DE650265C - Verfahren zum Verarbeiten von Bleisulfat und bleisulfathaltigem Gut - Google Patents

Description

• Verfahren zumVerarbeiten von Bleisulfat und bleisulfathaltigem Gut Infolge der Einführung der modernen Metallve:rfiüchtigungsproz.esse und Laugeverfahrenentstehen als Zwischenprodukte größere Mengen von Bleisulfat und bleisudfathaltigem Gut, die bislang noch in recht unvollkommener Weise mit normalen Schwefelbleierzen zusammen verarbeitet werden.
• Die bei den Verflüchtigungsverfahren anfallenden bleiischen Flugstäube sind zum Teil reines Bleisulfat und Gemische von Bleisulfat und Bleioxyden, bei denen im allgemeinen ersteres vorwiegt, zum Teil Gemische von Bleisulfat und Zinkoxyd. Infolge ihrer Entstehung durch Verflüchtigung liegen diese Stoffe in staubförmiger und trokkener Form vor, so daß die Weterverarbieituing mit Schwierigkeiten verbunden ist. Als Produkte der Laugeproz-esse beim Aufaxbeyten von komplexen Blei-Zink-Erzen, beispielsweise durch Zinkelektrolyse, treten feuchte Blei,sulfats@chlämme .auf, die zinkfrei sein oder auch mehr oder weniger Zinksulfat enthalten können. Erwähnt seien auch die Bleikammerschlämme von der Schwefelsäurefabrikation, deren zur Verarbeitung kommende Mengen gegenüber den erstgenannten- neuerdings aber zurücktreten.
• Die Verarbeitung des bleisulfathaltigen Gutes kann entweder im Flammofen oder im Schachtofen geschehen. Im Flammofen können die bleisulfathaltigen Ausgangsstoffe unter Zuschlag von Reduktionskoks oder Bleisulfiden ähnlich wie bei der Rös;treaktionsärbeit oder unter Zuschlag von Reduktionskoks und eisenhaltigen Zuschlägen, entsprechend der .alten Niederschlagsarbeit auf metallisches Blei verschmolzen werden. Die Reaktiansarbeit ist mit Schwierigkeiten verbunden, da das jeweils notwendige Verhältnis von Bleisulfid zu Bleisulfat schwer festzustellen ist; die reine Niederschlagsarbeit erfordert verhältnismäßig hohe Eis:enzuschlagskositen. Bei beiden Verfahren tritt außerdem infolge der Feinkörnigkeit der Beschickung die Gefahr von Metallverlusten durch Verflüchtigung sowie der Bildung von unerwünschten Zwischenprodukten, wie Bleistein, auf.
• Die Verarbeitung des bleisulfathaltigen Gutes im Schachtofen kann in :der Weise erfolgen, daß man das angenäßt@e Material zusammen mit der übrigen bleiischen Beschickung oder für sich allein mit Rücklaufschlacke auf Blei: herunterschmilzt, wobei das Bleisulfat durch Eisen oder Kieselsäure zerlegt werden. soll. Die Nachteile dieser Verarbetungsweise sind in geringerer Ofenleistung, :der Gefahr höherer Flugstaub.verluste und vermehrter Steinbildung -zu erblicken.
• Die gebräuchlichste Arbeitsweise ist zur Zeit wohl die, d.aß man das bleis.ulfathaltige Gut vor dem Verschmelzen im Schachtofen einer teilweisen Entschweflung und Sinterung auf einem Sinterapparat oder im Drehrohrofen unterwirft, "wobei durch Zuschlag von Kieselsäure in Form von Sand öder sonstigeiX: 'Zuschlägen die Zerlegung des Bleisulfats iiis Bleisilicat und Schwefelsäure bewirkt wird, während beim darauffolgenden Schmelzen im Schachtofen das Bleioxyd aus dem Bleisilicat durch Eisenoxydul oder Kalk wieder frei .gemacht wird. Die Vorbehandlung des bleisulfathaltigen Materials in .den Sinterapparaten ist jedoch mit beträchtlichen Kosten verbunden, außerdem wird das Bleisulfat im allgemeinen nur sehr unvollkommen zerlegt. Wegen dieser unvollkommenen Verarbeitungsweise wird das Bleisulfat nicht für sich allein, sondern nur vermischt mit anderen Bleierzen versintert und verschmolzen.
• Die vorliegende Erfindung benutzt ebenfalls die bekannteReaktion der Zerlegung des Bleisulfats durch Kieselsäure (etwa nach der Formel a PbS O4 + Si02 = a PbO, Si02 + a S 03 und die daranschließende Zerlegung des gebildeten Bleisilicats durch Eisenoxydul oder Kalk. Aber während bisher die Zersetzung des Bleisulfats und die Bildung von Bleisilicat im Sinterröstofen, -die Zerlegung des Bleisilicats und die anschließende Reduktion des Bleioxydes im Schachtofen vorgenommen wurde, wird erfindungsgemäß das Gut in ge- schmolzene, Kieselsäure enthaltende Schlack e eingetragen unter Zusatz von eisen- oderkalkhaltigen Zuschlägen und Reduktionsmitteln. Die Kieselsäure wird nicht wie bisher als Sand oder fester kieselsäurehaltiger Zuschlag zur Reaktion gebracht, sondern als flüssiger Bestandteil der kieselsäurehaltigen geschmolzenen Schlacke. Das hat den Vorteil, daß das Bleisulfat sehr weitgehend zerlegt wird bei gutem Bleiausbringen und geringem Steinanfall, daß ferner die Reaktion sehr schnell verläuft und daß schließlich durch das sofortige Einwickeln des staubförmigen bleisulfathaltigen Gutes durch die flüssige Schlacke Flugstaubverlüste vermieden werden.
• Mit besonderem Vorteil. kann das neue Verfahren benutzt werden, um Blei und Zink aus zinkhaltigem Bleisulfat getrennt zu gewinnen. Beim Eintragen des Gutes in die flüssige Schlacke reichert sich die Schlacke mit Zink an. Nachdem das bei der Reduktion entstandene metallische Blei abgestochen ist, kann das Zink in bekannter Weise, z. B. durch Einleiten reduzierender Mittel in die flüssige Schlacke, gewonnen werden.
• Besonders zweckmäßig ist es; das Verfahren in einem drehbaren Flammofen, durchzuführen, in dem die Schlacke ständig verbleibt. Es ist lediglich erforderlich, die verbrauchte Kieselsäure zu ersetzen. Zur näheren Erläuterung es Verfahrens mögen folgende Beispiele dienen: Verarb:eitung von bleisulfat-#altigem Gut, das kein oder w enig Zink enthält.
• Am Ende einer Charge steht in einem schwenkbaren Schmelztrommelofen .en Schlakkenbad von etwa 3 t Gewicht mit der Zusa.mmensetzung einer kieselsäurereichen Bleischlacke (z. B. 3 5 Si O@ 3 5 Fe0 15 Ca0). Auf diese gut flüssige Schlacke wird die Beschickung, z. B. i ooo kg Bleisulfat, 5o bis 7o kg Koksgrus und eine nach dem Bleisul£atgehalt der Beschickung und dem Eisengehalt des Eisenzuschlages zu berechnende Menge Eisenzuschlag, z. B. r oo kg Schweißschlacke, gegeben. Durch Schwenken öder Drehen .der Trommel wird bewirkt, daß die einzelnen Bleisulfatteilchen ,durch die flüssige Schlacke umhüllt werden. Es tritt sofgrt eine sehr heftige, fast explosionsartige Reaktion zwischen .der Schlacke und dem Bleisulfat ein; letzteres wird zerlegt unter Bildung von S O3 bzw. S 02, die mit den Gasen :entweichen. Das durch die Einführung von kalter Beschickung teigig gewordene Gemenge wird durch dile Kohlenstaubflamme unter Drehen der Trommel wieder - dünnflüssig gemacht, wobei anfänglich von der Schlacke noch nicht gut .eingewickelte und zerlegte Bleisulfatteilchen @ durch Berührung mit der Schlacke weiter von Schwefeloxyden befreit werden. Das entstandene Bleisilicat wird durch Eisenoxydül, das sich aus dem Eisenzuschlag durch Reduktion gebildet hat, in Bleioxyd umgewandelt und dieses Bleioxyd durch den Koksgrus zu metallischem Blei reduziert, das sich unterhalb der Schlacke auf dem Boden der Trommel sammelt und in bestimmten Zwischenräumen durch einen besonderen Bleistich abgestochen wird, ohne daß die Beheizung des Ofens unterbrochen zu werden braucht. Die .dünnflüssige Schlacke bleibt im' Ofen und dient zum weiteren Einwickeln und Zerlegen von neu beschicktem Bleisulfat. Das ganze Verfahren bis zur Erzeugung des metallischen Bleis ist in weniger als i Stunde beendet. Bei reinem bleisulfathaltigern Gut tritt so gut wie keine Veränderung der Schlacke ein, so daß sie dauernd im Ofen bleiben und zur Zerlegung des Bleisulfats 'verwendet werden kann. Da der zur Zelegung des Bleisulfats notwendige Kieselsäuregehalt der Schlack e allmählich verbraucht wird, so wird eine entsprechende Menge jeder Charge zugegeben, und zwar entweder in Form von Sand oder kieselsäurehaltigen Zuschlägen. Zum Beispiel sind solche Zuschläge zweckmäßig, die gleichzeitig Kieselsäure und Eisen enthalten wie die Schweißschlacke. Wenn auch die kieselsäurehaltigen Zuschläge mit dem Bleisulfat in den Ofen gegeben werden, so findet die Zerlegung des Bleisulfats, die zum größten Teil in wenigen Minuten erfolgt, durch die flüssige Schlacke und nicht durch die noch ungeschmolzene Kieselsäure statt; die neu eingetragene Kieselsäure wirkt erst, wenn sie du=rch die Schlacke aufgelöst ist.
• b) Verarbeitung von zinkhaltig-em Bleisulfat.
• Die Verarbeitung erfolgt wie oben. Das miteingeb@rachte Zink wird von der Schlacke aufgenommen; diese reichert sich allmählich im Zinkgehalt an und muß nach einer bestimmten Zahl von Chargen vom Zink biefreit werden, da sie sonst zu strengflüssig wird. Sie kann am einfachsten, nachdem das Blei restlos abgestochen ist, durch Einleiten von reduzierenden Mitteln, z. B. Kohlenstaub, in bekannter Weise entzinkt werden. Nach erfolgter Entzinkung ist die Schlacke wieder reaktionsfähig, so daß weiteres bleiswlfathaltiges Gut verarbeitet werden kann, ohne daß die Schlacke den Ofen verlassen hat. Kommt eine derartige Schlackenecntzinkung nicht in Frage, so mu.ß die Schlacke, die entzinkt werden soll, abgestochen und zerkleinert werden. Die Entzinkung kann im gleichen Trommelofen in bekannter Weise erfolgen, was den. Vorteil hat, daß die entzinkte Schlacke

Claims (1)

1. PATRNI'ANSPRÜCHR: i. Verfahren zum Verarbeiten von Bleisulfat oder bleisulfathaltigem Gut unter Zerlegung des Bleisulfates durch Kieselsäure, dadurch gekennzeichnet, da,ß das Gut in geschmolzene kieselsäurehaltige Schlacke unter Zusatz von Reduktionsmitteln und eisen- oder kalkhaltigen Zuschlägen eingetragen wird. z. Getrennte Gewinnung von Blei und Zinkaus zinkhaltigem Bleisulfat oder zinkhaltiges Bleisulfat enthaltendem Gutunter Anwendung des Verfahrens nach Ansprach i, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Eintragen des Sulfats in das Schlackenbad und nach Abstich des metallischen Bleis die Schlacke, wenn sie nach einigen Chargen im Zinkgehalt angereichert ist, durch Einleiten reduzieren-.der Mittel, z. B. Kohlenstaub, entzinkt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem drehbaren Flammofen durchgeführt wird, in dem die Schlacke unter Ergänzung des verbrauchten Kieselsäuregehaltes ständig verbleibt. wieder im selben Ofen am Ende der Entzinkung eingeschmolzen und zur Zerlegung von Bleisulfat verwandt werden kann.