DE2806254C3 - Verfahren zur Herstellung von metallischem Blei - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von metallischem BleiInfo
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Description
35
Das Hauptpatent, die DE-PS 26 43 013, betrifft ein Verfahren zur Herstellung von metallischem Blei, bei
dem man
1) Bleisulfid mit Chlor-, Brom- oder Fluorgas bei einer Temperatur von 90 bis 120°C halogeniert,
2) das behandelte Gemisch mit Salzlösung auslaugt,
3) die resultierende Lösung filtriert und so elementaren Schwefel, Rückstand und lösliches Bleihalogenid
trennt,
4) dieses Bleihalogenid kristallisiert und
5) metallisches Blei durch Elektrolyse des Bleihalogenids gewinnt.
Ein Beispiel für den Stand der Technik, in dem auch andere Verfahren zur Umwandlung von Bleisulfid in
elementares oder metallisches Blei offenbart sind, wird auch durch die US-PS 14 91653 gegeben. Diese
Druckschrift beschreibt die Verwendung von Schwefelchloriden und insbesondere Schwefelmonochlorid
zur selektiven Chlo.ierung von Bleisulfid in einem komplexen Blei-Zinksulfider/ bei Temperaturen von
etwa 50 bis 1500C. Jedoch ist auch dieses Verfahren vom
wäßrigen Verfahrenstyp, da die Feststoffe in einer Lösung von Schwefelmonochlorid unter Bildung einer
Aufschlämmung umgesetzt werden. Einer der Nachteile bei der Anwendung solch eines Systems ist, daß einige bo
Metallsulfide infolge der Auflösung von Schwefel in der Aufschlämmung gelöst werden, wobei diese Auflösung
eine Folge der großen Zahl an Verbindungen der Schwefelchloride ist. Solch eine Wirkung kann zur
Auflösung einiger Metallsulfide führen, wodurch das Verfahren noch komplexerer Natur wird. Zusätzlich zu
diesen Verfahrenstypen verwendet ein weiteres Metallgewinnungssystem eine trockene Chlorierung komplexer
Sulfide in einem Zweistufenverfahren. Die erste Stufe besteht in einer Gegenstromchlorierung des Erzes
mit Chlorgas in einer Rohrmühle, bei der die Temperaturen etwa 100 bis 150° C betragen, um eine
etwa 60- bis 70°/oige Chlorierung des Metalls sicherzustellen. Ein wichtiger Schritt in dieser Stufe ist die
Chlorierung des Eisens, das im zweiten Schritt als Chlorquelle dient. Der zweite Schritt dieses Zweistufenverfahrens
besteht in einer chlorierenden Röstung, in dem die endgültige Chlorierung durchgeführt wird, um
alle in dem Erz vorhandenen Metalle in Chloride zu überführen. Der Großteil dieser Reaktion wird durch
die Freisetzung von Chlor durch die Oxidation des ursprünglich gebildeten Eisen-IlI-chlorids zu Eisen-III-oxid
und Chlor bewirkt. Hiernach werden die Metallchloride dann mit Wasser und Sole ausgelaugt,
um die Metalle in Lösung zu überführen. Bei der chlorierenden Röstung zur Herstellung von Eisen-Illchlorid
werden jedoch auch Schwefel und Schwefelchloride und auch -oxide erhalten, wobei die zur
Durchführung der Reaktion erforderlichen Rösttemperaturen oberhalb 138° C und wahrscheinlich oberhalb
150° C liegen. Zusätzlich zu dem hier bereits diskutierten
Stand der Technik wird in einer weiteren Druckschrift, nämlich der US-PS 39 61 941, ein Aktivierungsschritt
beschrieben, in dem ein metallisches Blei und Silber enthaltendes Erz einem Röstschritt unterworfen wird,
so daß das Silber enthaltende Mineral leichter in einer nachfolgenden oxidativen Lauge behandelt werden
kann, wobei eine wäßrige Lösung von Eisen-IlI-chlorid
als Auslaugmittel verwendet wird, gefolgt von einer zweiten Auslaugstufe mit einer wäßrigen Lösung von
Natriumchlorid, in der die Salze gelöst werden.
Die Aufgabe besteht darin, das Verfahren zur Herstellung von metallischem Blei aus einem bleihaltigen
Sulfidmaterial, bei dem man
a) das bleihaltige Sulfidmaterial bei einer Temperatur von 90 bis 120°C halogeniert,
b) das behandelte Gemisch mit Salzlösung auslaugt,
c) die resultierende Lösung filtriert und so elementaren Schwefel, Rückstand und lösliches Bleihalogenid
abtrennt,
d) das Bleihalogenid kristallisiert und
e) metallisches Blei durch Elektrolyse des Bleihalogenids gewinnt nach Patent 26 43 013 zu verbessern,
um das Blei in einem relativ reinen Zustand zu erhalten.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das bleihaltige Sulfidmaterial vor dem Halogenierungsschritt einer
aktivierenden Röstung unterworfen wird und die Halogenierung bei 80 - 1000C durchgeführt wird.
Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß unerwünschte Nebenreaktionen, wie die Halogenierung
anderer in dem Konzentrat vorhandener Metalle, auf ein Minimum herabgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil
bei der Durchführung des Verfahrens in der Weise, wie er hierin nachfolgend im einzelnen beschrieben ist, ist
der, daß das während der Reaktion hergestellte Bleihalogenid in reinerer Form erhalten wird, als es
bisher erhältlich war, wobei bei der nachfolgenden Gewinnung des metallischen Bleis das Blei in einem
relativ reineren Zustand erhallen wird.
Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung besteht
in einem Verfahren zur Gewinnung von metallischem Blei aus einem bleihaltigen Sulfidmaterial,
worin das bleihaltige Sulfidmaterial durch Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 300 bis 600°C in einer inerten
oder reduzierenden Atmosphäre aktiviert wird. Das
aktivierte bleihaltige Sulfidmaterial wird durch Behandlung
mit Chlorgas bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 1200C halogeniert, das behandelte Gemisch bei
einer Temperatur im Bereich von etwa 80 bis 120° C mit
einer Natriumchloridlösung ausgelaugt, das ausgelaugte Gemisch bei einer Temperatur im Bereich von etwa 80
bis 120° C filtriert, um elementaren Schwefel, Rückstand
und lösliches Bleihalogenid abzutrennen. Das Halogenid wird kristallisiert und metallisches Blei gewonnen,
indem ein Elektrolyseverfahren durchgeführt wird, in dem eine Natriumchlorid- Bleichloridmischung als geschmolzenes
Salz verwendet wird.
Wie oben angegeben wurde, befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem verbesserten Verfahren
für die Herstellung von metallischem Blei aus bleihaltigen Sulfidmaterialien. Die Verbesserung des
Verfahrens besteht darin, daß man das bleihaltige SulfidmaUiria! vor dem Halogenierungsschritt, in
welchem das bleihaltige Sulfidmaterial selektiv halogeniert wird, einer aktivierenden Röstung unterwirft. Die
Anwendung eines solchen Aktivierungsschritles vor der Halogenierung bewirkt ;ine höhere Halogen- und
insbesondere eine höhere Chlorausnutzung für die Umwandlung des Bleisulfids zu Bleihalogenid, wie z. B.
Bleichlorid, und zugleich eine selektivere Halogenierung. Das Beschickungsmaterial, das zur Herstellung
des metallischen Bleis benutzt wird, umfaßt entweder Flotations- bzw. Schwimmaufbereitungskonzentrate
oder rohe Beschickungserze, die natürlich reich an Bleisulfid sind, obwohl auch etwas von dem Blei in der
Form von Bleicarbonat oder Bleioxid vorliegen kann. Im Gegensatz zu den bereits im Detail diskutierten
bekannten Methoden, wie z. B. bei denen, in denen das bleihaltige Ausgangsmaterial einer Flüssigchlorierung
unter Verwendung von Schwefelmonochlorid als Auslaugungs- oder Umwandlungsmittel zur Bildung von
Chloriden von Blei, Zink, Eisen usw., oder einem Zvveistufenchlorierungsverfahren. in dem der erste
Schritt so durchgeführt wird, daß das erwünschte Blei nur in geringer Selektivität erhalten wird, wodurch ein
zweiter Umwandlungsschritt erforderlich wird, der bei relativ hoher Temperatur durchgeführt wird, unterworfen
wird, wird ein trockener Halogenierungsschritt bei relativ niedrigen Temperaturen im Bereich von etwa 80
bis 1200C durchgeführt.
Die Aktivierung des Bleisulfidmaterials vor dem Halogenierungsschritt wird durch Rösten des Bleisulfidmaterials,
wie z. B. Bleisulfidkonzentration, bei einer Temperatur im Bereich von etwa 300 bis 6000C in einem
Ofen, bewirkt. Die vorerwähnte Röstung wird Vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre oder einer
reduzierenden Atmosphäre durchgeführt. Beispiele für verwendbare inerte Atmosphären können Stickstoff-,
Helium-, Argon-Atmosphären usw. sein, während die reduzierende Atmosphäre durch Einleiten von Wasserstoff
in die Röstzone geschaffen wird. Allgemein gesagt Wird das Bleiausgangsmaterial durch die Röstung bei
den vorgenannten Temperaturen über einen Zeitraum im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 60 Minuten
oder mehr aktiviert. Die Geschwindigkeit des Gases, e,o
das die inerte oder reduzierende Atmosphäre herstellt, kann relativ niedrig sein, und sie muß lediglich schnell
genug sein, um die flüchtigen Materialien aus dem Erz, wie sie gebildet werden, zu reinigen, und hinreichend
genug, um die gewünschte inerte odei reduzierende &5
Atmosphäre aufrechtzuerhalten und damit die Ausbildung irgendwelcher oxidativen Bedingungen zu verhindern,
die die nachfolgende Halogenierung des bleihaltigen Ausgangsmaterials nachteilig beeinflussen können.
Nach der oben geschilderten Aktivierung des Konzentrates wird das bleihaltige Aasgangsmaterial
dann bei einer Temperatur von etwa 80 bis 1200C halogeniert, wobei dieser Halogenierungsschritt vorzugsweise
in einer trockenen Atmosphäre durchgeführt wird. Der Ausdruck »trockene Atmosphäre« ist
definiert als eine Atmosphäre, in der der Wassergehalt sowohl der Atmosphäre als auch des Beschickungsmaterials
nicht größer als etwa 0,5% ist. Die Behandlung des Bleisulfids mit dem halogenierenden Mittel wird
z. B. durch Rühren, Mischen oder Schütteln durchgeführt, so daß das gesamte Bleisulfid in Kontakt mit dem
halogenierenden Mittel ist. Die erhaltene Mischung aus elementarem Schwefel, der beim Chlorierungsschritt
gebildet wurde, mit dem Bleihalogenid, wie z. B. Bleichlorid, Bleibromid oder Bleifluorid, wird dann
einem Auslaugungsschritt unterworfen. Dies wird durchgeführt, indem man die erhaltene Mischung mit
einer Salzlösung bei erhöhter Temperatur, gewöhnlich im Bereich von etwa 80 bis 1200C, behandelt, wobei die
Salzlösung gewöhnlich aus einer wäßrigen Natriumchloridlösung mit einem Gehall von etwa 20 bis etwa 35
Gewichts-% Natriumchlorid besteht Das Auslaugen des Gemisches erfolgt während einer Zeit, die im
Bereich von etwa 0,5 bis 2 Stunden oder mehr liegen kann, wobei die Verweilzeit diejenige Zeit ist, die
ausreicht, das Bleihalogenid zu lösen.
Wenn die Auslaugstufe vollständig abgelaufen ist, wird die Lösung filtriert, während man die Temperatur
der Lösung erhöht im Bereich von etwa 80 bis 1200C hält, bei der das Bleihalogenid in einer löslichen Form
gehalten wird. Es fällt auch in den Bereich dieser Erfindung, daß die Abtrennung des löslichen Bleihalogenids
und des elementaren Schwefels, der in fester Form vorliegt, auch durch Flotation und Absetzen bewirkt
werden kann, wodurch, nachdem der feste Rückstand sich absetzen konnte, die Flüssigkeit durch übliche
Verfahren, wie z. B. Dekantation usw., abgetrennt wird. Der feste Schwefel und der Rückstand, der Gangart,
nicht umgesetzte Sulfide der Begleitmetalle, wie z. B. Zinksulfid, Kupfersulfid, Silbersulfid und Eisensulfid,
enthält, kann einer Rückgewinnungsbehandlung unterworfen werden. Zum Beispiel kann der elementare
Schwefel durch ein Schaumflotationsverfahren, in dem der Schwefel vorzugsweise flotiert wird, wiedergewonnen
werden. Als alternatives Verfahren für die Wiedergewinnung des Schwefels kann der Rückstand
auch mit wäßrigem Ammoniumsulfid behandelt werden, worin das gebildete Ammoniumpolysulfid die Wiedergewinnung
des elementaren Schwefels in kristalliner Form ermöglicht, oder falls gewünscht können die im
Bleisulfidkonzentrat vorhandenen Verunreinigungen auch nach üblichen Verfahren wiedergewonnen werden,
wie durch Cyanidisierung des Rückstandes in einem Auslaugverfahren, um Silber oder andere wertvolle
Metalle zu gewinnen.
Das Filtrat. das das lösliche Bleihalogenid enthält,
wird dann zu einer Kristallisationszone geführt. Da die Temperatur ein wichtiger Faktor für die Löslichkeit der
Bleihalogenide ist, wird das Ausgangsmaterial für das lösliche Bleihalogenid bei erhöhten Temperaturen,
vorzugsweise im Bereich von etwa 100 bis etwa 1050C gehalten, bis es in die Kristallisationszone kommt. Die
Kristallisationszone wird vorzugsweise bei einer Tempe-iatur
gehalten, die etwas höher ist als die Auslaugungs- und Abscheidungstemperaturen und vorzugsweise
in einem Bereich von etwa 6O0C bis Umgebungs-
temperatur oder niedriger, wobei das lösliche Bleihalogenid
infolge des Temperaturabfalles kristallisiert. Wenn niedrigere Temperaturen als die Umgebungstemperatur
benötigt werden, können die niedrigeren Temperaturen durch Verwendung äußerer Kühlmittel 5
erhalten werden.
Das so kristallisierte Bleihalogenid wird dann aus der Kristallisationszone gewonnen und aus der gehaltlosen
Auslauglösung abgetrennt, wobei die letztere, falls gewünscht, in den Auslaugeschritt zur weiteren
Verwendung zurückgeführt werden kann. Das abgetrennte kristallisierte Bleihalogenid wird dann getrocknet,
um irgendwelche Spuren von Wasser, die noch vorhanden sein können, zu entfernen, und das Trocknen
kann gegebenenfalls so erfolgen, daß man das Bleihalogenid in einen Ofen oder eine andere Erhitzungsvorrichtung
gibt und einer Temperatur von etwa 1000C während eines Zeitraumes im Bereich von etwa
0,1 bis etwa 4 Stunden oder mehr aursetzt, wobei die
Dauer der Trockenperiode jene ist, die ausreicht, um alle Wasserspuren zu entfernen. Nach dem Trocknen
des Bleihalogenids wird dieses in eine geeignete Apparatur, wie z. B. eine Elektrolysezelle oder ein
geschmolzenes Salzbad, gegeben und einer ausreichenden Temperatur ausgesetzt, um das Halogenid zu
schmelzen, bis es eine geschmolzene Form eingenommen hat. Diese Temperatur kann im Bereich von etwa
3800C, welche ausreicht, um Bleibromid zu schmelzen, bis etwa 875° C, die ausreicht, um Bleifluorid zu
schmelzen, liegen. Das Bleihalogenid wird dann in der geschmolzenen Form mit einem Salz aus der Gruppe
der Alkalimetall- und Erdalkalimetallsalze vermischt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Salz eines
Metalles der Gruppen IA und HA des Periodensystems der Elemente im Halogenidgehalt vergleichbar mit dem
Bleihalogenid, das der Elektrolyse unterliegt, d. h. wenn das Bleihalogenid Bleichlorid ist, besteht das feste Salz
aus einem Chlorid, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid. Lithiumchlorid, Calciumchlorid usw. Es liegt innerhalb
des Erfindungsgedankens, daß das Bleihalogenid einer Elektrolyse in Gegenwart eines Gemisches wenigstens
zweier Salze der Metalle der Gruppen IA und IIA des Periodensystems der Elemente unterzogen wird. In dem
geschmolzenen Salzbad wird das Salzgemisch einer Elektrolyse unter Anwendung einer ausreichenden
Spannung unterzogen, wobei sich metallisches Blei als eine Flüssigkeit abscheidet, die von dem geschmolzenen
Salz entfernt werden kann. Das Blei kann kontinuierlich oder ansatzweise entfernt werden. Durch die Elektrolyse
bei einer erhöhten Temperatur, die ausreicht, um den geschmolzenen Zustand beizubehalten, ist es möglich,
metallisches Blei aus der Elektrolysezone zu entfernen und zu gewinnen, während die Halogenmoleküle in die
Halogenierungszone zurückgeführt werden können. Durch Verwendung eines solchen Fließsystems ist es
möglich, nach Erreichen der für die Umsetzung mit dem Bleisulfid erforderlichen stöchiometrischen Halogenmenge
das Halogen in einem Rückführsystem oder geschlossenen System wieder zu verwenden und
dadurch die Notwendigkeit von weiterem Halogenzusatz in großen Mengen zu vermeiden. Die Tatsache, daß
weniger Halogen zugesetzt werden muß, trägt zu den niedrigeren Kosten des Gesamtverfahrens zur Gewinnung
von metallischem Blei aus Bleisulfidbeschickungen bei.
Es fällt auch unter den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung, daß das Verfahren auch
ansatzweise erfolgen kann. Wenn diese Betriebsmethode angewendet wird, wird eine Menge des Beschikkungsmaterials
in eine geeignete Apparatur, wie einen Ofen oder eine andere Art von Apparatur, die auf relativ
hohe Temperaturen erhitzt werden kann, gegeben. Das Beschickungsmaterial wird dann einer Stickstoff- oder
Wasserstoffspülung unterzogen, die aufrechterhalten wird, während die Apparatur über einen Zeitraum, der
ausreicht, um alles Flüchtige und Wasser aus dem Beschickungsmaterial zu entfernen, auf eine Temperatur
im Bereich von etwa 300 bis 6000C erhitzt wird. Darauf wird das Beschickungsmaterial herausgenommen
und in eine geeignete Apparatur gegeben, die danach der Wirkung eines Halogenierungsmittels
ausgesetzt wird. Da die Halogenierung des Konzentrates exothermer Natur ist, wird die erzeugte Reaktionswärme
in dem erwünschten Betriebsbereich von etwa 90 bis 120°C eingestellt. Nach Beendigung der
Umwandlung des Bleikonzentrates in das erwünschte Halogenid wird dann das halogenierte Produkt durch
Zugabe einer Salzlösung, wie z. B. Natriumchlorid, aufgelöst, v/obei die Reaktionstemperatur im Bereich
von etwa 80 bis 1200C gehalten wird. Nach Rühren oder Bewegung der Lösung während einer vorbestimmten
Zeit, die ausreicht, das Bleihalogenid aufzulösen, wird das lösliche Bleihalogenid durch herkömmliche Mittel,
wie Filtration, Dekantieren usw., vom elementaren Schwefel abgetrennt und gewonnen. Das lösliche
Bleihalogenid, das noch eine erhöhte Temperatur aufweist, da die Temperatur während der Abtrennung
des löslichen Bleihalogenids vom festen Material im Bereich von etwa 80 bis 12O0C gehalten wurde, wird
dann in eine Kristallisationszone überführt, die bei einer niedrigeren Temperatur als die der Separationszone,
vorzugsweise im Bei eich von etwa 6O0C bis Umgebungstemperatur,
gehalten wird. Nach Beendigung der Kristallisation wird das Bleihalogenid aus der leeren
Auslauglösung in ähnlicher Weise wie vorher beschrieben abgetrennt und nach der Abtrennung in eine
Trockenzone verbracht. Nach dem Trocknen werden die Bleihalogenidkristalle dann einer Salzschmelzenelektrolyse
unterzogen, wobei das erwünschte metallische Blei daraus gewonnen werden kann.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Vorteile des Röstens des bleihaltigen Ausgangsmaterials
vor deren Halogenierung.
Ein Bleisulfidkonzentrat wurde bei verschiedenen Temperaturen in einer inerten Atmosphäre vor der
Chlorierung einer Aktivierung unterworfen. Das zu röstende Material wurde in eine senkrechte Säule
gegeben, die mit Stickstoff gespült wurde. Darauf wurde die Säule auf eine Temperatur von 4000C erhitzt und
über einen Zeitraum von 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten und der Stickstoffstrom durch die
Säule mit einer Geschwindigkeit beibehalten, die ausreichte, um die flüchtigen Bestandteile aus dem Erz,
so wie sie gebildet wurden, zu entfernen.
Außerdem wurde eine weitere Teilmenge des Bleisulfidkonzentrates in ähnlicher Weise behandelt,
wobei die Temperatur der Säule über einen Zeitraum von 30 Minuten bei 5000C gehalten wurde. Eine dritte
Probe wurde der Röstung vor der Chlorierung über einen Zeitraum von 30 Minuten bei einer Temperatur
von 600° C unterzogen.
Nach dieser Vorbehandlung wurden die 50-g-Proben von 74%igem Blei dann in einer Fließbettapparatur,
bestehend aus einem Pyrexrohr mit einem Durchmesser von 2,54 cm (1 Zoll), chloriert. Die Chlorierung wurde
durch Zugabe von Chlorgas mit einer Geschwindigkeit von 60 cm3/Min. über einen Zeitraum von 90 Minuten
durchgeführt, wobei die Temperatur der Apparatur auf 100° C gehalten wurde. Am Ende dieses Zeitraumes
wurden die Proben analysiert, um die Umwandlung des Bleis und aller Spurenmetalle, wie z. B. Eisen, Zink und
Kupfer, die in Form der entsprechenden Chloride vorliegen können, zu bestimmen. Außerdem wurde der
Chlorierungsschritt mit einer Probe von Bleisulfidkonzentrat durchgeführt, die vor der Chlorierung keiner
Röstvorbehandlung unterworfen worden war, jedoch bei einer Temperatur von HO0C getrocknet worden
war. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle I gezeigt.
Temperatur der | % Pb-Um- | % Fe-Um- | Pb/Fe- | % Zn-Um- | Pb/Zn- | % Cu-Um- | Pb/Cu- |
Behandlung vor | wandlung | wandlung | verhältnis | wandlung | verhältnis | wandlung | verhältnis |
der Chlorierung | |||||||
keine | |||||||
trocken bei | |||||||
110 C | 25,8 | 11,8 | 2,2 | 1,9 | 13,6 | - | - |
400 C | 39,5 | 10,9 | 3,6 | 1,9 | 20,8 | - | - |
500 C | 79,8 | 9,5 | 8,4 | 2,4 | 33.3 | - | - |
600 C | 97,0 | 8,8 | 11,0 | 4,9 | 19,8 | 1,7 | 57,1 |
Zusätzlich zu der selektiven Umwandlung des Bleis in das entsprechende Chlorid mit einer niedrigeren
Umwandlung der Spurenmetalle zu den Chloriden wurde gefunden, daß die Röstung vor der Chlorierung
auch eine bessere Ausnutzung des in das System eingeführten Chlors förderte. Wenn dem System, in dem
das Bieisulfidkonzentrat einer Röstung vor der Chlorierung
unterzogen worden war, Chlor eingegeben wurde, wurde gefunden, daß die Umwandlung des Bleisulfids in
Bleichlorid bis etwa 85 bis 90% der theoretischen Umwandiungsrate betrug. Eine solche Umwandlungsrate
wurde nicht gefunden, wenn Konzentrate chloriert wurden, die nicht einer Röstung vor der Chlorierung
unterzogen worden waren.
Zur weiteren Erläuterung der Vorteile und der Anwendung eines Aktivierungsschrittes vor der Umwandlung
der Metalle in dem Erz oder Konzentrat in deren halogenierte Derivate und insbesondere deren
chlorierte Derivate wurde eine Konzentratprobe 15 Minuten bei einer Temperatur von 600°C in einer
Stickstoffatmosphäre geröstet- Ein Vergleich der Prozentzahlen der Selektivität der Bleisulfidchlorierung
gegenüber der Eisen- und Zinksulfidchlorierung bei verschiedenen Bleisulfidumwandlungsraten ist in der
Tabelle Il unten gegeben. Es ist darauf hinzuweisen, daß die hohen Werte in der Selektivitätsspalte bedeuten.
daß dort die Bleiumwandlung höher ist als die Umwandlung der Verunreinigungen.
Tabelle II | Selektivitäten*) | ungeröstet | Zn | ungeröstet | I |
% PbS-Um- | Fe | 4 | geröstet | 4 | i |
wandlung | geröstet | 4 | 7 | 7 | 1 |
3 | 4 | 10 | 10 | I | |
10 | 4 | 4 | 12 | 12 | j |
20 | 5 | 4 | 14 | 13 | |
30 | 7 | 4 | 17 | 14 | ι |
40 | 8 | 4 | 18 | 15 | |
50 | 9 | 5 | 19 | 15 | h |
60 | 10 | 7 | 21 | 15 | ί |
70 | 11 | 8 | 22 | 16 | 1 |
80 | 12 | 23 | |||
90 | 13 | % PbS-Umwandlung | |||
95 | |||||
*) Selektivität | |||||
In ähnlicher Weise ist in der Tabelle III unten ein Vergleich der Umwandlungen des Bleisulfids und der
Sulfide der Verunreinigungen zusammen mit der Schwefelchloridproduktion bei geröstetem Bleisulfid
gegeben.
Tabelle III | Pb-Umwandiung | Fe-Umwandlung % Sei. |
11 6,2 5,9 |
Zn-Umwandlung % Sei. |
20 20 16 |
Gewicht SCl X Gramm |
Röstung | 97,0 95,8 81,0 |
8,76 13,8 13,7 |
4,93 4,38 5,00 |
4,50 5,53 29,6 |
||
Neutral Reduzierend Ungeröstet |
||||||
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß das Konzentrat, das einem Aktivierungsschritt entweder in neutraler
oder reduzierender Atmosphäre unterworfen wurde, eine wesentlich kleinere Menge an Schwefelchloriden
liefert als das Konzentrat, das ohne Aktivierungsschritt einem Chlorierungsschritt unterworfen wurde. Dieser
kleinere Schwefelchloridanfall ermöglicht es somit, daß bei der Durchführung des Verfahrens eine kleinere
Menge eines Halogenierungsmittels, wie z. B. Chlorgas, verwendet werden kann, was gleichzeitig die Produk- ι ο
tion billiger macht.
Das bei der Durchführung des Verfahrens nach Beispiel 1 als Chlorierungsprodukt erhaltene Bleichlorid
kann dann in einer Salzlösung, die aus Natriumchlorid und Wasser besteht, gelöst werden, wobei die Auflösung
des Produktes durch Erhöhung der Temperatur der Lösung auf eine Temperatur von etwa 1000C bewirkt
wird. Die erhaltene Aufschlämmung kann über einen Zeitraum von 0,25 bis 1 Stunde gerührt werden und
darauf filtriert werden, wobei die Temperatur auf etwa 100° C gehalten wird. Das beim obigen Schritt erhaltene
Filtrat, das lösliches Bleichlorid enthält, wird dann in eine Kristallisiervorrichtung überführt, die bei einer
Temperatur von etwa 60 bis etwa 400C gehalten wird. Durch den Temperaturabfall in der Kristallisiervorrichtung
kann das Bleichlorid in Form von Kristallen umgefällt werden. Die Kristalle können dann aus der
leeren Auslauglösung abgetrennt werden und 1 Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 1050C getrocknet
werden. Danach können die Kristalle-dann mit Natriumchlorid vermischt werden und einer Elektrolyse
der geschmolzenen Salze bei einer Temperatur von etwa 5500C unter Verwendung einer Spannung von
etwa 2,4 V unterzogen werden. Das erwünschte metallische Blei, das durch diese Elektrolyse gebildet
wird, kann dann vom Boden der Zelle durch Abstechen des Apparates gewonnen werden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von metallischem Blei aus einem bleihaltigen Sulfidmaterial, bei dem
man
a) das bleihaltige Sulfidmaterial bei einer Temperatur von 90 bis 120° C halogeniert,
b) das behandelte Gemisch mit Salzlösung auslaugt,
c) die resultierende Lösung filtriert und so elementaren Schwefel, Rückstand und lösliches
Bleihalogenid trennt,
d) dieses Bleihalogenid kristallisiert und
e) metallisches Blei durch Elektrolyse des Bleihalogenids gewinnt,
nach Patent P2643013, dadurch gekennzeichnet,
daß das bleihaltige Sulfidmaterial vor dem Halogenierungsschritt einer aktivierenden
Röstung unterzogen wird und die Halogenierung bei 80 -120° C durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende Röstung bei einer
Temperatur im Bereich von 300 bis 600° C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende Röstung in einer
inerten Atmosphäre durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende Röstung in einer
reduzierenden Atmosphäre durchgeführt wird.
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