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Verfahren zur Aufarbeitung von kadmiumhaltigem Zinkstaub Kadmiumhaltige
Zinkstäube wurden gewöhnlich in Zinkreduktionsöfen auf kadmiumarmes Zink und kadmiumreicheren
Zinkstaub verarbeitet. Diese Anreicherung wurde fortgesetzt, bis ein Zinkstaub entstand,
der so viel Kadmium eizthielt, daß seine Verarbeitung auf metallisches Kadmium,
Kadmiumsalze o. dgl. sich lohnte.
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Beim Zurückgeben des kadmiumhaltigen Staubes in die Destillationsmuffel
muß immer eine gewisse Menge von Reduktionskohle zügegeben werden, die zwar geringer
als bei einer Erzbeschickung, aber doch so beträchtlich ist, daß durch sie bei fortschreitender
Erhitzung das metallische Kadmium zum Teil durch in der Kohle enthaltene Feuchtigkeit
und andere oxydierende Bestandteile zu Kadmiumoxyd oxydiert wird. Das Kadmiumoxyd
geht in die @agus der Muffel abströmenden Gase über. Aus diesen läßt es sich aber
nur schwierig und unvollkommen wiedergewinne..
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Der Umweg über die Zinkmuffel zur Anreicherung des Kadmiums im Staub
bedingt außer hohen Verlusten großen Aufwand an Ausgangsstoff, Brennstoff und Arbeit.
Dabei ist es nur in den seltensten Fällen möglich, mehr als 6o% des im Erz enthaltenen-Kadmiums
zu gewinnen.
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Diese Verluste an Kadmium bei der Destillation und Verdichtung zu
vermeiden, ist Gegenstand vorliegender Erfindung. Gelingt es nämlich, das Kadmium
in eine Zink-Kadmium-Legierung zu überführen, so gestaltet sich die Gewinnung des
Kadmiums bedeutend einfacher. Z. B. läßt sich durch Umdestillation, z. B. Vakuumdestillation,
oder unterbrochene Destillation und Verdichtung eine weitgehende Trennung in Zink
und Kadmium bzw. in kadmiumarmes Zink und zinkarmes Kadmium durchführen.
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Es wurde nun gefunden, daß sich durch Ausschmelzen, z. B. in einer
außenbeheizten Drehmuffel, aus kadmiummetallhaltigem Staub, z. B. kadmiumhaltigem
Zinkstaub, ,ohne Zuschlag von 'Reduktionsmitteln eine schmelzflüssige Kadmium-Zink-Legierung
mit guter Ausbeute gewinnen läßt. Außer der Kadmium-Zink-Legierung entstehen dabei
oxydische, kadmiumhaltige Rückstände. Die Kadmium-Zink-Legierung wird durch Destillation
auf Zinkmetall und Kadmiummetall bzw. kadmiumreichen Staub . verarbeitet. Die kadmiumreichen
Erzeugnisse, die mehr oder weniger Zink enthalten können, lassen sich in vielen
Fällen, z. B. in der Legierungstechnik und Farbherstellung, als solche weiterverwenden.
Auch können aus einem genügend kadmiumreichen Erzeugnis auf nassem Wege, wie
Auflösen
in Säuren und Ausfällen des Kadmiums mit kadmiumhaltigen -Stäuben, reine:. Kadmiummetall
oder reine Kadmiumsalze Wonnen werden.
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Bei kadmiumarmen Ausgangsstoffen -weh . .: den nach der Erfindung
in manchen F'äiL'i::; Kadmiumlegierungen oder Kadmiumstaub ge-"` wohnen; die noch
verhältnismäßig viel Zink enthalten. Derartige Kadmiumlegierungen können einer zweiten
Destillation unterworfen werden, bei der Zinkmetall und je nach den Verdichtungsbedingungen
eine wesentlich reichere Kadmiumlegierung oder ein Staub mit entsprechendem Kadmiumgehalt
sich ergibt.
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Wird bei der ersten Umdestillation auf Kadmiumstaub gearbeitet, was
den Vorteil einer größeren Anreicherung des Kadmiums im Staub hat, so kann dieser
Staub erneut nach dem Verfahren gemäß der Erfindung aufgearbeitet werden, d. h.
er wird in einer Drehtrommel o. dgl. ausgeschmolzen, und es wird die hierbei entstehende
Legierung auf Zinkmetall und Kadmiummetall oder -staub umdestilliert. In der gleichen
Weise wird zweckmäßig auch der Kadmiumstaub der zweiten Umdestillation weiterbehandelt.
Man kann die Umdestillation auch so führen, daß außer Zinkmetall gleichzeitig eine
Kadmiumlegierung und außerdem ein Kadmiumstaub entstehen. Die Kadmiumanreicherung
kann durch Wiederholen dieser Vorgänge beliebig weit getrieben werden.
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Z. B. wird für die Umdestillation der kadmiumhaltigen Zinklegierung
eine Destillationseinrichtung bekannter Art mit mehreren hintereinandergeschalteten
Vorlagen verwendet. In der oder den ersten sammelt sich kadmiumarmes Zink, in der
oder den letzten wird kadmiumreicher Staub aufgefangen. Oder es wird unterbrochene
Destillation nach Art des New Jersey-Verfahrens angewendet. Wird der Kadmiumgehalt
des anfallenden Staubes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Zweiter angereichert,
also der Staub erneut ausgeschmolzen, so entstehen zunächst eine Kadmium-Zink-Legierung
und Rückstände von etwa gleichem Kadmiumgehalt. Aus der kadmiumreicheren Zinklegierung
wird dann durch Umdestillation z. B. wieder ein Kadmiumstaub oder eine Kadmium-Zink-Legierung
mit noch höherem Kadmiumgehalt gewonnen. Eine weitere Anreicherung kann nach dem
gleichen Verfahren geschehen.
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Nach ein- oder mehrmaligem Ausschmelzen und gegebenenfalls Destillieren
gewinnt man eine Kadmiumleferung oder einen Kadmiumstaub mit einem für eine wirtschaftliche
Kadmiumgewinnung ausreichenden Kadmiumgehalt.
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Die Rückstände, die beim Ausschmelzen des kadmiumhaltigen Zinkstaubes
in einer oder mehreren Stufen gewonnen werden, wer-"4rrzi erfindungsgemäß für sich
getrennt oder .«zusammen mit anderem zinkhaltigen Gut von jeweils gleichem Kadmiumgehalt
im Kinkreduktionsofen behandelt. Hierbei ent-@?steht ein kadmiumarmes Zink und ein
kadmiumreicher Staub, der dann seinerseits entweder unmittelbar oder nach ein- oder
mehrmaligem Ausschmelzen verbunden mit Abdestillieren der Kadmiumgewinnung zugeführt
werden kann. Bei mehrmaligem Ausschmelzen des Staubes und Abdestillieren der ausgeschmolzenen
Legierung auf eine Kadrnium-Zink-Legierung und kadmiumhaltigen Staub oder beide
werden die einzelnen oxydischen Rückstände der einzelnen Ausschmelzverfahren, soweit
sie wesentliche Unterschiede im Kadmiumgehalt aufweisen, zweckmäßig für sich reduziert.
Die kadmiumangereicherten Stäube, die man hierbei erhält, können natürlich zusammen
mit anderen ungefähr gleich kadmiumreichen Stäuben einer Abdestillationsstufe des
Verfahrens gemäß der Erfindung dem Ausschmelzen unterworfen werden.
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Die Verwertung des genügend an Kadmium angereicherten Metalls, z.
B. Staubes bzw. der aus diesem Staub ausgeschmolzenen Legierung, kann nach bekannten
Verfahren geschehen, z. B. nach dem Verfahren gemäß Patent 636 84q., nach dem aus
kadmiumhaltigen Ausgangsstoffen durch Zementation Kadmiumschwamm hergestellt wird
und nach dem aus dem Kadmiumschwamm die Hauptmenge des ihm von der Zementation anhaftenden
Wassers bzw. der Lösung durch Abpressen entfernt wird, worauf der Kadmiumschwamm
noch feucht in eine Ätzalkalischmelze eingebracht wird, in der das Kadmium geschmolzen
und gereinigt wird, oder es wird der genügend kadmiumreiche Staub bzw. die genügend
kadmiumreiche Legierung gelöst und z. B. durch Fällung der gereinigten Lösung mit
Schwefelwasserstoff o. dgl. auf Kadmiumgelb verarbeitet.