zinks in Zinksulfat und Auslaugen des letzteren, dadurch gekennzeichnet, daß die zinkoxydhaltigen Ausgangsmaterialien mit Eisensulfaten, insbesondere Eisenvitriol, vermischt und auf Temperaturen, bei welchen die Eisensulfate zersetzt und das Eisen zu Ferrioxyd oxydiert wird, welche aber unter der Zersetzungstemperatur des Zinksulfats liegen, z. B. auf Temperaturen von 65o bis 750° erhitzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der zinkoxydhaltigen Ausgangsmaterialien mit dem anwesenden Zink äquivalenten Mengen von Eisensulfat durchgeführt wird.