DE702115C - - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufschluß von Zirkonerzen Es sind Verfahren bekannt, Zirkonerze chlorierend aufzuschließen. Diese werden durchweg in der Weise durchgeführt, daß entweder Chlor auf ein auf 8oo bis iooo° er-; hitztes Gemenge von Zirkonerz und. Kohle oder Kohlenoxyd und Chlor bzw. Phosgen bei niederer Temperatur, etwa 5oo°, auf Zirkonerz zur Einwirkung gebracht werden. Als Ausgangsgut sind hier nur oxydische Erze geeignet, da Zirkonsilicat erst über iooo°; etwa ab iaoo°, angegriffen wird. Als Reaktionserzeugnis entsteht hierbei Zirkonchlorid, das beim Lösen in Wasser nach der Gleichung Zr C14 + H2 O = Zr O C12 -'r z H Cl stürmisch Salzsäure entwickelt. Es sind auch Verfahren zum alkalischen Aufschluß des Zirkons bekannt. Diese bestehen darin, daß man Zirkonerz mit Ätznatron, Soda oder noch besser Kalk erhitzt. Kalk ist dabei den Alkalien überlegen, da er bei den benötigten Temperaturen von etwa goo bis i ioo° im Gegensatz zu ihnen nicht schmilzt. Hier besteht kein Anreiz zur Bevorzugung der oxydischen Erze, da Zirkonsilicat vom Kalk praktisch völlig aufgeschlossen wird. Zur Aufarbeitung Wird das geglühte Kalk-Zirkon-Gemisch in Säure gelöst, von der Kieselsäure abgetrennt und geeignete Salze, z. B. kristallwasserhaltiges Zirkonoxychlorid, auskristallisiert.
• Es wurde nun gefunden, daß man ein besonders vorteilhaftes Aufschlußverfahren erhält, wenn man- beide Arbeitsweisen in der nachstehend beschriebenen Weise vereinigt. Das neue zweistufige Aufschlußverfahren besteht darin, daß in der ersten Stufe ein wesentlicher Teil des Zirkons in Zirkon (q.)-chlorid übergeführt wird. Das restliche Zirkon wird in der zweiten Stufe alkalisch, insbesondere durch Glühen mit Kalk, aufgeschlossen und ein Teil dieses Aufschlußgutes durch Behandlung mit den Abgasen des ersten Aufschlusses und denen der Wasserzersetzung des Zirkonchlorids in Lösung gebracht, worauf aus dieser Lösung durch Zugabe des Restes des Alkaliaufschlusses bis zur alkalischen Reaktion Zirkonhydroxyd ausgefällt wird, welches der beim ersten Aufschluß gewonnenen Zirkonoxychloridlösung zugesetzt wird. Das neue Verfahren sei nachstehend an Hand der Abbildung in seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise noch näher erläutert.
• Rohes Zirkonerz wird erfindungsgemäß zunächst derart aufgeschlossen, daß ein wesentlicher Teil des Zirkons in Zirkonchlorid (Zr Cl,) übergeführt wird, beispielsweise durch Behandeln mit Phosgen. Das hierbei sich verflüchtigende Zirkonchlorid wird durch Wasser zersetzt, wobei eine wäßrige Lösung von Zirkonoxychlorid entsteht und größere Mengen Salzsäure frei werden.
• Der Erzrückstand wird mit Kalk aufgeschlossen. Nach beendigtem Kalkaufschluß wird ein Teil mit Wasser angerührt und die entstehende alkalische Suspension von Zirko.nhydroxyd und Calciumhydroxyd durch Behandeln mit den Abgasen des chlorierenden Aufschlusses und der bei der Zersetzung des Zirkonchlorids entstehenden Salzsäure angesäuert. Hierbei entsteht zunächst eine Lösung, die Zirkonoxychlorid und Calciumchlorid enthält, während die vorhandene Kieselsäure ausfällt. Nun wird die Acidität der Lösung abgestumpft und eine schwach alkalische Reaktion eingestellt durch Zugabe des Restes vom alkalischen Aufschluß. Hierdurch erreicht man eine weitgehende Abtrennung des Calciums. Das Zirkon fällt als Zirkonhydroxyd aus, verunreinigt durch etwas Kieselsäure aus dem Rest des alkalischen Aufschlusses, während das Chlorcalcium in Lösung zurückbleibt. Das nur noch geringe Mengen Verunreinigungen, besonders Kieselsäure, enthaltende Zirkonhydroxyd wird schließlich zu den heißen Zirkonoxy chloridlösungen aus dem ersten Aufschluß zugegeben, wobei auch noch die Kieselsäure ausfällt. Auf diese Weise werden die beim ersten Aufschluß anfallenden Zirkonsalzlösungen noch weiter konzentriert. Aus diesen konzentrierten Lösungen scheidet sich beim Abkühlen reines Zirkonoxychlorid aus.
• Man benötigt also keine alkalische Wäsche oder sonstige Hilfseinrichtung zur Chlorvernichtung in den Abgasen des chlorierenden Aufschlusses und erhöht gleichzeitig die Chlorausbeute infolge der Ausnutzung der Abgase. Während .man ohne die alkalische Nachwäsche in einer bestimmten Vorrichtung z. B. 7o bis 75 % Chlorausnutzung hat, wird diese jetzt fast vollständig. Gleichzeitig erhöht man den Zirkonaufschluß. Bei Einsatz eines Zirkonerzes von 8o bis 850/0 Zirkondioxyd werden nach dem neuen Verfahren z. B. 75 bis 8o 0'o des Zirkons chlorierend aufgeschlossen. Beim Glühen mit Kalk läßt sich betriebsmäßig leicht ein Aufschluß von 9o o;o dieses Rückstandes erzielen, so daß man insgesamt also rund 970,1o des Zirkons in Lösung bringen kann. Ohne den alkalischen Ofengang würde man etwa io 0/ö des Zirkons nicht ausnutzen können, selbst bei längerer, etwa anderthalbfacher Verweilzeit im Chlorierungsofen und _ schlechterer Chlorausnutzung. Man kann also auch die weit verbreiteten und billigen kieselsäure- bzw. zirkonsilicatreichen Erzsorten mit Vorteil durchsetzen ohne erheblichen Zirkonverlust. Im Vergleich zum rein alkalischen Aufschluß hat man den Vorteil, daß man die Hauptmenge des Zirkons als Zirkonchlorid leicht in wasserlösliche Form bringen kann, hochkonzentrierte Lösungen erhält und die für die Lösung des alkalischen Ofengutes und die Neutralisierung des Kalkes benötigte Säure infolge der Ausnutzung der Abgase spart.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Aufschluß von Zirkonerzen, dadurch gekennzeichnet, daß diese einem zweistufigen Aufschlußverfahren unterworfen werden, wobei in der ersten Stufe ein wesentlicher Teil des Zirkons in Zirkonchlorid übergeführt wird, welches mit Wasser zersetzt wird, und der Rest in der zweiten Stufe alkalisch, insbesondere durch Glühen mit Kalk, aufgeschlossen und teilweise durch Behandlung mit den Abgasen des ersten Aufschlusses und der Wasserzersetzung des Zirkonchlorids in Lösung gebracht wird, worauf aus dieser Lösung durch Zugabe des Restes des alkalischen Aufschlusses bis zur alkalischen Reaktion Zirkonhydroxyd ausgefällt wird, welches der beim ersten Aufschluß gewonnenen Zirkonoxychloridlösung zugesetzt wird.