DE620711C

DE620711C - Verfahren zur Gewinnung von Zinn

Info

Publication number: DE620711C
Application number: DEG88029D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ludwig Schertel
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1934-05-08
Filing date: 1934-05-08
Publication date: 1935-10-25

Description

Verfahren zur Gewinnung von Zinn Bei manchen Verfahren zur Gewinnung von Zinn aus zinnhaltigen Stoffen behandelt man diese mit alkalischen Mitteln, z. B. mit Natronlauge, so daß sich Alkalistannat bildet, aus dem man dann .das Zinn gewinnt.
So behandelt man beispielsweise Weißblechabfälle mit Natronlauge, in der Regel unter Zugabe eines Oxydationsmittels, und gewinnt auf diese Weise eine wäßrige Lösung von Alkalistannat, aus der man dann das Zinn entweder elektrolytisch oder auch durch Anwendung von Fällungsmitteln, wie z. B. Kalk oder Natriumhicarbonat, niederschlägt. Man kann den Prozeß auch so leiten, daß das Alkalistannat direkt in Kristallform ausfällt. Dieses trennt man dann von der Mutterlauge, löst es von neuem in Wasser und gewinnt nun aus dieser wäßrigen Lösung durch Ausfällung mit Bicarbonat ein sehr reines Zinnoxyd.
Bei einem anderen bekannten Prozeß, nämlich .dem Harris-Prozeß, wird Blei, das durch Zinn, Arsen und Antimon verunreinigt ist, in der Hitze mit Ätznatron und Salpeter behandelt, so daß sich bleifreie Alkaliverbindungen der Verunreinigungen bilden, die dann von dem Blei leicht getrennt und .durch verschiedene Auflösungs- und Fällungsmaßnahmen auf Zinn, Arsen und Antimon verarbeitet werden können.
Bei diesen bekannten Verfahren erfolgt die Gewinnung des Zinns durch einen Fällprozeß elektrolytischer oder rein chemischer Art aus der Stannatlösung. Das ist eine sehr umständliche Art der Gewinnung des Zinns aus der Lösung. Vorliegende Erfindung geht einen anderen Weg. Sie stellt aus den zinnhaltigen Ausgangsstoffen durch Behandlung derselben mit Alkali zunächst auch Alkalistannatlösungen her, die sie, falls sie Verunreinigungen enthalten sollten, einer Reinigung unterwirft, worauf sie aus den Stannatlaugen zunächst festes Alkalistannat herstellt, das dann in Gegenwart von Kohlendioxyd derart reduzierend erhitzt wird, daß Zinn und Alkalicarbonat entstehen.
Wirtschaftliche Erwägungen lassen es wünschenswert erscheinen, neben der Gewinnungvon Chlorzinn aus Weißblechabfällen ein Verfahren zu besitzen, das aus diesen letzteren auf billigem Wege metallisches Zinn liefert, da natürlich die Umwandlung des Chlorzinns, falls hierfür vorübergehende Absatzschwierigkeiten eintreten sollten, in metallisches Zinn hohe zusätzliche Kosten verursacht. Das vorliegende Verfahren beseitigt diese Schwierigkeit der Zwischenbildung von Chlorzinn. Es arbeitet rein alkalisch und geht über das Alkalistannat, das in festem Zustande hergestellt wird, direkt zu dem metallischen Zinn, wobei noch ein wichtiger Stoff, nämlich das Alkali, für den Kreislauf wiedergewonnen werden kann.
Das Reduktionsmittel kann fest oder gasförmig sein. Zweckmäßig nimmt man Kohlenoxyd oder kohlenoxydhaltige Gase oder wasserstoffhaltige Kokereigase oder schließlich auch Wasserstoff. Die Temperatur bei dem Reduktionsprozeß wählt man so, daß entweder ein gesintertes oder ein geschmol-_ zenes Endprodukt entsteht. Verwendet man z. B. ein CO-reiches Gas, so verläuft die Reaktion bei etwa 75o° vollständig. Da hierbei als gasförmiges Endprodukt Kohlensäure entsteht, wird der Alkalioxydanteil des Alkalistannats, z. B. der Na20-Anteil des Natriumstannates, in Alkalicarbonat übergeführt. Zur Beschleunigung der Reaktion empfiehlt sich ein Zusatz von C02. Bei dem Gebrauch von Kokereigas wirkt der darin enthaltene Wasserstoff schon bei etwa 65o° reduzierend. Hier ist die Zugabe -von C02 Voraussetzung dafür, daß die Reaktion bis zum metallischen Zinn verläuft. Auch bei der Anwendung von reinem Wasserstoff als Reduktionsmittel ist die Zugabe von C02 notwendig. -Arbeitet man bei diesen Temperaturen, dann erhält man ein Sinterprodukt, aus welchem man das Alkalicarbonat mit Wasser herauslösen kann: Es bleibt dann ein äußerst feines Zinnpulver, .das man entweder.durch Verbrennen auf Zinnoxyd oder aber bei niedriger Temperatur in reduzierender Flamme auf Blockzinn umarbeiten kann.
Will man dagegen von vornherein eine Schmelze erzielen, dann muß man natürlich bei höheren Temperaturen arbeiten, und man erhält dann das Zinn und die Alkalicarbonatschlacke entsprechend ihrer, verschiedenen spezifischen Gewichte getrennt in zwei Schichten, aus denen sie einzeln gewonnen werden können. Die Alkalicarbonatschlacke kann man in Wasser lösen und z. B. auf Kri-.stallsoda verarbeiten.
Man kann die Alkalicarbonatlösung nach ihrer Abtrennung auch kaustisch kochen und die so erhaltene Alkalilauge, gegebenenfalls nach Eindickung bis zum festen Alkalihydroxyd, zur Lösung des Zinns aus dem zinnhaltigen Rohstoff verwenden. , Als Ofen für die Ausführung des Verfahrens kommen die - verschiedensten Konstruktionen in Frage. Man kann z. B. direkt geheizte Drehöfen verwenden, oder aber auch Muffelöfen, die man zweckmäßig als Tunnelöfen ausbildet.
Das feste Alkalistannat, das man dem Reduktionsprozeß unterwirft, kann beliebiger Herkunft sein. Beispiel Ein Natriumstannat in kristalliner Form enthält z. B. etwa 36 °% Zinn und 36 °i, NaOH, wovon 12 °/o als freies NaOH bestehen. Dieses Produkt wird nach erfolgtem Trocknen in einem indirekt beheizten Drehofen mit reduzierender Atmosphäre, .der 2 bis 5 °1o Kohlensäure zugemischt sind, auf 700° erhitzt. Während der Abkühlung wird das Reduktionsprodukt vor dem Zutritt von Luft geschützt. Es entfällt ein grauschwarzes stückiges Material, das mit Wasser zusammengebracht sehr leicht zerfällt. Die Soda löst sich heraus, das schwere Zinnpulver sinkt zu Boden und wird durch mehrmaliges Dekantieren vollkommen vom Alkali befreit. Der Reduktionswert ist sehr hoch, bei richtiger Leitung des Prozesses sind nur 1 bis 2 % Sn noch an Sauerstoff gebunden. Die Verarbeitung dieses Zinnpulvers kann dann auf verschiedene Weise erfolgen. Man kann es in Brikettform einschmelzen oder auch durch einen Saigerungsprozeß in gut reduzierender Atmosphäre in flüssiges Zinn umwandeln und dann in Blockzinn vergießen.

Claims

PATENTAIN- SPRTC1iE: 1. Verfahren zür Gewinnung von Zinn aus zinnhaltigen Stoffen wie Weißblechabfällen oder Werkblei, durch Behandlung .mit Alkali unter Bildung von Alkalistannatlaugen, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Lauge festes Alkalistannat hergestellt wird, .das in Gegenwart von Kohlendioxyd derart reduzierend erhitzt wird, daß Zinn und Alkalicarbonat entstehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß man die Reduktion bei Sintertemperatur ausführt, das Alkalicarbonat aus dem gesinterten Erzeugnis auslaugt und das zurückbleibende fein verteilte Zinn durch Verbrennen in Zinnoxyd überführt oder aber mit reduzierender Flamme auf Blockzinn verarbeitet.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reduktion bei Schmelztemperatur ausführt, die Alkalicarbonatschlacke von dem abgesetzten Zinn trennt und die Alkalicarbonatschlacke, gegebenenfalls zwecks Wiedergewinnung der in ihr enthaltenen Salze, löst. q..
Verfahren nach Anspruch?, und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalicarbonatlösung nach ihrer Trennung vom Zinn kaustisch gekocht und die so erhaltene Alkalilauge, gegebenenfalls nach Eindickung bis zum festen Alkalihydroxyd, zur Lösung des Zinns aus zinnhaltigem Rohstoff verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel mit Kohlensäure gemischte reduzierende Gase dienen.