DE967723C

DE967723C - Process for the production of reactive, finely divided lead or high-lead-content alloys with a large surface

Info

Publication number: DE967723C
Application number: DED15923A
Authority: DE
Inventors: Karl Achenbach; Dr Harry Kloepfer
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1953-09-12
Filing date: 1953-09-12
Publication date: 1957-12-05

Description

Verfahren zur Herstellung von reaktionsfähigem feinverteiltem Blei oder hochbleihaltigen Legierungen mit großer Oberfläche Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feinvertdiltem reaktionsfähigem Blei mit großer Oberfläche. Das Verfahren kann auch auf Legierungen, in denen Blei einen Hauptbestandteil bildet, mit Erfolg angewendet werden.Process for the production of reactive, finely divided lead or high-lead alloys with a large surface area. The invention relates to a Process for the production of finely divided reactive lead with a large surface. The process can also be applied to alloys in which lead is a main component, can be applied with success.

Feine Bleipulver werden beispielsweise durch Granulieren oder durch Verdüsen von geschmolzenem Blei gewonnen. Es ist auch schon versucht worden, durch geeignet geregelte elektrolytische Abscheidung zu Blei in feinerem Verteilungszustand zu gelangen. Auch die Möglichkeit der Gewinnung von Bleipulver durch mechanisches Zerkleinern, etwa durch Mahlen, ist in Betracht gezogen worden. Bei den nach den zuletzt genannten Verfahren gewonnenen Produkten handelt es sich jedoch um keine reinen Bleipulver, sondern um Gemische, deren Hauptanteil aus Bleioxyden besteht. Man leitet nach diesen Verfahren durch eine mit Bleistücken gefüllte Kugelmühle vorzugsweise Luft, die die Oberfläche des metallischen Bleis oxydiert und gleichzeitig als Sichtluftstrom das Feingut austrägt. Die Zerkleinerung, die durch Abrieb erfolgt, beschränkt sich immer nur auf die oberste, nicht schmierende Schicht von Bleioxyden. Es ist außerdem schon vorgeschlagen worden, Blei unter starker Kühlung in Kugelmühlen zu zerkleinern. Schliießlich ist es bekannt, feine Metallpulver, insbesondere Bronzepulver, für Farben in Kugel- oder Trommelmühlen herzustellen.Fine lead powders are made, for example, by granulating or by Obtained atomization of molten lead. It has also been tried to get through suitably regulated electrolytic deposition to lead in a finer distribution state to get. Also the possibility of obtaining lead powder by mechanical means Comminution, such as grinding, has been considered. In the case of the The products obtained last-mentioned are not, however pure lead powder, but rather mixtures, the main part of which consists of lead oxides. This process is followed by a ball mill filled with pieces of lead preferably air, which oxidizes the surface of the metallic lead and at the same time The fine material is discharged as a stream of classifying air. The crushing that occurs through abrasion, is always limited to the top, non-smearing layer of lead oxides. It has also already been proposed to use lead under strong cooling in ball mills to shred. Finally, it is known to use fine metal powder, especially bronze powder, for producing colors in ball or drum mills.

Das Zermahlen von Blei zu reinem Bleistaub bei Normaltemperatur ist hingegen sowohl wegen der hohen Duktilität des metallischen Bleis als auch seiner Neigung zum Schmieren bisher, zumindest in technischem Maßstab, nicht durchgeführt worden. Auch die Anwendung vorn Mahlhilfsmitteln wurde offenbar zur überwindun:g der sich aus den mechanischen Eigenschaften des Bleis ergebenden, besonderen Schwierigkeiten als ungeeignet angesehen, sofern man hier nicht das gebildete Bleioxyd als ein solches betrachten will. Mahlhilfsmittel sind beispielsweise bekannt bei der Vermahlung von Braunkohle, wobei Koks zugesetzt wird, oder für die Zerkleinerung von Glimmer, dem zur Vermahlung Kochsalz beigegeben wird, das nachher durch Lösen wieder entfernt werden kann. Für Metalle hat man derartige Mahlhilfen bis jetzt jedoch nicht benutzt.The grinding of lead into pure lead dust at normal temperature is however, both because of the high ductility of the metallic lead and his Tendency to smear so far, at least on an industrial scale, not carried out been. The use of grinding aids was apparently also to be overcome the particular difficulties arising from the mechanical properties of lead regarded as unsuitable, unless the lead oxide formed as such is used here want to look at. Grinding aids are known, for example, for grinding of lignite, with coke being added, or for the crushing of mica, to which table salt is added for grinding, which is then removed again by dissolving can be. However, up to now such grinding aids have not been used for metals.

Es wurde nun gefunden, daß metallisches Blei oder bleihadtigeLegierungen in kompakter oder d@isperser Form, d. h. als stückiges, granuliertes oder bereits pulverisiertes Material in Gegenwart von festen, kohlenstoffhaltigen Substanzen, wie z. B. Ruß oder Holzkohle, als indifferenten Trägerstoffen einer mechanischen Behandlung unterzogen werden kann, die je nach dem Verteilungszustand des Bleis, von dem ausgegangen wird, zu einer mehr oder weniger starken Zerkleinerung führt. Auch wenn man nach einer bevorzugten Ausführungsform diese Behandlung in üblichen Mahlaggregaten, wie Kugelmühlen, vornimmt, findet trotz der Plastizität des Metalls überraschenderweise kein Verschweißen oder Aufeinanderwalzen der Bleiteilchen unter dem Einfluß der Mahlkörper statt; vielmehr wird eine Aufteilung des Metalls erzielt, wie sie nach den bisher bekannten Verfahren nicht möglich war. Wegen der außerordentlich feinen Verteilung entsteht das Bleipulver naturgemäß in einer sehr reaktionsfähigen Form, die nicht zuletzt auf die große Oberfläche, auf die das Blei verteilt ist, zurückzuführen ist. Bei der erfindungsgemäßen Behandlung mahlt sich das Blei gewissermaßen in dünner metallischer Schicht auf die Trägerstoffe auf. Wider Erwarten bildet sich jedoch nicht eine vollständig zusammenhängende Bleischicht aus, die nach Entfernung der Trägerstoffe etwa in Form großflächiger Blättchen anfallen würde. Auch wenn das Blei von den Trägerstoffen getrennt wird, ergibt sich ein Pulver von hohem Feinheitsgrad.It has now been found that metallic lead or lead-containing alloys in compact or d @isperse form, d. H. as lumpy, granulated or already pulverized material in the presence of solid, carbonaceous substances, such as B. soot or charcoal, as inert carriers of a mechanical Treatment can be subjected to, depending on the state of distribution of the lead, from which it is assumed leads to a more or less strong comminution. Even if, according to a preferred embodiment, this treatment is carried out in the usual way Grinding units, such as ball mills, take place despite the plasticity of the metal Surprisingly, no welding or rolling of the lead particles under the influence of the grinding media instead; rather, a division of the metal is achieved, as it was not possible with the previously known methods. Because of the extraordinary fine distribution, the lead powder naturally arises in a very reactive way Shape, which is not least due to the large surface on which the lead is distributed, is due. In the treatment according to the invention, the lead grinds itself to a certain extent in a thin metallic layer on the carrier materials. Contrary to expectations, forms however, not a completely coherent lead layer that after removal the carrier substances would be in the form of large-area leaflets. Even if The lead is separated from the carrier substances, the result is a powder with a high degree of fineness.

Für die praktische Ausführung des Verfahrens der Erfindung geht man beispielsweise von sogenanntem Kornblei, d. h. zylindrischen Bleikörperchen von etwa i g Gewicht, aus und vermischt sie je nach dem gewünschten Bleigehalt mit der entsprechenden Menge des gegenüber Blei indifferenten, kohlenstoffhaltigen Stoffes, dessen Auswahl weitgehend von der Verwendung des großflächigen Bleiproduktes abhängig ist. Das Gemisch wird dann in an sich bekannten Aggregaten, vorzugsweise -in Kugelmühlen oder auch in Rohrmühlen, gemahlen, wobei je nach. dein Bleigehalt die Dauer der mechanischen Behandlung variiert wird. Nach Abschluß der Bearbeitung in der Kugelmühle zeigt sich, daß der grobkörnige Bleieinsatz vollständig dispergiert ist, so daß das Mahlprodukt praktisch rückstandslos durch feinste Siebe getrieben werden kann. Es kann zweckmäßig sein, bei der Behandlung beispielsweise in Kugelmühlen Mahlkörper aus Blei oder bleireichen Legierungen zu verwenden.. Hierdurch werden Verunreinigungen des Mahlproduktes weitestgehend vermieden, während der Mahlkörperabrieb in das Produkt eingeht. Naturgemäß müssen die Bleimahlkörper von Zeit zu Zeit ersetzt werden. Das Mahlen von Blei in mit Bleikugeln gefüllten Kugelmühlen ist jedoch bekannt.To practice the method of the invention one goes for example so-called corn lead, d. H. cylindrical lead bodies of about i g weight, and mixes them with the depending on the desired lead content corresponding amount of the carbon-containing substance that is indifferent to lead, its selection largely depends on the use of the large-area lead product is. The mixture is then in aggregates known per se, preferably in ball mills or in tube mills, ground, depending on. your lead content the duration of the mechanical treatment is varied. After finishing the processing in the ball mill shows that the coarse-grained lead insert is completely dispersed, so that the ground product can be driven through the finest sieves with practically no residue. It may be useful to use grinding media for the treatment in ball mills, for example Made of lead or lead-rich alloys to be used .. This removes impurities of the ground product largely avoided, while the grinding media abrasion into the product comes in. Naturally, the lead grinders have to be replaced from time to time. That However, it is known to grind lead in ball mills filled with lead balls.

Als kohlenstoffhaltige Trägerstoffe sind alle festen, kohlenstoffhaltigen Substanzen verwendbar, die keinerlei Einwirkungen auf das Blei ausüben und ihrerseits bei der mechanischen Behandlung die Zerkleinerung des Bleis durch Verkleben oder Verbacken nicht behindern. Je nach dem Verwendungszweck des großflächigen Bleis kann man indifferente, unlösliche Stoffe wählen oder aber auch solche, die in Flüssigkeiten löslich sind, die aber ihrerseits beim Lösungsprozeß mit dem Blei nicht reagieren. Bei dieser Ausführungsform gelangt man dann nach der Entfernung des Trägerstoffes zu einem feinverteilten reaktionsfähigen Bleipulver, das nicht durch indifferente Substanzen verunreinigt ist. .As carbon-containing carriers, all are solid, carbon-containing Substances can be used that have no effect on the lead and on their part in mechanical treatment, the comminution of the lead by gluing or Do not hinder caking. Depending on the purpose of the large-area lead one can choose indifferent, insoluble substances or those that are in liquids are soluble, but in turn do not react with the lead during the dissolution process. In this embodiment one arrives after the removal of the carrier material to a finely divided, reactive lead powder that is not indifferent Substances is contaminated. .

Für viele Fälle kann man jedoch das Mahlprodukt unmittelbar verwenden und in dieser Kombination von der durch die große Oberfläche bedingten Reaktionsfähigkeit des Bleis Gebrauch machen. Dabei kann sich der weitere Vorteil ergeben, daß man Trägermassen wählen kann, die ihrerseits bestimmte erwünschte Wirkungen im Zusammenharig mit der weiteren Verwendung des hochaktiven Bleis auszuüben vermögen. Als Beispiel für Trägerstoffe, die für das Verfahren der Erfindung mit Erfolg verwendbar sind, seien, Holzkohle und Ruß genannt. Natürlich braucht man nicht von einem Trägerstoff in feiner Verteilung auszugehen, vielmehr kann auch dieser vor oder während der gemeinsamen mechanischen Behandlung mit Blei zunächst zerkleinert werden.In many cases, however, the ground product can be used immediately and in this combination of the responsiveness due to the large surface area make use of the lead. This can have the further advantage that one Can choose carrier masses, which in turn have certain desired effects in coherence be able to exercise with the further use of the highly active lead. As an an example for carriers which can be used with success for the method of the invention, may be mentioned, charcoal and soot. Of course you don't need a carrier in fine distribution, this can also be done before or during the common mechanical treatment with lead to be crushed first.

Der Bleigehalt der Mahlprodukte kann in weiten Grenzen schwanken; normalerweise kann. er io bis 8o%, bezogen auf das Gesamtgewicht Blei und Trägerstoff, betragen. Wie schon erwähnt, hängt die Mahldauer vom Bleigehalt ab, so daß beispielsweise bei der Benutzung von Ruß als Trägerstoff für ein an Blei io%iges Präparat eine Mahldauer von 2 Stunden, für ein an Blei 75%iges Produkt eine solche von 6 Stunden erforderlich ist.The lead content of the ground products can fluctuate within wide limits; usually can. er io to 8o%, based on the total weight of lead and carrier material, be. As already mentioned, the grinding time depends on the lead content, so that for example when using carbon black as a carrier for a lead 10% preparation Milling time of 2 hours, for a 75% lead product it is 6 hours is required.

Die neuen feinverteilten Bleipulver mit oder ohne Träger sind, wie schon erwähnt, auf Grund ihrer großen Oberfläche einer vielseitigen Verwendung fähig und können insbesondere für die Herstellung aktiver Massen in elektrischen Sammlern, ferner als Reduktionsmittel, z. B. bei organischen Reaktionen, als Anstrichmittel oder in der Pulvermetallurgie für die Gewinnung von hochwertigen bleihaltigen Verbundwerkstoffen benutzt werden. Auch haben sich erfindungsgemäße Kombinationen von Ruß und Blei für die Kautschuktechnik als wertvoll erwiesen, da es auf diese Weise gelingt, Blei mit dem als Füllstoff dienenden Ruß in homogener und feinster Verteilung in Vulkanisate einzubringen und damit deren gummitechnische Eigenschaften in neuartiger Weise zu beeinflussen. Ähnliche Wirkungen lassen sich auch bei kautschukartigen Stoffen und Kunstharzen erzielen.The new finely divided lead powders with or without a carrier are like already mentioned, due to its large surface area, it can be used in a variety of ways and can be used in particular for the production of active masses in electrical collectors, also as a reducing agent, e.g. B. in organic reactions, as a paint or in powder metallurgy for the extraction of high-quality lead-containing composite materials to be used. Combinations of carbon black and lead according to the invention have also been found Proven to be valuable for rubber technology, since lead succeeds in this way with the carbon black, which is used as a filler, in a homogeneous and extremely fine distribution in vulcanizates bring in and thus their rubber properties in a new way Way to influence. Similar effects can also be found with rubbery ones Achieve fabrics and synthetic resins.

Beispiele 1. 25 kg Holzkohle in Stücken und 7,5 kg Bleigranalien werden in einer mit Hartbleikugeln beschickten Mühle 7 Stunden behandelt. Es entsteht ein an Blei 8oo/oiges Mahlprodukt in sehr feiner Verteilung.Examples 1. 25 kg of charcoal in pieces and 7.5 kg of lead granules treated in a mill charged with hard lead balls for 7 hours. There arises a 8oo% of lead ground product in a very fine distribution.

2. Produkte für die Kautschuktechnik werden nach Beispiel 1 erhalten., indem an Stelle von Holzkohle die gleiche Menge Ruß als Einsatz angewendet wird.2. Products for rubber technology are obtained according to Example 1., by using the same amount of carbon black as an insert instead of charcoal.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of finely divided, reactive lead or alloys with a high lead content by mechanical treatment in the presence of carriers, characterized in that lead or lead alloys in lump, granular or powder form in the presence of solid, carbonaceous substances, such as. B. soot or charcoal, a mechanical comminution, preferably in ball or tube mills, are subjected. Publications considered: German Patent Nos. Q.26,698, 151 2,16, 569 918, 627 626, 527 536, 525 6o6, 373 982, 4o9 846, 487 7oo. 654 147; U.S. Patents Nos. 1 91o 28o, 1 888 823, 196I296, 158q.149, 1 58q.150, 158q.151; British Patent Nos. 474 267, 263 644, 251 449, 450 105; French Patent No. 549 209; Australian Patent No. 9,856/32; C. Drotschmann, "Bleiakkumulatoren", I951, p. 50 ff.