DE416104C - Gewinnung von Zinksulfat aus Schwefelzink enthaltenden Eisenerzen - Google Patents

Description

• Gewinnung von Zinksulfat aus Schwefelzink enthaltenden Eisenerzen. Die Gewinnung von Zinksulfat aus schwefelhaltigen Eisenerzen, wie den sogenannten Meggener Schwefelkiesen, die neben, FeS, noch Zinksulfid in der Höhe von etwa io Prozent Zink sowie kieselsäurehaltige Gangarten enthalten, erfolgte bisher derartig, daß man eine Totröstung vornahm und das so erhaltene Zinkoxyd in Sulfat überführte. Hierbei verband sich eine erhebliche Menge des gebildeten Zinkoxyds mit der vorhandenen Kieselsäure zu Zinksilikaten oder dem Eisenoxyd zu Zinkferriten und entzog sich der weiteren Zersetzung.
• Das vorliegende Verfahren besteht darin, daß man die gerösteten Erze, die aber nicht totgeröstet bis zur Verwandlung des Zinksulfids in Zinkoxyd sein dürfen, bei Tempera-, turen oberhalb der Bildungstemperatur der Eisensulfate und unterhalb der Zersetzungstemperatur von Zinksulfat mit gasförmigem Schwefelsäurehydrat oder einer Mischung von, Schwefelsäureanhydrid mit Wasserdämpfen behandelt, so daß Zinksulfid in Zinksulfat unter Abscheidung von Schwefel oder Schwefelwasserstoff zersetzt wird. Man kann die Behandlung des Zinksulfids mit dem Schwefelsäurehydrat oder dem Gemisch von Schwefelsäureanhydrid und _Wasserdämpfen nach dem Gegenstromprinzip ausführen. Die geeignete Temperatur liegt bei ungefähr 6oo° C. Der gebildete Schwefel oder Schwefelwasserstoff kann bei genügendem Luftüberschuß und genügend hoher Temperatur zu SO., verbrannt werden. Die Reaktionsgase können am zweckmäßigsten durch Abrösten von Schwefelkiesen gewonnen werden und nach bekannten Verfahren, z. B. mit Hilfe von Kontaktsubstan= zen, in Schwefelsäure übergeführt werden. Die hierdurch erhaltenen Gase, denen man gegebenenfalls Wasserdampf beimischen kann. werden bei Temperaturen oberhalb der Bildungstemperatur der Eisensulfate unterhalb der Zersetzungstemperatur von Zinksulfat auf die Schwefelkiesabbrände zur Einwirkung gebracht. Die Ausführung des Verfahrens erfolgt vorteilhaft in einem gegen Wärmeverlust geschützten Schachtofen, bei welchem Zugabe und Ausräumen des Materials mechanisch stattfindet. Die Einrichtung des Ofens ist vorteilhaft derartig, daß die Gase ohne Hindernis hindurchgehen und eine innige Berührung mit dem zu zersetzenden Material stattfindet. Die Geschwindigkeit des Eintragens und des Ausräumens .ist in weiten Grenzen verstellbar, so daß die Einwirkungsdauer der Gase nach Belieben geregelt werden kann. Die heißen Gase treten durch einen ringförmii gen Kanal auf dem ganzen unteren Umfange der Abbrandsäule ein, streichen durch diese hindurch und entweichen seitlich oben. Unterhalb des ringförmigen Kanals liegt eine Abkühltasche. Der Schachtofen steht unten und oben unter Luftabschluß. Die zur Einwirkung auf den Abbrand kommenden Gase können durch den Ofen gedrückt oder gesaugt «-erden. Vorteilhaft sind die Abmessungen des Ofens so gewählt, daß die Abbrände bis zu mehreren Tagen mit den heißen Gasen in Berührung bleiben können. Die Abbrände werct-n in clics@r@@'c#ise auf der gewünschten eingestellten Teinlmratur -ehalten, wahrend die darüberiiegenden Schichten vorerwärint werden.
• Dic Mis,-liutig von Schwefelsäure und Wasserdampf kann dadurch erhalten werden, dal3 man wäßrige Schwefelsäure von der ungefähren S«irl:c G;-- llonoliydraites abdcstilliert, die entstehenden Dämpfe mit Luft passend verdünnt. Sie durch eine Heizvorrichtung auf ungefähr 6oo- (' erhitzt und dann auf den Abbrand einwirken läßt.
• Man kann aber auch Scliwefelsäurcanliydrid abdestillieren, mit Wasserdampf und Luft vermischen, diese Mischun#- durch eine Heizvorrichtung auf geeignete Temperatur von etwa 6oo C bringen und sie dann auf den Abbrand einwirken lassen.
• Die Reaktionen bei dem Verfahren können durch die folgenden. Gleichun;,-en aus-edrückt werden r. 3ZnS;-4SO.,=3ZnS0i+4S, 2. ZnS ---- H,SOi = ZiiS0i =- H_@S, ;. = H.=S (aus 2) - SO., - = H=0 -'.- ; S, @.. S (aus i und 3) - - O - S0_,. Infolge genügenden Luftüberschusses und geiiül;end hoher Temperatur wird der entstehende Schwefel im allgemeinen weiter zu SO., verbrannt: Wenn man die Abgase nach beluinnten Verfahren in Schwefelsäure überführt, gewinnt man den gesamten als Zink-.,ullid in den Abbränden vorhandenen Schwefel zurück.
• Es hat sich weiter als vorteilhaft gezeigt, den gerösteten Abbränden Sulfate, Bisulfate, Pyrosulfatu der Alkalien öder solche Allcaiisalze zuzusetzen, deren Säuren. in der Hitze durch Scliwefelsäureanliydrid oder Schwefelsäurehydrat ausgetrieben werden. Die Sulfate der Alkalisalze sind bei den in Betracht kommenden Temperaturen beständig und nehmen gegebenenfalls Scliwefelsäureanhydrid auf, um Bisulfate und Pvrosulfate zu bilden. Die Sulfate schmelzen bei den in Frage kommenden Temperaturen und breiten sich infolgedessen über die Oberfläche der Abbrandstücke aus; wodurch deren Wirksamkeit wesentlich unterstützt wird. Gleichzeitig findet hierbei eine den Gasdurchgang fördernde Agglomerierung der mulmigen Anteile der Abbrände statt. Die Wirkung genannter Salzgruppen auf das Schwefelzink läßt sich durch folgende Gleichung veranschaulichen: '

  i. 3 711S ; 4. 1a_S-o7 3 ZnSo4 - 4 \a.SO,i t- ,4 S,

  2. ZnS 2 \aHSOq ZnS0q = \azSO, j- H=S.

  Aus den durch Abhabe von S03 bzw. H@SO= an das Zinksulfid entstandenen neutralen Alkalisulfaten entstehen durch Aufnahme von SO-bzw. H2SO4 .wieder die Bisulfate oder Polysulfate, " wodurch eine den ganzen Prozeß befördernde und beschleunigende katalytische Wirkung zustande kommt. Man erhält mit viel kleineren Mengen als den stöchiometrischen auf ZnS berechneten eine günstige Wirkung. Ein Zusatz von 2 Prozent All:alisulfat oder entsprechenden Mengen Bisulfaten bzw. Py rosulfaten verbessert beispielsweise schon erheblich die Einwirkung der Schwefelsäure oder des Schwefelsäureanhydrids auf das Zinksulfid nach dem vorliegenden Verfahren.

Claims (2)

1. P:1TrNT-A\ sr'izüc:HL: i. Verfahren zur Cberführung des neben Schwefeleisen oder Eisenoxyd vorhandenen Zinksulfids von Erzen in Zinksulfat, dadurch gekennzeichnet, daß die noch Schwefelzink enthaltenden gerösteten Abbrände mit gasförmigem Schwefelsäurehvdratoder einer Mischung von Schwefelsäureanhydrid mit Wasserdampf bei Temperaturen oberhalb der Bildungstemperatur dei Eisensulfate und unterhalb der Zersetzungstemperatur von Zinksulfat vorteilhaft bei etwa 6oo° C, gegebenenfalls nach dem Gegenstromprinzip, behandelt werden.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man den verwendeten Abbränden Sulfate: Bisulfate oder Pvrosulfate der Alkalien oder solche Alkalisalze zusetzt, deren Säuren in der Hitze durch Schwefelsäure= anhydrid oder durch Schwefelsäurehvdrate unter Bildung von Sulfaten, Bisulfaten oder Pyrosulfaten zersetzbar sind.