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Verfahren zur Gewinnung von Blei, Antimon oder Wismut Werden Bleierze
nach dem Röst- und Reaktionsverfahren verhüttet, so entstehen halbgeschmolzene bleihaltige
Rückstände, die sich auf Grund ihres hohen Schwefelgehaltes schlecht nach bekannten
Verfahren, z. B. im Schachtofen, aufarbeiten lassen. Ferner bedingt die lange Dauer
des Prozesses eine erhebliche Bleiverflüchtigung. Diese Übelstände treten auch ein,
wenn die zu verarbeitenden schwefelhaltigen Bleierze vorher teilweise abgeröstet
sind oder wenn sie zusammen mit oxydischen Zuschlägen dem Röst- und Reaktionsverfahren
unterworfen werden. Das bekannte Einführen von Reduktionsmitteln in die Rückstände
am Schluß des Verfahrens erhöht wohl das Bleiausbringen, ändert jedoch nichts an
den übrigen erwähnten Nachteilen. Zur Behebung derselben, insbesondere zur Abkürzung
der Reaktionszeit, hat man versucht, das Verfahren so zu leiten, daß entweder in
das Bleisulfid geschmolzenes Bleioxyd eingetragen oder das geschmolzene Bleioxyd
in das schon im Ofen befindliche vorgewärmte Bleisulfid hineingegossen wurde. Der
hohe Schwefelgehalt der Rückstände, die ebenfalls in Form von Krusten und Klumpen
anfielen, wurde hierdurch jedoch nicht vermieden. Nach einem anderen bekannten Verfahren
werden Mischungen von ungeröstetem und geröstetem Bleierz oder von ungeröstetem
Erz mit bleioxydhaltigen Hüttenprodukten unter Luftabschluß im elektrischen Ofen
geschmolzen. Als Vorteile dieses Verfahrens werden ein gutes Bleiausbringen und
die Erzeugung einer bleiarmen Schlacke angegeben. Auch soll man gangartreiche Erze
auf diese Weise verarbeiten können. Die Anwendung elektrischer Schmelzmethoden ist
jedoch für die Verhüttung von bleihaltigem Gut zu teuer. Außerdem ist bei diesem
Verfahren starke Steinbildung zu befürchten, da eine ausreichende Oxydation der
in der Beschickung vorhandenen sulfidischen Bleiverbindungen wegen des Arbeitens
unter Luftabschluß nicht möglich ist und die Reaktionen zwischen Bleisulfid und
Bleioxyd unter Luftabschluß nicht genügend vollständig verlaufen.
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Jedenfalls haben auch diese Vorschläge nicht verhindern können, daß
das Röst- und Reaktionsverfahren durch andere moderne Schmelzmethoden fast völlig
verdrängt wurde und nur noch ausnahmsweise bei sehr reinen Bleierzen Anwendung findet,
wenn verhältnismäßig geringe Mengen dieser Erze zur Verfügung stehen.
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Nach der Erfindung werden die zur Bleiabscheidung führenden chemischen
Umsetzungen des Röst- und Reaktionsverfahrens auf Bleierze, wie Flotationskonzentrate,
angewendet, die wegen ihrer Feinkörnigkeit und großen Neigung zum Verstauben nur
schwierig ausreichend abgeröstet werden können. Es tritt also erfindungsgemäß die
Reaktion zwischen sulfidischen und oxydischen Bleiverbindungen gewissermaßen an
die Stelle der bei modernen Schmelzmethoden notwendigen Röstung, Nach der Erfindung
wird
ein Gemisch aus oxy dischen und derart feinkörnigen sulfidischen Verbindungen des
Bleis, Antimons oder Wismuts in einem bewegten Ofen, z. B. Drehrohrofen, unmittelbar
mit Feuergasen so lange erhitzt, bis neben Metall eine schwefelfreie bzw. schwefelarme
hochmetallhaltige Schlacke vorliegt. Die hochbleihaltige Schlacke, die das Metall
teils als Oxyd, teils als Silikat enthält und eine sehr gleichmäßige Zusammensetzung
hat, wird darauf im Schachtofen reduzierend verschmolzen. Da es nämlich auf ein
hohes Ausbringen an Metall bei der Reaktion der oxydischen mit den sulfidischen
Metallverbindungen nicht ankommt und die Beschickung in dem Ofen `nährend der Reaktion
ständig bewegt wird, läßt sich die Behandlung im bewegten Ofen stets so regeln,
daß der Schwefelgehalt der Beschickung fast restlos entfernt wird. Es wird sogar
möglich - und das ist bei der Verarbeitung sulfidischer Bleierze aus wirtschaftlichen
Gründen wichtig -, die sulfidischen Verbindungen in erheblichem Überschuß über die
nach den Reaktionsgleichungen theoretisch erforderliche Menge anzuwenden, ohne daß
der Schwefelüberschuß in der Schlacke wieder erscheint. Dieser Erfolg läßt sich
vielleicht dadurch erklären, daß von den Oxyden des Gemisches, insbesondere von
den Bleioxyden, aus den Feuergasen ständig Sauerstoff aufgenommen wird, so daß sich
höhere Bleioxyde bilden, und daß die höheren Bleioxyde kräftiger und vollständiger
mit den Sulfiden reagieren als normales Pb0.
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Sind in der Beschickung noch Zink oder ähnliche leichtflüchtige Metalle,
z. B. Cadmium und Arsen, vorhanden, so tritt während der Reaktion eine erhebliche
Verflüchtigung dieser Metalle auf, so daß der größte Teil derselben z. B. als Oxyd
gewonnen werden kann. Etwa im Gut vorhandene Edelmetalle oder Kupfer, Wismut oder
ähnliche Metalle finden sich nahezu quantitativ im gewonnenen Metall.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die in den
Erzen enthaltenen Begleitmetalle des Bleis, insbesondere die Edelmetalle und das
Wismut, in dem bei der Reaktion zwischen oxydischen und sulfidischen Verbindungen
gewonnenen Blei in angereicherter Form erscheinen.. Die hochbleihaltige Schlacke,-
die schmelzflüssig aus dem Reaktionsofen abgestochen und in geeigneter Stückform
gewonnen wird, ergibt bei der Schachtofenarbeit ein verhältnismäßig reines Blei,
dessen Raffination also nur mit geringen Kosten verknüpft ist. Außerdem ist diese
Schlacke für die Schachtofenarbeit vorzüglich geeignet, so daß bei dieser ungewöhnlich
hohe Durchsätze erzielt werden können.
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Die oxydischen Verbindungen, die für das Verfahren gemäß der Erfindung
erforderlich sind, kann man in bekannter Weise gewinnen durch vorherige vollständige
oder teilweise Abröstung der zu verarbeitenden sulfidischen Bleierze oder eines
Teiles von ihnen. Eine teilweise Abröstung läßt sich auch bei Flotationskonzentraten
oft noch gut durchführen. Stößt sie auf Schwierigkeiten, so können andere, bei der
Röstung gutartigere Bleierze initv erwendet werden. Die teilweise Röstung wird zweckmäßig
so geleitet, daß in dem teilweise gerösteten Gut das gühstigste Verhältnis von oxydischen
zu sulfidischen Verbindungen zum mindesten ungefähr vorliegt. Das Gut kann dann
nach weiterer Vorbereitung, z. B. durch Zerkleinern und 1Iischen, für sich oder
zusammen mit weiteren oxy dischen oder sulfidischen Zusätzen oder Gemischen von
diesen Zusätzen verarbeitet werden. Auch können die bei der N'erarbeitung von Bleierzen
oder bei der Raffination des Bleis anfallenden oxydischen Bleiverbindungen, z. B.
Bleiglätte oder Bleisulfat, verwendet «-erden.
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Vorteilhafter ist es jedoch oft, einen Teil des erfindungsgemäß entweder
bei der Reaktion oder bei der nachfolgenden Hochofenarbeit gewonnenen Bleis wieder
zu oxydieren und mit neuen Mengen sulfidischen Erzes zusammen zu verarbeiten. Bei
der Oxydation des metallischen Bleis bekommt man nämlich Bleioxyde, die im Verfahren
gemäß der Erfindung sich als besonders reaktionsfähig erwiesen haben. Auch wird
bei der Umwandlung eines Teils des Reaktionsbleis in Oxyd das darin enthaltene Silber
und auch ein etwa vorhandener Wismutgehalt in einer kleinen Menge metallisch zürückbleibenden
Bleis so weit angereichert, daß dieses direkt dem Tr eibprozeß unterworfen werden
kann.
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Da es, wie schon bemerkt, bei dem Verfahren gemäß der Erfindung auf
die Bleiausbeute bei der Reaktion nicht ankommt und die hierbei gewonnene Schlacke
im wesentlichen frei von Schwefel ist, so können dem Verfahren auch anstandslos
gangartreiche oder auch zinkhaltige Bleierze unterworfen werden. So haben z. B.
Flotationskonzentrate, die io bis 15 % Zink in Form von Zinkblende enthielten, keinerlei
Schwierigkeiten gemacht. Bei zinkblendehaltigem Bleierz kann das Verfahren so geleitet
werden, daß auch der Schwefelgehalt der Zinkblende mit den oxydischen Bleiverbindungen
zur Reaktion gebracht wird.
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Die Mischung des oxydischen mit dem sulfidischen Gut kann in bekannten
Einrichtungen vorgenommen werden. Zweckmäßig gelangen beide Bestandteile der Beschickung
in feinkörnigem Zustande zur I-Iischung. Da die Reaktion im Drehrohr- oder Trommel-
Ofen
ausgeführt wird, so ist es auch nlOglich, die verschiedenen Bestandteile nacheinander
in den Ofen einzuführen. Die Mischung erfolgt dann im Ofen selbst durch die Bewegung
des Ofens während der Vorwärmung des Gutes. Sie muß beendet sein, wenn die Reaktionstemperatur
erreicht ist.
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Durch die Zumischung des oxydischen Gutes, insbesondere zu feinen
Flotationserzen, verlieren diese ihre Verstäubungsneigung. Ferner treten durch die
innige Mischung die bekannten Reaktionen zwischen Oxyd und Sulfid schon bei Temperaturen
ein, bei denen eine Verflüchtigung des Bleis nicht stattfindet.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können auch Stoffe verarbeitet
werden, die an Stelle von. Blei Antimon oder Wismut als Hauptmetalle enthalten.
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Die Verflüchtigung von Zink und ähnlichen leichtflüchtigen Metallen,
einerlei ob diese in oxydischer oder sulfidischer Form in der Beschickung zugegen
sindl kann auch dadurch verbessert werden, daß nach der Reaktion der Sulfide mit
den Oxyden oder am Schluß der Reaktion in bekannter Weise Reduktionsmittel, z. B.
Koksklein oder Magerkohle, für sich oder zusammen mit zinkaustreibenden Zuschlägen,
wie Oxyde oder Carbonate der Erdalkalien oder Alkalien oder Eisen, der Beschickung
noch besonders zugesetzt werden. Es ist natürlich auch möglich, die Zuschläge (außer
der Reduktionskohle) der Beschickung schon von vornherein beizugeben.