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Verfahren zur Verarbeitung von Wismutschaum aus der Raffination von
Bi-haltigem Blei Es ist bekannt, die aus der Raffination von wismu;thaUigean Blei
mit Alkali-, Erdalkali- und, Erdmetallen. und deren Kombinationen stammenden Wismutschäume
durch Behandlung mit Chlor odier durch Schmelzen unter Salzdecken zu verarbeiten.
In bezug auf letztere Verfahren wird z. B. empfohlen, die bei der Raffnation. mit
Ca und; 112g, entstehenden Schäume einem seigernnd'en Schmelzen unter einer Decke
von CaC12 und Na,CI zu unterwerfen, wobei ein Bi-haltiges Seigerblei. entsteht,
das in dien Prozeß zurückgeht, und ein ausgeseigerter Schaum, aus lern nach Entfernung
dies Ca und Mg eine Blei-Wismut-Legierung erhalten werden werden, kann, die durch
Chlorbehandlung oder Elektrolyse aufzuarbeiten. ist. Es ist auch bekannt, die Verarbeitung
derartiger Schäume sowie die Entfernung von Ca und Mg aus den durch das oben angegebene
seigernde Schmelzen erhaltenen Blei-Wismut-Legierungen durch Schmelzen mit ZnC12
CaC12 Schlacke. oderPb@C12 Schlacken vorzunehmen, wobei Ca und Mg- aus. dem Schaum
bzw. aus den Legierungen im Austausch gegen Zn oder Pb. in die Schlacke geht.
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Die vorliegende Eifindung stellt einem. neuen Weg dar, mit einfache,
und überall gegebenen Mitteln den Alkali-, Erdalkali- und Erdmetallgehalt derartiger
Schäume in eine mengenmäßig geringe chlomidhaltige Krätze überzuführen und eine
Blei-Wismut-Legierung zu erhalten, die mindestens 95 % des. in den Schäumen vorlaufenden
Wismuts
angereichert enthält und unmittelbar zu Anoden. für die elektrolytische Raffination
vergossen werden. kann.
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Es wurde gefunden, daß der ohne: Salzdecke nicht oder kaum einzuschmelzende
Schaum sich in eine alkali-, erdalkali- und erdmetallfre-ie Blei-Wismut-Legierung
und eine zuletzt klumpigstückige chloridhaltige Krätze. zerlegt, wenn man den eu:f
über 500°, zweckmäßig auf 55o bis 6o0° erhitzten Schaum mit langsam zufließender
Salzsäure behandelt. Die Zugaben von Salzsäure ist zu unterbrechen, sobald die Krätze
aus dem pulverigen. Zustand in eine klumpig-stüakige Form übergegangen ist. Nur
während dieser Reaktionszeiit tritt eine an kleinen Flammen erkennbare Wasserstoffentwicklung
auf, die eine vorteilhafteReduktionvonBlei und Wismut bewirkt. Der ganze Vorgang
ist ex0therln, und die Temperatur steigt dabei noch etwas an. Führt man. diel Behandlung
unter kräftigem Umrühren durch, so trennt sich: die ausschmelzende Legierung von.
der auf ihr schwimmenden zuerst pulverigen, am Ende stüokig und klumpig werdenden
Krätze. Diese beträgt der Menge nach. 5 bis 7'/o vom Gewicht des Schaumes. Die ausschmelzende
Legierung ist frei von Alkali-, Erd'alkadii- und Erdinetallen. Nach den. an den
erhaltenen chloridha.ltigen. Krätzen vorgenommenen. Untersuchungen ist keine vollständige
Umwandlung des beispielsweise vorhandenen Ca und Mg in Chlorid notwendig, um diesen
Erfolg der Raffination zu erreichen, es genügt hierzu schon eine Salzsäuremenge,
die nur 1/a bis 1/2 der Gesamtmenge des Ca -I- Mg in Chlorid umzuwandeln vermag.
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Weiter -wurde gefunden:, daß man. diie, Salzsäu.rebehandlung verkürzen
und den Salzsäureverbrauch um etwa 300/0 vermindern, kann, wenn minn. die Wis.mutschäume
vor- der Sa,lzsäurebehandlung bei ungefähr 6oo° mit Wasserdampf von beispielsweise
3 atü polt. Dieser in. seiner Durchführung bekannte Vorgang ist ebenfalls, exotherm
und mit einer Temperaturerhöhung verbunden. Es werden hierdurch Alkali-, Erdalkali-
und Erdmetalle sowie auch ein Teil des Bleis und. Wismuts oxydiert. Daneben, treten
physikalische Veränderungen in den. Schäumen, auf, durch die sich eine beträchtliche
Menge des Bleis und Wismuts als Legierung ausscheiidet. Die Raffinationswirkung
des Polvorganges ist insofern begrenzt, als dabei eine erhebliche, etwa 30% des
Schaurenes betragende Menge an. Krätze entsteht und Reste von beispielsweise Ca
und Mg in der Blei-Wismut-Legierung zurückbleiben, die sich, auf etwa o,o2% und
mehr jedes dieser Metalle belaufen.. Der Vorteil der Vorbehandlung durch Polen:
mitWasserdampf liegt in der erwähnten; Zeit- und Salzsäu:reerspa.rnis bei der nachfolgenden
Behandlung mit Salzsäure, die dadurch bedingt ist, daß das nunmehr zu behandelnde,
im wesentlichen aus der durch das Dampfpolen erzeugten Krätze bestehende Material
im Vergleich zu den: Originalschäumen mengenmäßig reduziert isst und eine bessere
Reaktionsfähigkeit für die Sadzsäurebeh,andlung erhalten hat.
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Unterwirft man die mit Wasserdampf gepolten Schäume anschließend an
den Polvorgang der oben geschilderten Salzsäurebehandlung, so gelingt es, die noch
in der Blei-Wismut-Legierung vorhandenen Alkali-, Erdalcali- und Erdmetallgehalte
schnell und restlos zu entfernen und die Polkrätze so weit umzusetzen:, daß lediglich
5 bis 60/0 chloridhaltiger Krätze verbleiben. Beil der Salzsäurebehandlung vorgepolter
Schäume tritt keine wesentliche Temperaturerhöhung ein. Ausführungsbeispiel 3,3
t Wismu.tschaum wurden nach: einem Vorpolen mit Wasserdampf unter Rühren mit 63,i
kg Salzsäure (33%ig) versetzt. Nach dem hierdurch erreichten oben gekennzeichneten
Reaktionsendpunkt wurden ausgetragen.: 3,14 t, Blei-Wismut-Legierung, o,175 t Krätze.
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Die Blei-Wismut-Legierung enthielt 95,4°/a Pb und 4,6% Bi; Gehalte
an Ca, Mg, Sn, As, Sb waren nicht nachweisbar. Sie wurde zu Anoden für die elektrolytische
Raffination vergossen. Die Krätze enthielt 41,5%Pb, 2,4%Bi, 9,9% Ca, 13,1% Mg, 13,40/90;
von vorgelaufenem Bleii fanden sich. danach 97,6% in der Legierung, 2,4% in der
Krätze wieder, die entsprechenden. Zahlen für Wismut sind 97,2°/o und 2,80/&.
Die Ch,argen.-dauer einschließlich Vorpolen betrug 2 Stunden. Die Krätze wurde der
Schachtofenarbeit zugesetzt. Entsprechende Zahlen wurden, erhalten.; wenn. ohne
Vorpolen mit Wasserdampf gearbeitet wurde, der Salzsäureverbrauch stieg dabei um
etwa ein Drittel an.