DE863713C

DE863713C - Process for the extraction of bismuth from its lead alloys

Info

Publication number: DE863713C
Application number: DES2821D
Authority: DE
Inventors: Leon-Jean-Baptiste-Emil Guyard
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1941-09-10
Filing date: 1941-09-10
Publication date: 1953-01-19

Description

Verfahren zur Gewinnung von Wismut aus seinen Bleilegierungen Gewisse metallurgische Prozesse, insbesondere die, welche sich auf die Metallurgie des Kupfers, Bleis, Silbers und Goldes beziehen, ergeben als Nebenerzeugnis Wismut in mit .erheblichen Mengen an Blei und gegebenenfalls Arsen vergesellschafteter Form mit Spuren von Schwefel, Kupfer usw. Eine mittlere Zusammensetzung solcher Legierungen ist beispielsweise Wismut 70 bis 75'10, Blei 25 bis 30%, Arsen z bis 2%.Process for the extraction of bismuth from its lead alloys Certain metallurgical processes, in particular those which relate to the metallurgy of copper, lead, silver and gold, result as a by-product bismuth in a form associated with considerable amounts of lead and possibly arsenic with traces of sulfur , Copper, etc. An average composition of such alloys is, for example, bismuth 70 to 75%, lead 25 to 30%, arsenic 2%.

Um aus diesen Legierungen das Wismut in so reiner Form zu extrahieren, daß es für seine Verwendungszwecke in der Metallurgie und Pharmazeutik geeignet ist, muß man es von dem Blei und gegebenenfalls dem Arsen trennen. Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck das bleihaltige Wismut der Einwirkung von Salpetersäure auszusetzen und hierdurch beide Metalle in die Form ihrer Nitrate überzuführen, die dann von:inander getrennt werden.In order to extract the bismuth in such a pure form from these alloys, that it is suitable for its uses in metallurgy and pharmaceuticals it must be separated from the lead and possibly the arsenic. It is already known for this purpose the lead-containing bismuth from the action of nitric acid suspend and thereby convert both metals into the form of their nitrates, which are then separated from: each other.

Im Gegensatz hierzu ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß nur eine etwas größere als die theoretisch zur Überführung des gesamten Bleis der Legierung in Nitrat not-"v,endige Menge an Salpetersäure verwendet und d:rart das gesamte Blei in lösliches Bleinitrat übergeführt wird, während das Wismut in metallischem Zustand verbleibt und sich in diesem Zustand lediglich unter Bildung einer geringen Menge von unlöslichem basischem Wismutnitrat durch den nur kleinen Überschuß an Salpetersäure abscheidet.In contrast to this, the method according to the invention is characterized in that that only a slightly larger than the theoretical transfer of the entire lead the alloy in nitrate not- "v, final amount of nitric acid used and d: rart all of the lead is converted into soluble lead nitrate, while the bismuth is converted into metallic state remains and is only formed in this state a small amount of insoluble basic bismuth nitrate separates only the small excess of nitric acid.

Bei der praktischen Durchführung des neuen Verfahrens wird beispielsweise ein Überschuß an verdünnter Salpetersäure in der Größenordnung von io bis 12 % der theoretisch zur Umsetzung der in der zu behandelnden Legierung enthaltenen Bleimenge notwendigen verwendet.In the practical implementation of the new method, for example an excess of dilute nitric acid of the order of 10 to 12% of the theoretically for the implementation of the amount of lead contained in the alloy to be treated necessary used.

Das Verfahren wird zweckmäßig bei Raumb2mp-eratur durchgeführt. Es erfolgt zu Beginn eine lebhafte Reaktion, unteren deren Einwirkung der größere Teil des Bleis und eine gewisse Menge des Wismut in Nitrate übergeführt wird, die in Lösung gehen. Dann verlangsamt sich dieReaktion. Nunmehr unterwirft man das Ganze einer mechanischen Agitation und läßt die Reaktionskomponenten mehrere Tage aufeinander einwirken, -um eine völlige Entfernung des Bleis zu sichern, welches hei der Anfangsreaktion nicht mit umges-etzt'worden ist. Dieses wird auf Kosten des Wismutnitrats in Nitrat umgesetzt und geht so allmählich unter gleichzeitiger Ausfällung von metallischem Wismut in Lösung.The procedure is expediently carried out at room temperature. It there is a lively reaction at the beginning, the greater part of which is lower of lead and a certain amount of bismuth is converted into nitrates, which in Solution go. Then the reaction slows down. Now the whole thing is subordinated mechanical agitation and leaves the reaction components on one another for several days act, -to ensure a complete removal of the lead, which is called the initial reaction has not been implemented. This turns into nitrate at the expense of bismuth nitrate implemented and so goes gradually with simultaneous precipitation of metallic Bismuth in solution.

Schließlich, nämlich nachdem durch die verlängerte Reaktionsdauer die saure Lösung völlig neutralisiert worden ist, wird das Wismut, das noch in Form von Nitrat vorliegt, als unlösliches basisches Wismutnitrat ausgefällt. Sobald sich diese Ausfällung vollzogen hat, findet sich in der Lösung eine Mischung von metallischem Wismut (und gegebenenfalls Arsen) sowie von basischem Wismutnitrat und eine Lösung von B1,-initrat, in welchem nur noch Spuren von Wismutnitrat vorhanden sind, die man ihrerseits durch Verdünnung ausfällen kann: Die Gesamtmenge des in der so behandelten Legierung enthaltenen Bleis wird derart entfernt, jedoch enthält die feste Masse, die aus der Mischung des metallischen Wismuts und des basischen Wismutnitrats besteht, noch die Gesamtmenge an vorhandenem Arsen. Das üblicherweise verwendete Verfahren zur Entfernung dieses Elements besteht in einem oxydierenden Schmelzen des Metalls unter Zusatz eines Alkalinitrats, beispielsweise von Natriumnitrat. Gemäß der Erfindung verwendet man v orteilhafterweise als Oxydationsmittel das vorhandene basische Wismutnitrat. Dieses Salz zersetzt sich bei Temperaturen von oberhalb ioo° C, wobei stickstoffhaltige Produkte frei werden, die auf das Arsen einwirken und es in flüchtiges Arsentrioxyd bzw. Arsenigsäureanhydrid überführen.Finally, namely after the extended reaction time The acidic solution has been completely neutralized, the bismuth that is still in shape becomes of nitrate is present, precipitated as insoluble basic bismuth nitrate. As soon as Once this precipitation has taken place, a mixture of metallic substances is found in the solution Bismuth (and possibly arsenic) as well as basic bismuth nitrate and a solution of B1, -initrate, in which only traces of bismuth nitrate are present, the one in turn can precipitate by dilution: the total amount of the so treated The lead contained in the alloy is removed in this way, but the solid mass contains which consists of a mixture of metallic bismuth and basic bismuth nitrate, nor the total amount of arsenic present. The most commonly used procedure the removal of this element consists in an oxidizing melting of the metal with the addition of an alkali nitrate, for example sodium nitrate. According to the invention the basic bismuth nitrate present is advantageously used as the oxidizing agent. This salt decomposes at temperatures above 100 ° C., with nitrogenous Products are released that act on the arsenic and convert it into volatile arsenic trioxide or transfer arsenic anhydride.

Diese Reaktion verläuft in ihrer einfachsten Form nach der folgenden Formel: 21\TO, Bi O + 2As -> Bit 03 -E- Asz 03 +:2 N0. Gemäß dieser Reaktion sind, wie ersichtlich, zur Umsetzung von jedem Gewichtsprozent Arsen ungefähr 2,$ °/o Wismut in Form von basischem Wismutnitrat notwendig.In its simplest form, this reaction proceeds according to the following formula: 21 \ TO, Bi O + 2As -> Bit 03 -E- Asz 03 +: 2 N0. According to this reaction, as can be seen, about 2.0% of bismuth in the form of basic bismuth nitrate are necessary to convert each percent by weight of arsenic.

Diese Reaktion erfolgt bei einer unterhalb der beginnenden Rotglut liegenden Temperatur. Das gebildete Wismutoxyd verbleibt als Schlacke, welche sich von dem geschmolzenen metallischen Wismut trennt und welche man wiederg-.winnen kann, um daraus durch weiteres reduzierendes Schmelzen das Wismut zu gewinnen. Das flüchtige Arsenigsäureanhydrid, welches während der Reaktion frei wird, kann gesammelt und in der iil)-liehen Weise kondensiert werden.This reaction takes place when the heat is below the onset of red heat lying temperature. The bismuth oxide formed remains as slag, which is from the molten metallic bismuth and which can be recovered can, in order to win the bismuth from it by further reducing melting. That volatile arsenic anhydride which is released during the reaction can be collected and condensed in the iil) -liehen manner.

Wie aus den vorstehenden Erläuterungen ersichtlich, erfordert das Verfahren nach der Erfindung nicht die Verwendung .einer b:sonderen Apparatur und ebenso auch nicht die von großen Mengen an Reaktionsmitteln. Es ergibt als einziges Nebenprodukt Bleinitrat.As can be seen from the explanations above, this requires The method according to the invention does not involve the use of .ein b: special apparatus and neither is that of large amounts of reactants. It is the only one Lead nitrate by-product.

Claims

PATEN PRIVATE: i. Process for the production of bismuth from its lead alloys by the action of nitric acid on the alloy, characterized in that an amount of nitric acid is used which is only slightly larger than the amount theoretically necessary to convert all of the lead in the alloy into nitrate, so that all of the lead is in Form of nitrate goes into solution, while the bismuth separates from this solution in a metallic state as well as a proportion of the same in the form of insoluble basic bismuth nitrate, corresponding to the per se small excess of acid.

2. The method according to claim i, characterized in g, characterizes, that in the case of alloys containing arsenic, this element is later removed oxidizing melting of the metal takes place. with the basic oxidizing agent Bismuth nitrate is used, which was formed during the previous removal of the lead is.