PL13574B1 - Sposób otrzymywania nieszlachetnych metali lub ich soli z rud albo innych materjalów, zawierajacych te metale. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu -wydobywania nieszlachetnych metali lub ich soli, z wyjatkiem cyny, z rud albo inr nych materjalów, zawierajacych te metale.Za surowce do -sposobu tego sluzyc moga przedewszystkiem rudy, koncentra¬ ty lub pozostalosci i t. d. cynku, olowiii, miedzi, zawierajace szlachetne metale lub bez nich, przycz»em wspomniane metale znajduja sie pod postacia tlenków, wegla¬ nów, siarczków, wyprazonych calkowicie lub czesciowo, to znaczy, ze znajdtuja sie w stanie calkowicie lub czesciowo utlenio¬ nym, albo tez w zupelnem lub czesclowem polaczeniu z siarka.Nastepnie nadaja sie pozostalosci z e- lektrolitycznych urzadzen do stracania cynku, zawierajace cynk, olów, miedz lub ewentualnie srebro w polaczeniu z tlen¬ kiem zelaza, zelazianem cynku oraz siar¬ czanem olowiu.Prócz tego nadaja sie tu zuzle, otrzy¬ mywane przy procesie wytapiania olowiu, które zawieraja cynk jako tlenek lub w po¬ laczeniu z tlenkiem zelaza ^jako zelazian cynku lub krzemian, ora,z dalej obok krze¬ mianów^ zwlaszcza obok krzemianu wap¬ nia, niewielkie ilosci: olowiu i miedzi.Sposób niniejszy nadaj(e sie zwlaszcza w polaczeniu z chlorowym procesem topie-nia Swlnburn Ashcrofi^a, skombinowanym z elektroliza, j f f **% Istota wynaMzW polega na tern, ze la¬ dunek zmieszany z lotna ogrzewa sie ostroznie do temperatury, W której amonjak ulatnia sie* i sluzy, najko¬ rzystniej w polaczeniu z kwasem wegjlo- wym lub siarka we wlasnym procesie, do stracania lub otrzymywania metali. Przy przerobie materjalów zawierajacych cynk powstaja rozpuszczalne sole cynku, zela¬ za, wapnia, magnezu i giriau; cynk straca sie z roztworu jaka zasadowy weglan, a niekiedy równiez ijako siarczek. Uprzednie utlenienie zelaza i stracenie tegpz, oraz wapnia, magnezu i glinu w postaci wodo* rotlenków i weglanów umozliwia zadowa¬ lajace rozdzielenie cennych skladników materjalu wyjsciowego Z materjalów, zawierajacych miedz o- ttzymuje sie ja w postaci rozpuszczalnej soli. Jezeli matenjal wyjsciowy zawiera olów, to wylugowuje sie go i straca jako chlorek, tlenochlorek lub siarczek. Straco¬ ny produkt przerabia sie z starka zapomo- ca stapiania elektrolitycznego lub po siar¬ kowaniu splawia (flotuje), co bedzie opi¬ sane ponizej.W zastosowaniu do rur mieszanych sposób niniejszy wyróznia sie obróbka w rozmaitych temperaturach zapomoca od¬ powiednich soli amonowych l i^asiepuja- cem pózniej frakcjonowanem stracaniem.Wedlug wynalazku, jako sól amonowa najkorzystniej stosowac chlorek amonowy.Wynalazek niniejszy mozna równiez stosowac do bardzo ubogich rud, przyczem do usuniecia domieszek, szkodliWych dla procesu, nadaja sie znanie metody. Wyna¬ lazek moze byc stosowany w miejscach dobywania lufo produkaji rud, gdyz mate- rjaly potrzebne do reakcji regeneruje sie, a produkty koncowe otrzymuje sie w bar¬ dzo stezonej postaci. Wynalazek mozna wówczas Uwazac za polaczony proces wzbogacania i otrzymywania.Skoro chodzi, np. o mieszanine rudy olowianej z cynkowa o zawartosci nie wy zej 10—45% olowiu lub cynku i posiada¬ jaca nieco zelaza i wapnia, to przy siarcz¬ kowym charakterze rudy plawi sie ja lub tez inaczej przygotowuje mechanicznie.Przy zastosowaniu niniejszego sposobu u- przednie istezanie jest wogóle zbedne; mo^na co najwyzej mówic o zwyklem wzbogaceniu materjalu, uwolnionego od olowiu i cynku do wytwarzania aniekszego stezenia cynku. Gotowe produkty sklada¬ ja sie wówczas z bogatego, prawie czyste¬ go tlenku cynku, metalicznego olowiu lub bogatych tlenków olowiu albo siarczków i bogatej, stezonej blendy cynkowej, wyso¬ koprocentowego surowego srebra1 o ile jest ono obecne, if siarki elementarnej, w wypadku rud siarczkowych.Celowosc usuwania materialów jalo¬ wych (plonnych) zalezy od skladu i rodza¬ ju rudy. Obojetne materjaly przy przero¬ bie na goraco wplywaja niekiedy dodat¬ nio, gdyz latwotopiiwe chlorki, wytwarza¬ cie w.nkiiej&zyin^sposobie, przy malej ilo¬ sci materjalu utrudniaja proces.Materjal plonny, zdolny natomiast do reagowania, w rodzaju kalcytu, dolomitu i i d., nalezy uprzednio usunac tak jed¬ nakze, by nie powstawaly przytem zbyt wielkie straty metalu. RóWniez zaleca sie usuwac zelazo w wielu przypadkach przed przeróbka na goraco.Przy wykonywaniu sposobu niniejsze¬ go materjal miele isie na make odpowied¬ niej grubosci, imni^j wiecej 50—200 oczek, a nastepnie miesza sie w takim stosunku z sola amonowa, rap. chlorkiem amonu, by chlor przekraczal dwukrotnie ilosc metali.Mieszanine ogrzewa sie do 200°, a nastep¬ nie podnosi temperature powoli do 250° i 300°. Wywiazujacy sie przytem amonjak odzyskuje sie w roztworach wodnych bez¬ posrednio lub w postaci weglanu a^monu, siarczku amonju, albo w postaci amonjaku i siarki wolne - 2 -Ogrzewanie mieszaniny prowadzi sie, ewentualnie mieszajac, a w wypadku la- ,two reagujacych imaterjjalów jako zawiesi¬ ne w stezonym roztworze, o czem mowa bedzie ponizej. Najlepiej badaje sie do pracy retorta z nieruchomem urzadzeniem zasilajacem, albo nieruchomy lub obroto¬ wy piec mechaniczny, zaopatrzony w mie¬ szadlo, do którego mozna doprowadzac regulowane ilosci powietrza.Najwlasciwsza okazuje 'sie tutaj tem¬ peratura, w której sól amonlowa dysocjuje, a wiec mniej wiecej 350°C. Nie nalezy jed¬ nak przekraczac tempetfatury 450°C Nale¬ zy unikac przegrzania aparatury, gdyz za¬ klóca te proce-s powodujac rozklad amo- njaku, stykajacego sie z rozgrzanemi cze¬ sciami urzadzenia.Próby z zuzlem cynkowym z pieców dmuchawkowych, zawierajacym okolo 13— 18% fcyriku i pilawie podwójna ilosc zela¬ za, daly wyniki nastepujace, Materjal rozdrobiony do wielkosci 200 oczek zostal zmieszany z chlorkiem amo¬ nu w stosunku 1:2 i wprowadzony do szklanej retorty z odprowadzaniem bocz- nenr, polatósoinem z naczyniem z normal¬ nym kwasem. Stwierdzono ilosci gazów, absorbowanych w kwasie i gazów nieroz¬ puszczalnych. Przy silnem ogrzaniu do 400—500° w ciagu okolo M godziny i za¬ konczeniu calkowitej reakcji znaleziono, ze znaczna czesc chlorku amonu sublimu- je i ze ziiadzina fczesc amonjafcu ulega roz¬ kladowi, przyczem podczas ekstrahowania otrzymuje isie tylko 60—70% zawartosci cynku. Niepomyslhiy ten wyfrik nalezy przypisac temu, ze lisuwanie soli amono¬ wej ze, streify reakcji w dfrodze sublimacji bylo zbyt energicznie.Nastepnie ogrzewano taki sam materjal ostroznie do 325° ,i temperature te utrzy- myWarto w ciagli 2—3 godzin. Uzys/kano przytem powolny odplyw amonjaku bez nierozpuszczalnych gazów, oczywiscie z wyjatkiem powietrza zawartego w retor¬ cie, i wyekstrahowano prawie $0% zawar* tosci cynku pod postacia rozpuszczalnego chlorku. Rozklad amonjaku zupelnie nie nastepowal.W ittmym przypadku, gdy zulzel ogrza¬ no z sbla amonowa dó 300—400°rf okazalo sie znów, ze czesc amon'jaku rozlozyla sie wskutek zetkniecia sie gazów odlotowych z przegfzanemi czesciami aparatury.Glówny czynnik rentownosci sposobu polega tia unikaniu siraf amdnjaku badz to wskutek rozkladu, badz niedosiatecznege wymycia, jak róWiez strat otrzymywa¬ nych soli metalowych, wskutek wadliwego wymywania.Wypelnienie warunku tego zapewnia wielka rentownosc procesu.Rettorte majwlasciwiej wykonac z mate- rjalów, które prfcy 300—450° badzto zu¬ pelnie nie ulegaja nadzeraniu solami amo nowemi lub amoniakiem, badz w stopniu bardzo tylko slabym. Najlepiej nadaje sie tu stal zawierajaca chrom, nikiel, krzem albo zeliwo z powlokami emalji i wylozo¬ ne szklem, olowiem, cynkiem lub podob¬ nym matenjalem. Nadaja sie równiez dó uzytku zelazne retorty mocno pocyriko- wane.Revtorty z wymienionych materialów moga byc równiez umieszczone w zbiorni¬ kach z zelaza lub ogniotrwalego materjalu.W pewnych przypadkach, a zawlaszcza gdy stosuje sie wysokie) temperatury, re¬ torty wykonywa sie z materjalu tOgtiio- trwalego.Niezbedne sa tu przyrzafdy do kontro¬ lowania i wylaczania doplywu powie¬ trza.Wytwarzanie ciepla winno zachodzic jenostajnie oo sie uzyskuje przez odpo¬ wiednie urzadzenie kanalów wyciagowych i ogrzewajacych. Mozna równiez da pro¬ cesu stosowac ogrzane powietrze, wprowa¬ dzane bezposrednio; w tym przypadku a- monjak odzyskuje sie w plóczkach.Ponizej podano najistoteiefsze reakcje, -«3,-na których polega proces z zastosowaniem chlorku amonowego; A) W przypadku produktów tleno¬ wych lub zuzli: MO + 2NH4Cl ^= MCl2 + 2NH, + H20 przyczem „M" oznacza dwuwartosciowy metal lub metal alkaliczny, ottów, cynk, wapn, magnez i t. d.Jezeli niaterjal zawiera weglany, to Wraz z amoniakiem uchodzi kwas weglo¬ wy i wytwarza, sie weglan amonowy.Miedz tworzy chlorek fmiedzi, glin, — chlorek glinowy, niektóre krzemiany wraz z krzemianem cynku uwalniaja kwas, przy¬ czem ich metal przechodzi do roztworu jako chlorek. (Krzemiany glinu, wapnia, magnezu i t. d. pozostaja nienaruszone.Znamienny jest fakt, ze kwas krzemowy wydziela sie tu nie w postaci galaretowa¬ tej, co ma wielkie znaczenie przy isacze- niu.B) Siarcfcki reaguja mniej wiecej w ten sposób.•MS + 2NH£l = MCl2 + NH4HS + NH,.Czesc wodordsiarczku amonu rozklada sie tworzac siarke. Przy dostatecznem do¬ plywie powietrza, fciarka ta moze, sie .spalac na kwas siarkawy, a przy wystarczajacej temperaturze destyluje sie -siarka lotna.W temperaturach nizszych powstaja pociz^tkowai z metali i chlorku amonu sole, które 'w temperaturze wyzszej ulegaja roz¬ kladowi. Przy oprowadzeniu przeto proce¬ su w temperaturach nizszych nalezy 'sto¬ sowac duzy nadmiar solli amonowej.Przy paslughvaniu sie azotanem amo¬ nu stwierdzono, ze rodnik kwasiowy do¬ znaje czesciowego roizkladu tak, iz po¬ wstaja azotyny lub siarczyny uchodzace¬ go amonjaku i metali.Stosujac octan amonowy nie nalezy zbytnio podnosic temperatury, gdyz amo- njak i kwas octowy ulatniaja sie nie dzia¬ lajac zupelnie na ladunek.Otrzymane produkty wylugowuje sie.Jezeli jednjak chlorek cynku zamierzamy otrzymywac pnzez odpedzenie, Bo poste¬ puje sie w ten sposób, ze do materialu wejsciowego dodaje sie tyle chlorku amo¬ nu, aby metal mógl isie schlbrowac. Na¬ stepnie ogrzewa sie az dlo calkowitego u- lotnienia amonjaku i zamknawszy dostep powietrza i wilgkyci doprowadza; tempera¬ ture do 750—900°, przyczem chlorek cyn¬ ku bddestylowuje sie wpbstaci prawie czy¬ stej, a chlorek olowiu zostaje wylugowany spo&obem opisanym ponizej.Przy obecnosci zelaza pod postacia podtlenku w wyzsizych temperaturach czesc jego chloru zostaje oddana nieschlo- rowanym jeszcze zwiazkbm cynku; chlo¬ rek cynku wolny od zwiazków zelaza zo¬ staje oddestylowany.Z tego wzgledu zaleca sie przeprowa¬ dzic naijpierw zelazo w postac dwuwarto- sciowa lub metaliczna, np. przez dodanie malej ilbsci zelaza metalicznego podczas ogrzewania, co spowoduje wywiazywanie sie wodoru, albo przez dodanie wegla drzewnego i redukcje w temperaturze 800—900° w odpowiednim piecu.Opisany proces mozna prowadzic we wsizelkim piecu, pozwalajacym wytwarzac cieplo jednostajnie i w spbsób dopuszcza¬ jacy regulowanie, oraz wylaczanie doply¬ wu powietrza. Cynk iz latwoscia skrapla sie a do tego celu mozna poslugiwac sie wszelkiem urzadzeniem skraplajacem.Etapy procesu dobiera sie w zalezno¬ sci od skladu materjalu surowego.Najprzód z w zastosowaniu do wydobywania metali z rud prazonych lub utlenionych, z pozosta¬ losci i zuzli. Uzyskane rozpulsizczalne w wod'zie chlorki i 'siarczany, zelazo, cynk, wapn, magnez, glin it. d. luguje sie zimna lub goraca woda; z otrzymanych roztwo¬ rów obojetnych straca sie frakcjami meta- — 4 —le zapomoca amonjaku, mieszanin amo- njaku i kwasu weglowego, weglanu amono¬ wego, siarkowodoru, siarczku amonu lub wodoroisiarczku amonu.Najpierw straca sie: zelazo, wapn, magnez, glln i czesc manganu pod wply¬ wem roztworu weglanu amonu przy sta¬ lem mieszaniu i doplywie powietrza; po straceniu od'sa'cza sie je. Wodorotlenek ze¬ laza stosuje sie jako topnik ilub jako czer¬ wona zelazna farba tlenkowa. Cynk z przesaczonego roztworu zostaje zinóW roz¬ puszczony jako weglan zasadowy po do¬ daniu dalszych ilosci weglanu amonowego i oddzielony z roztworu, odsaczonego ,od zelaza. Osad cynkowy wapniuje sie; za¬ wiera oii) czesto 80% cynku, który .mozna przerobic na czysty metal. Weglan* man¬ ganu pozostaje w calosci lub czesciowo *w roztworze; mozna goi potem stracic od¬ dzielnie ilub wraz z cynkiem.Wapn i magnez straca sie w postaci weglanów przed cynkiem.Roztwór chlorku lub siarczanu amono¬ wego zawierajacy bardzo male ilosci cyn¬ ku i wfczystka odzyskana isól1 amonowa, steza sie i stosuje ponownie.Miedz mozna usunac z pozostalosci za¬ pomoca roztworu 'weglanu amonowego.Przechodzi ona do roztworu badz jako siarczani miedzi, badlz jako tlenek miedzi zespolony z weglanem amonu, przyczem do tego celu stosuje sie utlenianie powie¬ trzem. Chlorek miedzi powstajacy ewen* tualhie podczas ogrzewania z chlorkiem a- monii, -prawie nie rozfpulszcza sie w roz¬ tworze wodtoym. Tlenek miedzi otrzymuje sie z roztworu tlenku miedzi i weglanu a- monu •w sposób znany, n!p. przez nagrze¬ wanie lub obróbke para. Chlolrki miedzi i zelaza, powstajace podczas procesu, (moz¬ na utleniac, lugowac i przerabiac znanym sposobem.Otrzymywanie srebra i zlota z nieroz¬ puszczalnych pozostalosci po ekstrakcji odbywa 'sie zapomoca, np. podfciarczynu amonu, sodu lub cjanlków. Operacje te przeprowadza Sie zwykle po ekstrakcji o- lowiu i chlorku srebra, utworzonego; przez dzialanie chlorku amonowego, Wtóry jest prawie riierozpusizfczallny *w opijanym póz¬ niej roztworze, octanu olowiu i cynkowym oraz (zelazowym roztworze chlorku amonu.Ekstrakcja olowiu, przy uprzedhiem u- zyciu cWorku amonu, przebiega w sposób nastepujacy: Pb wylugowaniu chlorków, rozpuszczal¬ nych w wodzie, olów pozostaje, jako chlo¬ rek olowiu lub tez po ekstrakcji miedzi roztworem 'weglanu ^monu *— jako tleno¬ chlorek. Chlorek olowiu i tlenochlorek sa praktycznie w zimnym roztworze chlorku amonu nierozpuszczalne. RóWiez trudno sie rozpuszczaja w roztworze octowym w nieobecnosci amon1jaku. Sól olowiana najkorzystniej lugowac roztworem octowym chlorku amonowego, którego .skladniki w procesie tym odzy¬ skuja sie w zupelnosci i stosuja dalej w procesie kolowym. Roztwór taki rpzpu^ szcza na ziimnk prawie 4—6% olowiu, na goraco — 'wiecej. Poi oddzieleniu roztworu olowiu od pozostalosci oló*w, pto zobojet¬ nieniu roztworu amoniakiem lub wegla¬ nem amoniu, straca sie jako tlenochlorek kw;asem ppdsiarkowym albo j&ko chlorek olowiu kwasem 'solnym. Osady te maja postac ziarnista i nadaja sie do redukcji na olów metaliczny zapomoca Wytapiania elektrolitycznego, Zaleca sie stapiac tlenochlorek z % wagowego równowaznika czasteczkowego pierwotnej siarki, przyczem tlenochlorek przechodzi w chlbrek olowiu i zespolony chlorek i siarczek olowiu, który »w niztezych temperaturiach, okolo 300°, topi sie dajac odpowiedni elektrolit. Produkt katodowy postepowania stan,owi czysty, olów stopio¬ ny; na anodzie wywiazuje sie chlpr i 'siar¬ ka w (stbsiunkach zmiennych, zaleznie od ilosci dodanej siarki. - Produkty wydzielajace sie na anodzie — 5 —obrabia sie wada celem odzyskania chiloru pod1 postacia kwasu wlnego.Gdy Ina ano¬ dzie wywiazuje sie ntoranalny chlorek siar¬ ki* to 'tWorzy on z woda kwas ,soln!y; po¬ lowe siarki otrzymuje sie w postaci pier¬ wotnej, a druga polowa przechodzi cze¬ sciowo w kwas siarkawy i podsiarkawy.Produkty te rozdziela sie sposobem zfta- nym z zastosowaniem kwasu solnego w celu obfitiszego stracenia /olowiu z roz¬ tworu octanowego pod postacia chlorku, lub w celu przetworzenia dalszych ilosci Olowiu z ladunku na chlorek, albo tez w ce¬ lu zobojetnienia przed ogrzaniem nadmia¬ ru amom znowu chlorek amonoWy uzupelniajac w ten sposób obieg kolowy amonjaku i chloru.Rodzaj tworzacych sie przytem .zwiaz¬ ków siarki zalezy od powisftlajacych anodo¬ wych zawiazków chlorosiarkowych, a to znowu zkolei —¦ od ilosciowych stosunków siarki, siarczków i siar'czkó'w olowiu, wpro¬ wadzonych do obiegu. Równiez i te czyn¬ niki mózlna uksztaltowac w obieg kolowy.Równiez i tutaj rodzaj tlenowych pro¬ duktów siarki1 zalezy od! temperatury wody, Do lugowania srebra nadaje isie kwas podsiarkowy lub sole anionowe, wapnio¬ we albo sbdowe,. Zamiast octowego roztwo- riu octanu amonu mozna stosowac roztwór podsiarczynu amoaiu, zawierajacy wolny kwas podsiarkowy, a stad stracac olów a- mtonjakiem lub kwasem solnym.Prry siarczkach zaleca sie (podczas o- grzewania doprowadzac regulowane ilosci powietrza tak, zeby dowolnie mozna bylo ofrzymywac kwas siarkowy, siarke, zwiaz¬ ki amonowe lub siarke elementarna.Metale straca sie !z roztworów w po¬ staci siarczków po uprzedhiem chlorowa¬ niu i lugowaniu w drodze dodatku wodo- rosiarczku amonowego lub siarczku amo¬ nu, przyczem ^siarkowodór ulatnia sie pod¬ czas ogrzewania przez odpowiedtoi doplyw powietrza, Jednoczesnie regeneruje sie chlorek amonu. Powstajace siarczki prze¬ rabia sie w odpowiedni sposób, np. zapo¬ moca elektrolizy, prazdnila i topienia,.Jezeli produkt zawiera siarczan olo¬ wiu, jak- np. pozostalosci po elektrolizie cynku, wtedy nalezy zapomoca operacji dodatkowej przeprowadzic olów w weglan, ,a kwas siarkawy w siarczan amonowy i siarczan) ten usuwac przez wymycie na zimno taka iloscia weglanu amonowego, aby czasteczkowy stosainek SO^ zostal przekroczony. Olów oirzymulje sie przez topienie, ptzyczeim cynk przechodzi d|0 zuzla, skad sie go odzyskulje; równiez o- lów mozna wylugowac roztworem octo¬ wym i otracic jako tletajochlorek lub chlo¬ rek.Poztostalbsci podobne najlepiej obra¬ biac siarczanem amonu. Pozostalosc siar¬ czanowa luguje sie weglanem amonu, przy¬ czem do 'roztworu przechodzi cynk i kwas siarkowy; siarczan amonu, który zostal najpierw uzyt^ regeneruje sie w calosci z roztworu cynkowego zapomoca pary, przy¬ czem cynk (straca sie jako zasadowy we¬ glan, albo tez najpierw wymywa sie siar¬ czan cynku i przerabia oddzielnie na za¬ sadowy weglan cynku i siarczan, amono¬ wy, podbzas gdy siarczan olowiu zawarty w pozostalosciach, zostaje wymyty *wraz z weglanem amonu. Pozostalosc zawieraja¬ ca weglan olowiu i tlenek zelaza mkzna stopic.Kolejnosc poszczególnych zabiegów jest zupelhie dowolna; mozna: np. przera¬ biac weglan olowiu lub tlenowe rudy olo¬ wiane (jak np. rude z Mt. Isa w Queens- land) roztworem kwasu octowego bez u- przedniego chlorowania i olów wytracac kwasem solnym, /jednak w wiekszosci przypadków zaleca sie najpierw ogrze¬ wac i chlorowac.Dogodlna forma zastosowania sposobu w nieobecnosci olowiu, miedzi i Mendy cynkowej polega, na tem, ze ladunek ob¬ rabia sie taka iloscia chlorku amonu, j&ka ~- 6 —starczaj doi chlorowania olowiu, miedzi i calkowiteij lub czesciowej zawartosci ze¬ laza, przyczem cynk z reguly pozostaje nienaruszony.Nastepnie olów, miedz, metale szlachet¬ ne i zelazo frakcjonuje 'sie, luguje* .a pozo¬ stalosc, 'zlozona z inienaruszonej blendy, przerabia po oddzieleniu od zloza. Poste¬ powanie mozna prowadzic na miejscu wy¬ dobywania rudy, wyróznia sie ono wielka oszczednoscia.Jak wiklac, we wszystkich przytoczo¬ nych przykladach wykonania sposobu tworzy sie prtoces kolowy, w którym prak¬ tycznie bez strat regeneruje ,sie stosowa¬ ne materialy.W pewnych przypadkach zaleca sie przytoczony ponizej proces wstepny.Wiadomo, ze cynk, olów i niektóre inne metale mozna zaptoimoca 'prazenia ulatnia¬ jacego odpedzac w postaci tlenków i otrzy¬ mywac w postaci produktów lotnych.Polaczenie, odpowiedniego /pieca („wal¬ cowego") z wynalazkiem niniejszym za¬ pewnia wielka rentownosc procesu. Eks¬ trakcja jest -w tym wypadku równiez ko¬ rzystniejsza.Przeróbk zmieszanych tlenków usku¬ tecznia sie zapomoca kolejnego ogrzewa¬ nia z chlorkiem lub siarczanem amonu, lu¬ gowanie obrobionych prod^tów i otrzy¬ mywanie ich w postaci czystych tlenków lub weglanów z ich roztworów zapomoca amonjaku, 'wywiazujacego sie podczas o- grzewania. Produkty otrzymane w ten sposób odznaczaja sie znaczna czystoscia.Typowe produkty wzmiankowanego powyzej sposobu zawieraja np, 40 — 70% tlenku cynku i 5 — 20% olowiu z rud, za¬ wierajacych 1 — 12% tych metali. Produkt zawierajacy okolo 13% olowiu dal tlenek o 78% olowiu.Ponizsze przyklady wykonania wyja¬ sniaja fepbfeób 6tosoWania wynalazku.Materjal wyjsciowy zawiera: cynku 63,95 %, olowiu 11,25 %, miedzi 0,20% ja¬ ko ttehki, otrzymane po stezeniu oraz o* kolo 11% cynku i 2% olowiu p waniu". Tlenki te miesza sie z prawie po¬ dwójna iloscia chlorku amonu, a mieszani¬ ne ogrzewa sie jednostajnie, i ostroznie.Przy 100 — 120° rozpoczyna sie reakcja nastepujaca: 1) ZnO+2 NH4CI = (NH3)xZnCl2+H20 przyczem „x" oznacza liczbe 2, jednakze zaleznie od temperatury „x" zmienia -sie od 1 do 3.W tej fazie procesu odparowuje sie praktycznie wszystka woda.Jednoczesnie powitaja: chlorek olowiu oraz inne chlorki wedlug równania: 2) PbO+2 NH4Cl=PbCI2+2 NH3+ H20.Zwiazek (NH3)2 ZnCl topi sie juz przy 114°C a oddajac amon'jak i burzac sie ule¬ ga rozkladowi w temperaturze okolo 140-^ 160°. Nalezy tu pradotoac ze znacznym nadmiarem chlorku amonu i prawie nie mozna uzyskac calkowitego rozkladu przy zregenerowaniu amonjaku.Jednakze nadmiar chlorku amonu prze¬ szkadza topieniu i powoduje ilnine niedo¬ godnoscia przy 200°G przebiegaja naste¬ pujace reakcje prawie ilosciowo: 3) (NH3J2 ZnCi2 + 2 NHJCI = (NH4Cl)2 ZnCl2 + 2 NH3 oraz 4) (NH3)2 ZnCl2 = ZnCl2 + 2 NH3.We wszystkich przypadkach rozklada &ie i regeneruje calkowita ilosc amonjaku, równowazna tlenkom.Koniec reakcji jest bardzo charaktery¬ styczny. Po calkowitem wydzieleniu a- monjaku temperatura, która przez pewien czas wynosila 200°, wzrasta raptownie do — 7 —350°C, a ladunek topi sie zupelnie i moze byc usuniety z pieca. Topieniu zapobiega sie przez zwiekszenie dodatku chlorku a- monu i nieprzekraczanie temperatury 250 — 300°.Ladunek luguje sie nastepnie woda i przesacza. Pracuje sie na zimno, jednakze wskutek rozpuszczania temperatura wzra¬ sta. Przy tym procesie rozpuszcza sie wszystek cynk, zelazo, mied'z, wapn oraz w razie obecnosci cyna, jak równiez oko¬ lo 5% olowiu. Kazdy z tych metali z wy¬ jatkiem zelaza i cynku straca sie pylem cynkowym, zas zelazo .osiada jako tlenek w lekko- zasadowych, odsaczonych roztwo¬ rach. W razie obecnosci wiekszej ilosci zelaza straca »sie ona jako tlenek zapomo- ca powietrza i weglanu amonowego.Malej hydrolizie roztworu chlorku cyn¬ ku, która moglaby tu powstawac, zapobie¬ ga drobny dodatek kwasu dolnego.Podczas odstawania (na zimno wydzie¬ laja sie malej ilosci chlorku olowiu i prak¬ tycznie wszystko zelazo.Roztwór ten otrzymuje sie w stanie tak czystym, ze przy stracaniu nastepnem u- zyskuje sie prawie chemicznie czysty cynk, równowarty cynkowi oczyszczonemu elek¬ trolitycznie.W celu usuniecia szlamu metalowego i tlenku zelaza roztwór przesacza sie.Ostatni zabieg sposobu wedlug wyna¬ lazku polega na straceniu cynku w posta¬ ci wysokowartosciowego zasadowego we¬ glanu o nastepujacym przyblizonym skla¬ dzie: 3ZnO . 2ZnCO?t i zregenerowaniu amonjaku i kwasu we- gfowegOr Po przemyciu i kalcynowaniu powsta¬ je produkt o zawartosci okolo 80 — 81 % cynku. Jednoczesnie regeneruje sie kwas weglowy. CaCl2 zawarty w roztworze moz¬ na oddzielic badzto zasadowym weglanem cynku w postaci weglami: wapnia, badz tez oddzielnie, poniewaz osiada on przed cyn¬ kiem.Chlorek olowhi pozostaje na pierwszem cedzidle poczem mozna go badz sprzeda¬ wac w takiej postaci bezposrednio, badz redukowac do metalicznego olowiu albo przerabiac na inne sole olowiowe.Ze zregenerowanego roztworu chlorku amonowego odparowuje sie czesc wody i przez ochlodzenie otrzymuje tyle stalej soli, ile jej potrzeba do nastepnego ladun¬ ku.Postepowanie etanowi wówczas proces kolowy i praktycznie nie wymaga swie¬ zych odczynników lub wymaga tyle tylko, ile koniecznie potrzeba do pokrycia strat przy prowadzeniu procesu.Calkowite usuwanie roztworu cynku lub NH4CI nie jest konieczne, jak równiez zbedne jest mycie lub suszenie chlorku a- monu, jednakze nalezy mozliwie zapobie¬ gac stratom amonjaku.Inna forma wykonania sposobu polega na uzyciu siarczanu amonu, amoniaku i kwasu weglowego do utworzenia zasado¬ wego weglanu cynku i przeprowadzenie siarczanu otowiu w weglan, temi samemi srodkami, lub w metal przez topienie.Chlorek olowiu pozostajacy na pierw¬ szem cedzidle, zanieczyszczony jest we¬ glem oraz materjalami plonnemi. Oczy¬ szczanie do bialego chlorku olowiu odby¬ wa sie zapomoca lugowania zirrtnym, sla¬ bym roztworem octowym octanu amono¬ wego. Powstaje roztwór octanu olowiu i chlorku amonu. Zanieczyszczenia nieroz¬ puszczalne zostaja odsaczone, olów straca sie kwasem isolnym, Wskutek czego two¬ rzy sie znów octan amonu i kwas octo¬ wy.Chlorek olowiu przeprowadza sie w o- lów metaliczny i kwas solny w drodze e- lektrolizy (lub zapomoca wtodoru. Równiez mozna sprzedawac chlorek olowiu bezpo¬ srednio albo przemieniac go w weglan a- — 8 —monjakiem^ou^lajacym^w procesie i kwa¬ sem weglowym ze zródla obcego.Jezeli do przedstawianego tutaj pola* czonego procesu zastastowac materjaly w rodzaju zawierajacego cynk zuzla, przy- czem latwotopliwe w piecu walcowym przed ulotnieniem, to temu przedwczesne¬ mu topieniu zapobiega sie przez dodatek, np, wapna i zuzli ubogich w krzemionke.Zuzle cynowe o wysokim zazwyczaj punkcie topliwosci mozna przerabiac bez¬ posrednio sposobem wskazanym powyzej (walcowym), przyczem cynk otrzymuje sie w postaci obfitego pylu.Niekiedy nalezy mieszac takie1 trudno- topliwe zuzle cynowe z produktami iatwo- topliwemi, np. zuzlami cynkowemL Moztaa równiez latwotopliwe zuzle cyn¬ kowe przerabiac po zmieszaniu z pozosta¬ losciami po elektrolitycznym stracaniu cynku, zawierajacemi siarczan olowiu i chlorek cynku.Termin „rudy" lub „materjaly", stoso¬ wany w opisie, obejmuje wszelkie inne produkty metalurgiczne, np. stezone roz¬ twory, zuzle, pozostalosci i t. dl, z których uzyskuje sie metale, o jakie chodzi w da¬ nym przypadku.Terminy ,,piece" i „retorty" obejmuja wszelkie poziomie, ukosne i (pionowe mufle lub piece z mieszadlami lub bez nich, da- leij piece obrotowe, wreszcie wszelkiego rodzaju aparaty ogrzewcze, w których wytwarza sie cieplo zapomoca stalego, plynnego lub gazowego paliwa albo zapo¬ moca elektrycznosci. PL

Claims (16)

1. Zastrzez en i a patentowe. 1. Sposób otrzymywania nieszlachet¬ nych metali llub ich soli, z wyjatkiem cy¬ ny, z rud albo innych inaterjalów, zawie¬ rajacych te metale, znamienny tern, ze materjaly wyjsciowe miesza sie z solami amonowemi, a mieszanine te ogrzewa o- stroznie prawie do takiej temperatury, w któtej amonjak ulatnia sie, "poczym narsle- puje ekstrakcja metali lub ich solt
2. 2. Sjposób wedlug zastrz* I, zakaimen- ny tern, ze zapomoca chlorku amonu chlp- rujeisie pewne skladniki ladunku, zwla¬ szcza tlenki, krzemiany, siarczki, przyczem z wodnych roztworów chlorków, powsta¬ lych przez wylugowanie ladunku, oddzie¬ la sie metale zapomoca frakcjonowanego stracenia amonjakiem* mieszaninami amo¬ niaku i kwasu weglowego lub weglanem amonu;
3. 3. Sposób wedlug zastrz^ 1 -— 2, zna¬ mienny tern, ze wodne roztwory chlorków, powstale przez wylugowanie, 'straca sie frakcjami zapotmoca siarkowodoru, siarcz¬ ku amonu lub wodórosiarczku amonu.
4. 4. Sjposób wedlug zastrz* 1, znamien¬ ny temt ze materjaly wyjscipwe miesza sie z siarczanem amonowym, azotanem anio¬ nowym lub octanem amonowym.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 —- 2f zna¬ mienny tern, ze amonjak lub sole amonowe zostaja zregenerowane.
6. 6. Sposób wedlug zastrz, 1 — 5, zna¬ mienny tern, ze, w przypadku obecnosci o- lowiu w materjale wyjsciowym, do- rozpu¬ szczenia utworzonego chlorku olbwiu (sto¬ suje sie mieszanine kwasu octowego z a- monjakiem lub octan amonowy.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, zna¬ mienny tern, ze w przypadku nieobecnosci olowiu w materjale wyjsciowym stosuje sie kwas tiosiarkowy z amonjakiem lub tio¬ siarczan amonowy.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7, zna¬ mienny tern, ze olów straca sie jako tleno¬ chlorek, a roztwór zobojetnia sie amonja¬ kiem i weglanem amonowym.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, zna¬ mienny tem, ze olów straca sie kwasem solnym.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 1 — 9, zna¬ mienny tem, ze amonjak i chlor zostaja regenerowanie i uzyte w procesie kolo¬ wym. ¦¦_¦•.£—¦-¦<
11. 11. Sposób wedlug zastrz. 1 — ló, w zastosowaniu do przeróbki pozostalosci po elektrolitycznym stracaniu cyniku, zna¬ mienny tern, ze olów jprzetabia sie "siar¬ czanem amonowym, a siarczanowe pozo¬ stalosci—roztworem weglanu amonowego.
12. 12. Sposób wedlug zastrz. lr w zasto¬ sowaniu 'do przeróbki pozostalosci po elek- trolitycznem stracaniu cynku, znamienny tem, ze olów obrabia sie "siarczanem amo¬ nu, nastepnie wymywa sie siarczan cynku, przerabia sie na zasadowy siarczan cynku i amonu, a pozostalosci siarczanu olowiu luguje weglanem amonowym.
13. 13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze 'stosiije sie tak ograniczona ilosc chlorku amonowego, aby nastapilo calko¬ wite schlorowanie wapnia, gliinu, magnezu, olowiu, miedzi, czesciowe schlorowanie ze¬ laza, przyczem tak, aby blenda cynkowa w calosci lub czesciowo pozostala niena¬ ruszona.
14. 14. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze po wydzieleniu amon jaku tem¬ perature podnosi isie dp 750 — 900° bez dostepu 'powietrza i wilgoci, wskutek cze¬ go oddestylowuje sie chlbrek cynku, po- czem z pozostalosci otrzymuje sie pozo¬ stale metale.
15. 15. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ,ze, przed oddestylowaniem cynku, trójwartosciowe zwiazki zelaza redukuje sie do dwuwartosciowych lub 'do zelaza metalicznego,
16. 16. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze metale ulatniaja lu wejsciowego pod postacia tlenków, po- czem obrabia sie je wedlug jednego z za¬ strzezen poprzednich. Edgar Arthur A s h c r o f t. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. IOT Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszaw*. ?o«. PL