DE600370C

DE600370C - Process for removing cadmium from zinc ores

Info

Publication number: DE600370C
Application number: DE1930600370D
Authority: DE
Original assignee: New Jersey Zinc Co
Current assignee: New Jersey Zinc Co
Priority date: 1929-06-14
Filing date: 1930-06-13
Publication date: 1934-07-21

Description

Verfahren zur Entfernung von Cadmium aus Zinkerzen Von den beiden in Zinkerzen und sonstigen Ausgangsstoffen für die Zinkgewinnung regelmäßig auftretenden Begleitmetallen, Blei und Cadmium, bereitet die Entfernung des Bleies die geringeren Schwierigkeiten, weil es wegen seines verhältnismäßig hohen Siedepunkts aus dem Zinkdampfstrom durch sogenannte Entbleichungsmittel ziemlich weitgehend entfernt werden kann. Zurückbleibende Reste werden bei der gegebenenfalls angewandten Reinigung durch Redestillation beseitigt. Das Cadmium hingegen, das schon in sehr geringen Mengen das erhaltene Zinkprodukt sehr verschlechtert, siedet noch leichter als Zink und läßt sich von diesem auch durch wiederholte Destillation nur sehr ungenau trennen.Method of removing cadmium from zinc ores From the two regularly occurring in zinc ores and other raw materials for zinc extraction Accompanying metals, lead and cadmium, the removal of the lead prepares the lesser ones Difficulty because it is because of its relatively high boiling point from the Zinc vapor flow is largely removed by so-called bleaching agents can be. Remaining residues are removed from the cleaning, if necessary eliminated by redistillation. The cadmium, on the other hand, is very low Amounts the zinc product obtained is much worse, boiling even more easily than zinc and can only be separated very imprecisely from this even by repeated distillation.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, das Cadmium möglichst weitgehend schon aus den Zinkerzen oder sonstigen Ausgangsstoffen für die Zinkgewinnung zu entfernen. Sie beruht auf der Beobachtung, daß das Cadmiumchlorid, obwohl es schwerer flüchtig ist als Zinkchlorid, aus Zinkerz selektiv und ohne erhebliche Zinkverluste verflüchtigt werden kann, wenn man das Erz in Gegenwart von Wasser und von sauren Chlorierungsmitteln unter Hindurchleiten eines Luftstromes sintert. Durch den entstehenden Wasserdampf wird, wie sich ergeben hat, das durch Einwirkung der Chlorierungsmittel zunächst gebildete Chlorzink zersetzt, wobei in der oxydierenden Atmosphäre nichtflüchtige oxydische Zinkverbindungen entstehen, während das Cadmiumchlorid überraschenderweise einer solchen Rückzersetzung nur wenig unterliegt und infolgedessen in Gasform entweicht.The present invention aims to reduce the cadmium as much as possible already from the zinc ores or other raw materials for zinc extraction remove. It is based on the observation that the cadmium chloride, although it is heavier is volatile as zinc chloride, selectively from zinc ore and without significant zinc losses Can be volatilized if the ore is in the presence of water and of acidic Sinters chlorinating agents while passing a stream of air. Through the emerging It has been found that water vapor is produced by the action of the chlorinating agents initially formed zinc chloride decomposes, whereby in the oxidizing atmosphere non-volatile Oxydic zinc compounds are formed, while the cadmium chloride surprisingly is only slightly subject to such a decomposition and as a result escapes in gaseous form.

Bei dieser Behandlung wird auch Bleichlorid zum Teil abgetrieben, das sich ähnlich wie Cadmiumchlorid verhält. Es bleiben zwar auch bei praktisch vollständiger Entfernung des Cadmiums noch erhebliche Bleimengen in dem Erz zurück, doch sind sie aus den obengenannten Gründen nicht zu beanstanden, und es lohnt sich in der Regel nicht, die Behandlung gemäß der Erfindung so weit zu treiben, bis auch das Blei vollständig entfernt ist.During this treatment, lead chloride is also partly driven off, which behaves similarly to cadmium chloride. It also remains practical after complete removal of the cadmium there are still considerable amounts of lead in the ore, however, for the reasons given above, they are not objectionable and worthwhile as a rule not to take the treatment according to the invention so far until too the lead is completely removed.

Das Verblasen von Zinkerzen ist an sich bekannt und ergibt auch bei der üblichen Art der Ausführung eine kleine Verminderung des Cadmiumgehaltes, doch ist diese Wirkung praktisch ganz unzureichend. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, zinkoxydreichen Flugstaub, der auch Begleitmetalle, wie Blei und Cadmium, enthält, in Flammöfen unter schwach reduzierenden Bedingungen einer Vorbehandlung zu unterwerfen, bei der die Verunreinigungen abgetrieben werden, und zwar bei einer Temperatur, bei der sich das Zink eben noch nicht verflüchtigt. Gegebenenfalls sollen dabei noch Reduktionsmittel, Chloride oder sonstige Flußmittel zugesetzt werden. Da eine Anfeuchtung der Beschickung dabei nicht vorgenommen wird, auch keine oxydierende Atmosphäre vorhanden ist, kann die erfindungsgemäß benutzte selektive Rückzersetzung des gebildeten Zinkchlorids durch ebenfalls gebildeten Wasserdampf in nichtflüchtige oxydische Zinkverbindungen nicht stattfinden, so daß es überhaupt zweifelhaft erscheint, ob nach diesem Verfahren eine praktisch vollständige Entfernung von Cadmium ohne erhebliche Verflüchtigung von Zink erreicht werden kann.The blowing of zinc ores is known per se and also results in the usual way of performing a small reduction in the cadmium content, yes this effect is practically completely inadequate. It has therefore already been suggested zinc oxide-rich fly ash, which also contains accompanying metals such as lead and cadmium, subject to pretreatment in flame furnaces under weakly reducing conditions, at which the impurities are driven off at a temperature in which the zinc has not yet evaporated. If necessary, this should nor reducing agents, chlorides or others Flux added will. Since the loading is not moistened, neither is it An oxidizing atmosphere is present, the selective used according to the invention can Decomposition of the zinc chloride formed by water vapor that is also formed in non-volatile oxidic zinc compounds does not take place, so it does at all It appears doubtful whether this procedure will result in a practically complete removal of cadmium can be achieved without significant volatilization of zinc.

Zur Ausführung der Erfindung kann man von beliebigen Zinkerzen ausgehen. Liegen geschwefelte Erze vor, so müssen sie geröstet werden, doch ist es zweckmäßig, einen kleinen Schwefelgehalt von etwa 2 bis 3 °!0 zurückzubehalten, der den beim Sintern erforderlichen Brennstoff teilweise ersetzen kann. Man fügt noch nach Bedarf bis zu 5 °0 Anthrazitstaub, Feinkoks oder sonstigen Brennstoff hinzu, ferner etwas mehr als die zur Chlorierung der Begleitmetalle theoretisch erforderliche Menge an Chlorierungsmitteln und macht die Mischung mit Wasser an. . Die Menge des Anmachwassers soll so groß wie möglich sein, ohne daß jedoch die Masse in einen für den Luftstrom undurchlässigen Brei verwandelt werden darf. Hierdurch unterscheidet sich die Erfindung auch grundsätzlich von dem beim Verblasen anderer Erze an sich bekannten schwachen Anfeuchten der Beschickung. Bei dem neuen Verfahren soll die Menge des Anmachwassers vorzugsweise io bis 30 0,./0 der Beschickung betragen. Bei Anwendung einer zu geringen Wassermenge besteht die Gefahr, daß ein Teil des Sinterkuchens austrocknet, ehe die Chlorierung vollendet ist. Man erhält dann Sinterkuchen, die nur in ihrer oberen Hälfte praktisch cadmiumfrei sind.Any zinc ores can be used as a starting point for carrying out the invention. If sulphurized ores are present, they must be roasted, but it is advisable to to retain a small sulfur content of about 2 to 3 °! 0, which Sintering can partially replace the necessary fuel. You add as needed up to 5 ° 0 anthracite dust, fine coke or other fuel added, furthermore something more than the amount theoretically required to chlorinate the accompanying metals of chlorinating agents and turns the mixture on with water. . The amount of mixing water should be as large as possible without, however, the mass in one for the air flow impermeable pulp may be transformed. This is how the invention differs also basically from the weak known per se when blowing other ores Moistening the load. With the new method, the amount of mixing water preferably 10 to 30.0 / 0 of the charge. When using too little Amount of water there is a risk that part of the sinter cake will dry out before the chlorination is complete. You then get sintered cakes, which are only in their upper Half are practically cadmium-free.

Die Masse wird nun in bekannter Weise verblasen, beispielsweise auf einem Bandsinterapparat. Die Zündungsdauer soll womöglich länger sein als beim gewöhnlichen Sintern und kann etwa sechsmal so lang sein, als zum Inbrandsetzen der Oberflächenschicht erforderlich ist. Als Chlorierungsmittel können verschiedenartige sauer reagierende Stoffe, wie Chlorzink, Alkali- oder Erdalkalichloride, zusammen mit Schwefelsäure oder Zinksulfat verwendetwerden, wobei es zweckmäßig ist, sie nicht in fester Form dem gepulverten Erz beizumengen, sondern in dem zur Anfeuchtung des Erzes erforderlichen Wasser aufzulösen. Das Zinkchlorid kann auch in der zu sinternden Masse selbst gebildet werden, indem man dem Anmachwasser Salzsäure zusetzt. In Fällen, in denen eine besonders weitgehende Entfernung des Cadmiums erwünscht ist, zerkleinert man den Sinterkuchen und unterwirft ihn unter Zusatz neuer Mengen Brennstoff, Chlorierungsmittel und Wasser einer zweiten Sinterung.The mass is now blown in a known manner, for example on a belt sintering machine. The ignition duration should possibly be longer than the usual one Sintering and can be about six times as long as for setting the surface layer on fire is required. Various types of acidic reactants can be used as chlorinating agents Substances such as zinc chloride, alkali or alkaline earth chlorides, together with sulfuric acid or zinc sulfate can be used, although it is convenient not to use them in solid form to add to the powdered ore, but in the amount required to moisten the ore To dissolve water. The zinc chloride can also be formed in the mass to be sintered itself by adding hydrochloric acid to the mixing water. In cases where one is particularly If extensive removal of the cadmium is desired, the sinter cake is crushed and subject it with the addition of new quantities of fuel, chlorinating agents and Second sintering water.

Beispiel Ein geröstetes Flotationskonzentrat mit 650j0 Zink, etwa 3 bis 5 O/ z, Blei und o, i2 0i, Cadmium wird mit 5 010 Feinkoks und 300j0 Wasser verrührt, in dem etwas mehr als die dem Blei und Cadmium äquivalente Zinkchloridmenge aufgelöst ist. Wegen der großen Wassermenge verrührt man nur ganz kurze Zeit, etwa 3 Minuten lang, um die Entstehung eines luftundurchlässigen Breis zu verhüten. Der Sinterkuchen enthält nur 0,0o250,%0 Cadmium.EXAMPLE A roasted flotation concentrate with 650j0 zinc, about 3 to 5 o / z, lead and 0.12 Oi, cadmium is mixed with 5010 fine coke and 300j0 water in which a little more than the amount of zinc chloride equivalent to the lead and cadmium is dissolved. Because of the large amount of water, the mixture is only stirred for a very short time, about 3 minutes, in order to prevent the formation of an air-impermeable pulp. The sinter cake contains only 0.0250.0% cadmium.

Claims

PATENT CLAIM: i. Process for removing cadmium from zinc ores and similar starting materials through selective, practically complete volatilization of cadmium without significant zinc losses, characterized in that the zinc ores blow in the presence of water and acidic chlorinating agents with sintering will.

2. The method according to claim i, characterized in that to complete the sintering is repeated after the cadmium removal.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the ore to be sintered with a solution of the chlorinating agent is soaked.