Verfahren zur Raffination von Blei. Es ist bekannt, die Raffination von Blei, das heisst die Entfernung von Zinn, Antimon, Arsen, Zink, Schwefel und andern im Roh blei enthaltenen Fremdbestandteilen in der Weise durchzuführen, dass die geschmolzenen Ausgangsmaterialien mit Oxydationsmitteln behandelt werden, wobei diese Nebenbestand teile wegen ihrer im Vergleich zum Blei grösseren Verwandtschaft zum Sauerstoff oxy diert werden. Als Oxydationsmittel verwen det man bei einer Reihe von neueren Raffi- nationsverfahren Chemikalien, z. B. Salpeter, dem man als Flussmittel geschmolzene Ätz- alkalien oder dergleichen zumischt.
Bei die ser Arbeitsweise lässt sich wohl eine befrie digende Trennung des Bleis von seinen Begleitmetallen erreichen, doch -ist die er forderliche Apparatur sehr kostspielig und die Aufarbeitung der gebildeten Metallsalze und die damit verbundene Rückgewinnung der Chemikalien schwierig und umständlich. Es wird daher auch heute noch fast all gemein das alte Verfahren der Bleiraffination mit geringfügigen Änderungen angewendet, bei welchem die Oxydation der Fremdme talle mittels Luft durchgeführt wird.
Dies geschieht in der Weise, dass über das ent sprechend hoch erhitzte Bleibad in einem feststehenden Flammofen ein Luftstrom hin weggeführt wird und die dabei auf der Ober fläche des Bleibades sich bildenden Ab striche, das sind Verbindungen der Fremd metalloxyde mit Bleioxyd, von-Zeit zu Zeit mit geeigneten Geräten abgezogene werden.
Die Nachteile dieses Verfahrens liegen in der verhältnismässig grossen Zeitdauer für die Raffination, dem hohen Brennstoffver brauch, dem raschen Verschleiss an Ofen und den unbefriedigenden Ausbeuten. Diese Nachteile haben ihre Ursache darin, dass die. Oxydation vorwiegend an .der Oberfläche des Metallbades vor sich geht und dass bei dieser Arbeitsweise die gebildeten Abstriche sehr hoch bleihaltig sind, so dass namhafte Anteile des Bleigehalts der Ausgangsstoffe in Form minderwertiger Rückstände anfallen.
Die Anmelder haben nun ein Verfahren gefunden, mit welchem gegenüber diesem bekannten Verfahren in mehrfacher Hinsicht wesentliche Vorteile erzielt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Raffination des Rohbleis mittels Bleioxyds durchgeführt wird, wobei die Bildung dieses Bleioxyds und dessen Einwirkung auf die Metall schmelze in einem Drehrohrofen erfolgt.
Durch die Drehung des Ofens findet eine ständige Erneuerung und Vergrösserung der Metallbadoberfiäche statt. Der von den Ofen wänden mitgenommene Bleifiltn wird, sobald er mit der in den Heizgasen noch vorhan denen Luft in Berührung kommt, oxydiert. Bei der weiteren Drehung des Ofens gelangt das gebildete Bleioxyd unter das Metallbad, wo es die leichter als Blei oxydierbaren Metalle in Oxyde verwandelt und selbst wieder zu Blei reduziert wird.
Die Verwendung von Bleioxyd als Oxy dationsmittel ist an sich bekannt, doch war es bei den älteren Verfahren, bei welchen Bleioxyd als Oxydationsmittel dem Bleibad zugesetzt wurde, unvermeidlich, dass ein Teil dieses Bleioxyds unter dem Einfiuss des Luft sauerstoffes mit entstandenen höheren Oxy dationsprodukten des Sn, Sb und As Ver bindungen einging. Hierbei ging nicht nur die oxydierende Kraft des Bleioxyds verloren, sondern es waren damit auch Bleiverluste verbunden. Ausserdem war die Umsetzung bei dem verwendeten Bleibad nur im Wege einer langsam verlaufenden Reaktion möglich.
Bei dem vorliegenden Verfahren hingegen, bei welchem infolge der Rotation des Ofens eine ständige lebhafte Umsetzung erfolgt, können Verluste durch Bildung höherer Oxy dationsprodukte nicht entstehen, weil die Einwirkung des Bleioxyds auf die Verun reinigungen des Bleibades vorwiegend unter halb dieses Bleibades, demnach unter Aus schluss des Luftsauerstoffes, vor sich geht. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist die im. Vergleich zu den bekannten Verfahren bedeutend bessere Wärmeausnützung, da die an die Wölbung und die Seitenwände des Ofens abgegebene Wärme auf das Metallbad auch als Bodenbeheizung zur Einwirkung gelangt.
Es wird dadurch nicht nur die Wärme der Heizgase besser verwertet, son dern auch die bei der Oxydation der einzelnen Metalle im Ofen selbst freiwerdende Wärme für das Raffinationsverfahren nutzbar gemacht.
Die zur Ausführung des Verfahrens be nötigte Apparatur ist ganz besonders einfach und' billig, der Verschleiss des Ofenfutters infolge der gleichmässigen Wärme- und Ma terialverteilung gering, der Raumbedarf für gleiche Leistung im Vergleich zu den älteren Verfahren ungleich kleiner. Die bei der Raffination anfallenden Rückstände können dann im selben Ofen unter Zugabe von Re duktionskohle in entsprechende Metallegie rungen aufgearbeitet werden.
Das neue Verfahren bietet also die Vor teile einer wesentlichen Abkürzung der Raf- finationsdauer, einer Verringerung des Brenn stoffaufwandes, einer Erhöhung der Ausbeute, einer billigeren Apparatur, eines geringeren Verschleisses und eines kleineren Raum bedarfs.
<I>'</I> Ausführungsbeispiel: In einem mit feuerfesten Steinen aus gekleideten Drehrohrofen von 2 m Länge und 60 cm lichter Weite wird 1000 kg Roh blei eingebracht und durch eine an einer Stirnwand des Drehofens angebaute Kohlen feuerung auf Rotglut erhitzt. Nach dem Schmelzen des Metalles wird dem Ofen eine langsam drehende Bewegung (eine Umdre hung pro Minute) erteilt. Bei einem Blei- gehat des Rohbleis von 99,4 /o (Rest: Anti mon,' Zinn und Zink) werden die Fremd bestandteile in etwa 30 Minuten restlos oxydiert.
Der Kohlenbedarf beträgt zirka 2% vom eingesetzten Blei. Das Ausgiessen des raffinierten Bleis erfolgt in bekannter Weise durch eine in der Ofenwandung an gebrachte verschliessbare Abstichöffnung.
Process for refining lead. It is known that the refining of lead, that is to say the removal of tin, antimony, arsenic, zinc, sulfur and other foreign components contained in the raw lead can be carried out in such a way that the molten starting materials are treated with oxidizing agents, these minor components because of their in comparison to lead, they are more closely related to oxygen. The oxidizing agent used in a number of newer refining processes is chemicals, e.g. B. saltpeter, which is mixed with molten caustic alkalis or the like as a flux.
With this method of working, a satisfactory separation of the lead from its accompanying metals can be achieved, but the equipment required is very expensive and the processing of the metal salts formed and the associated recovery of the chemicals are difficult and cumbersome. The old lead refining process, with minor changes, in which the oxidation of the foreign metals is carried out by means of air, is therefore still used almost universally today.
This is done in such a way that a stream of air is led away via the correspondingly highly heated lead bath in a fixed flame furnace and the smears that form on the surface of the lead bath, which are compounds of foreign metal oxides with lead oxide, from time to time Time can be deducted with suitable equipment.
The disadvantages of this process are the relatively long time for refining, the high fuel consumption, the rapid wear and tear on the furnace and the unsatisfactory yields. These disadvantages are due to the fact that the. Oxidation predominantly takes place on the surface of the metal bath and that with this method of operation the smears formed contain a very high amount of lead, so that considerable proportions of the lead content of the starting materials arise in the form of inferior residues.
The applicants have now found a method with which significant advantages are achieved in several respects over this known method. This is achieved in that the refining of the raw lead is carried out by means of lead oxide, the formation of this lead oxide and its effect on the metal melt taking place in a rotary kiln.
As the furnace rotates, the metal bath surface is constantly renewed and enlarged. The lead filter taken from the furnace walls is oxidized as soon as it comes into contact with the air still present in the heating gases. As the furnace continues to rotate, the lead oxide that has formed gets under the metal bath, where it converts the metals, which are more easily oxidized than lead, into oxides and is itself reduced to lead again.
The use of lead oxide as an oxidizing agent is known per se, but with the older processes in which lead oxide was added to the lead bath as an oxidizing agent, it was inevitable that some of this lead oxide would under the influence of atmospheric oxygen with higher oxidation products of the Sn , Sb and As made connections. Not only was the oxidizing power of lead oxide lost, but lead was also lost. In addition, with the lead bath used, the conversion was only possible by means of a slow reaction.
In the case of the present process, however, in which a constant lively conversion takes place as a result of the rotation of the furnace, losses through the formation of higher oxidation products cannot occur because the action of the lead oxide on the impurities in the lead bath is predominantly below this lead bath, hence under exclusion of atmospheric oxygen is going on. Another advantage of the process is the im. Significantly better heat utilization compared to the known methods, since the heat given off to the arch and the side walls of the furnace also acts on the metal bath as floor heating.
This not only makes better use of the heat from the heating gases, but also makes the heat released during the oxidation of the individual metals in the furnace itself usable for the refining process.
The equipment required to carry out the process is particularly simple and 'cheap, the wear and tear of the furnace lining due to the uniform distribution of heat and material is low, and the space required for the same performance compared to the older process is much smaller. The residues resulting from the refining can then be worked up in the same furnace with the addition of reducing coal into corresponding metal gels.
The new process therefore offers the advantages of a significant shortening of the refining time, a reduction in fuel consumption, an increase in yield, cheaper equipment, less wear and tear and less space required.
<I> '</I> Exemplary embodiment: 1000 kg of raw lead is introduced into a rotary kiln lined with refractory bricks, 2 m long and 60 cm wide, and heated to red heat by a coal furnace attached to a front wall of the rotary kiln. After the metal has melted, the furnace is given a slowly rotating movement (one revolution per minute). If the lead content of the raw lead is 99.4 / o (remainder: anti mon, tin and zinc), the foreign components are completely oxidized in about 30 minutes.
The coal requirement is around 2% of the lead used. The refined lead is poured out in a known manner through a closable tap opening in the furnace wall.