DE385165C - Verfahren zur Behandlung von Mineralien und Metallabfaellen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Behandlung von Mineralien und Metallabfällen. Das Verfahren, das den Gegenstand der Erfindung bildet, bezweckt insbesondere die Behandlung von an Zink, Zinn, Kupfer usw. armen Mineralien und von Abfällen, Schlacken, Krätzen, die diese Metalle in geringem Prozentsatz oder in ungünstiger Form enthalten.
• Die Verfahren auf trockenem Wege gestatten nur die Behandlung von metallreichen Mineralien und Abfällen. Die Verfahren auf nassem Wege, d. h. durch Lösung und Fällung, gestatten im Gegenteil geringwertige Materialien zu bearbeiten.
• Die Verfahren auf nassem Wege, die man bisher kennt, bewirken die Lösung z. B. durch Alkalilösungen wie Ammoniak oder alkalische Lösungen von Ammoniumsalze, z. B. Ammoniumkarbonate.
• In anderen Verfahren wird das Mineral durch eine Ammoniaklösung und Kohlensäure behandelt. In diesen Fällen jedoch wird das Ammoniak (NH..) der alkalischen Lösung freigegeben unter Bildung z. B. bei Kupfer einer löslichen Kupferammoniumbase (Cu O N H..) oder bei Zink von Zinkhydrat (Zn [O H],), welches sich in Gegenwart der Ammoniumsalze der alkalischen Lösung bzw. in Gegenwart derartiger Salze, welche sich bilden, lösen. Die Verfahren dieser Art besitzen den Übelstand, daß unreine Lösungen erzeugt werden, die insbesondere Eisen im Verein mit den behandelten Stoffen enthalten. Außerdem sind sie komplexer Natur, und trotz der verschiedenen Mittel, welche angewendet worden sind, um Verluste an in Freiheit in der alkalischen Lösung gesetztem Ammoniak vorzubeugen, ist es schwierig, das als Lösungsmittel verwendete Salz wiederzugewinnen.
• Gemäß der Erfindung werden diese Übelstände dadurch vermieden, daß die Eigenschaft der neutralen Ammoniumsalze, wie z. B. von Karbonat, Sulfat und Chlorammonium, benutzt werden, gemäß der sie Hydroxometallammoniaksalze bilden können, ohne selbst zersetzt zu werden, wenn ihre Lösung neutral oder sehr leicht säuerlich erhalten bleibt. Hieraus folgt, daß die Lösungen von dem verwendeten Ammoniumsalz leicht regeneriert werden können durch eine nachfolgende Fällung unter Trennung des zu gewinnenden Metalls. Die Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Erklärung der verschiedenen Phasen der benutzten Reaktion hervor und aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, gemäß dem <las in einem armen Mineral enthaltene Zink zu gewinnen ist.
• Die Ammoniumsalze, wie z. B. das Chlorammonium, zersetzen die Mineralien in bekannter Weise nach der nachstehenden Formel r. Zn O -!- 2 N H@ Cl -E- H2 O - ZnC1z -E- ?NH3 -;- 2H20. Nach dieser Gleichung wird das Ammoniak freigegeben,. doch werden gemäß der Erfindung Mittel vorgesehen, tun die resultierende alkalische Lösung zu neutralisieren in dem 1Taße, in welchem das Ammoniak freigegeben wird. In der neutralen Lösung stellt sich dann das nachstehende Gleichgewicht ein: 2. Zn Cl,; -@- 2 N H3 -{- 2 H20 Zn (0 H)2 -f- 2 N H:4 Cl.
• Infolge der Gegenwart eines großen Überschusses von Ammoniumsalz N H,. C1 bzn. in sehr schwach sauerem Zustand, der das Gleichgewicht stört, bildet sich eine Zinkoxychloramnionverbindung Zn0 N H_, C1, welche das sich beständig während der Reaktion bildende Ammoniak zurückhält, nie aus der nachstehenden Gleichung hervorgeht: 3. Zn(OH)2+2NH,CI+H20 -ZnONH,CI+\H,C1-', 2H20. Das Zink wird dann gefällt durch Schwefelwasserstoff, und (las Cliloraititnoniuni regeneriert, wie aus der nacbstehentlen Felrinel 4. ersichtlich: d. ZiiONH,C1+H20+H,S Z- ZnS@-NHICl+2H20. Beispiel. Ein Mineral, das arm an "Zink ist, wird fein gemahlen und gegebenenfalls geröstet und dann in eine 30prozentige Lösung von Chlorammonium eingebracht. Die Behandlung dauert 4.o Tage. Die Flüssigkeit wird zweckmäßig methodisch nacheinander in Reihe von i6 Behältern ausgelaugt. Wie schon oben angedeutet, wird, wenn die Lösung neutral oder leicht sauer gehalten «-ira, sich eine Zinkotvcliloramnionverl):indun" (Zia O H, C1) bilden, ohne daß Ammoniak freigegeben wird, doch ist die verwendete Lösung von Chloraninionium auch noch bestrebt, sich zu ersetzen, und zwar zum Teil unter der Einwirkung des Kalks, insbesondere aber unter der Einwirkung des in dein behandelten Mineral enthaltenen Bleioxvds, und zum Zweck der erforderlichen wesentlichen Neutralitätsbedingung gemäß der Erfindung nachzukommen, werden die Lösungen ständig neutralisiert oder leicht gesäuert während der Behandlung mittels einer Säure, welche vorteilhaft clean ver«-endelcn _Xnnnt-)riiuinsalz entspricht.
• Das in dem Mineral enthaltene Eisen löst sich nicht, denn es «-ard durch den Kalk gefällt. Außer dem Zink kann die Lösung die anderen in Chlorammonium löslichen Metalle enthalten, wie z. B. Blei, Kupfer, Zinn, Silber, Mangan usw., wobei die Silikate zersetzt werden. Das Silizium bildet mit dem Kalk und dem Aluminium Verbindungen, welche die Neigung haben, im -kalten Zustande einen Zement zu bilden, wodurch die Einwirkung des Lösungsmittels verhindert würde. Dieser Cbelstand wird vermieden durch tägliches Umrühren oder ein leichtes Erhitzen.
• Die aus den Digestionsbehältern herstammende Flüssigkeit kann dann durch einen Strom von Schwefelwasserstoff von den anderen Metallen, wie z. B. Kupfer, Silber, Kadmium, Blei befreit «-erden, nenn die Flüssigkeit während dieser Behandlung genügend sauer ist, urn das Zink nicht zii fällen.
• Man, kann hierauf die Lösung von Nickel und Kobalt, welche sich in derselben befinden könnten, befreien, indem dieselbe der Einwirkung von Zinkspänen unterworfen wird, da das Zink, welches elektrisch positiver als diese Metalle ist, dieselben aus ihren \Terbindungen versetzt.
• Wird hierauf ein zweiter Schwefelwasserstoffgasstroin in die Lösung geleitet, welche in diesem Falle fast neutral sein muß, so werden die gebildeten Zinkhvdroxvdcliloraminonverbindungen in Schwefelzink (ZnS) und Chlorammonium (N H,.Ct) nach Gleichung .I zersetzt. Man erhält auf diese Weise ein reines Schwefelzink, und das Chlorammonium wird wiedergewonnen.
• Das Schwefelzink kann nun außerdem durch Waschen vermittels einer alkalischen Lösung gereinigt werden, welche Schwefelzinn- und ähnliche in Alkali lösliche Körper auflöst, die mit demselben gefällt werden könnten. Das gewonnene Schwefelzink kann dann entweder so benutzt werden oder in reine, von Metall, Eisen und Zink freie Zinksalze umgewandelt werden.
• In dein oben gegebenen Beispiel ist Chlorammonium vorgeschlagen, weil es billig ist, doch kann das Verfahren ebensogut ausgeführt werden mit Ammoniumsulfat (N H4) _ S O. oder mit dem neutralen Amnionium Karbonat (N H,).,CO;. In letzterem Falle kann die Bildung eines Hvdroxometallammoniaksalzes ohne Zersetzung in nachstehender Weise erklärt werden: z. 7-n0 '-, (N H4)2 CO. -I- H20 -ZnC03+ 2NH#"-!- 2H.,0. 2. Zn C 03 '-, 2 NH3 -E- 2 H20 @ Zn (OH), -j- (NH4)2C03.
• 3. Zn (O H)., -!- (N H4)2 C O3 -f - H2 0 -Zn0(NH@2C03 + 2H20. q.. Zn O (N H4)z C 03 + H2 0 + H2 S --_ Zn S + (N H4)2 C 03 + 2 H2 0.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Behandlung von Mineralien oder Metallabfällen auf nassem Wege, bei welchem als Lösungsmittel die Lösung eines neutralen anorganischen Ammoniumnsalzes (z. B. N H,, Cl, [N H4]
2. 2 S O., oder [N H4] , C 03) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, @daß die verwendete Ammonsalzlösung ständig neutral oder sehr leicht sauer gehalten wird. z. Die Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i zur Trennung von Zink, dadurch gekennzeichnet, daß der zu behandelnde Stoff durch eine neutrale oder leicht sauer gehaltene Lösung von Chlorammonium behandelt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die CWorammoniumlösung ein oder mehrmals während des Behandlungsverfahrens neutralisiert wird. q.. Verfahren nach den Ansprüchen i oder 2 gemäß den die als Hydroxoinetallammoniaksalze gelösten Metalle mit Schwefelwasserstoff= behandelt werden.