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Verfahren zur Überführung von Bleisulfat in Bleicarbonat Bei manchen
Verfahren empfiehlt es sich, Blei in Form von Bleisulfat zu gewinnen oder zu entfernen;
dieses Produkt findet aber nur beschränkte Anwendung und läßt sich nicht so leicht
zwecks Gewinnung von metallischem Blei schmelzen, wie dies bei Bleicarbonat der
Fall ist.
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Die Erfindung bezweckt ein einfaches Verfahren zur Überführung von
Bleisulfat in das nützlichere Bleicarbonat, und zwar in ein Produkt, das nur Spuren
von Sulfat enthält.
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Die Erfindung bezweckt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung von
Bleierzen, Aufbereitungsprodukten oder Rückständen, bei welchem das Blei in Sulfat
übergeführt und dann in Form von Carbonat gewonnen wird.
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In dem Patent .12o 638 ist ein Verfahren beschrieben. Bleisulfat dadurch
in Bleicarbonat zu verwandeln, daß in eine Suspension von Bleisulfat in wässerigem
Ammoniak Kohlendioxvd unter Rühren eingeleitet wird. Wesentlich bei diesem Verfahren
ist, daß das Ammoniak dem Kohlendioxyd gegenüber im Überschuß ist. Bei der Ausführung
dieses Verfahrens wird reine Ammoniaklösung von weniger als 1 2 % Ammoniakgehalt
verwendet; die Gesamtmenge des Ammoniaks beträgt fast das Doppelte der zur Umsetzung
des Bleisulfats notwendigen; die Ausbeute an Ammoniumsulfat ist 95 ojo der Theorie,
und das erhaltene Bleicarbonat enthält noch unverändertes Bleisulfat.
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Es wurde nun gefunden, daß die Reaktion zwischen Bleisulfat, Ammoniak
und Kohlendioxyd so geleitet werden kann, daß ein praktisch reines Bleicarbonat
mit weniger als o. i 0,%o unverändertem Sulfat erhalten wird, wenn die Behandlung
des Bleisulfats mit Ammoniak und Kohlendioxyd in einem Autgoklaven unter Druck vorgenommen
wird.
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Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Konzentration des
Ammoniaks in der Lösung 1¢ % .oder darüber beträgt; in diesem Falle bedarf es nur
eines kleinen Überschusses von Ammoniak; um ein praktisch reines Carbonat zu erhalten.
Wird eine weniger konzentrierte Ammoniaklösung angewandt, so ist ein etwas größerer
überschuß von Ammoniak notwendig, der mit fallender Ammoniakkonzentration immer
mehr wächst.
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Das für die Zwecke der Erfindung geeignete Bleisulfat soll sich in
fein verteiltem Zustand befinden und soll zweckmäßig amorph und frisch gefällt sein.
Je feiner der Verteilungszustand des Sulfats ist, um so rascher geht die Umwandlung
vor sich, und um so
geringer ist die Notwendigkeit, stark zu rühren.
Indessen ist mechanisches Umrühren unter allen Umständen voxteilhaft.
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Ein sulfatfreies Erzeugnis wird leichter erhalten, wenn die Reaktionstemperatur
die der Umgebung übersteigt; eine Temperatur von 5o bis 70° ist sehr vorteilhaft.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Beispiel 1 i i9 kg
gefälltes Bleisulfat werden mit ioo 1 einer Lösung gemischt, die 14 Gewichtsprozente
Ammoniak enthält; die Mischung wird 3 Stunden lang bei einer Temperatur von
70 C - in einem geschlossenen Druckgefäß bei einem Anfangsdruck von :etwa
1,4 Atm. in Bewegung gehalten, wodurch ein Teil des Ammoniaks als Ammoniumsulfat
unter Bildung von Bleihydroxyd gebunden wird. Die Suspension wird darauf mit einem
Strom von Kohlensäure oder Gasen, die Kohlensäure enthalten, unter Umrühren behandelt.
Sobald der erforderliche Grad der Carbonisierung erreicht ist, wird die Kohlensäurezufuhr
unterbrochen, und die festen Bestandteile werden von der Flüssigkeit getrennt und
erforderlichenfalls mit wenig Wasser gewaschen.
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Wenn man in dieser Weise verfährt, d. h. zuerst ein Produkt herstellt,
welches einen großen Gehalt an Bleihydroxyd aufweist und dadurch einen großen Teil
des Ammoniaks als Aiumoniumsulfat bindet, so kann man für die Carbonisierung ein
verdünnteres Kohlensäuregas verwenden, als dies sonst wünschenswert wäre, da infolge
der geringeren Konzentration des freien Ammoniaks weniger Ammoniak durch die dem
Kohlendioxyd beigemengten unwirksamen Gase mitgerissen wird, die von Zeit zu Zeit
oder fortlaufend aus dem Autoklaven abgelassen werden müssen. Beispiel z ioo 1 Ammoniakfiüssigkeit,
die 140g Ammoniak im Liter enthalten; werden mit i 19 kg Bleisulfat 5 Stunden lang
in einem Druckgefäß, bei einem Anfangsdruck von etwa 1,4. Atm. in Bewegung gehalten,
während ein Strom von Kohlensäure eingeleitet wird. Die Temperatur läßt man bis
70° C steigen. Die festen Bestandteile werden von der Flüssigkeit getrennt und mit
etwas Wasser gewaschen; sie stellen ein, praktisch reines Bleicarbonat dar, das
nur noch Spuren von Bleisulfat enthält.
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Es ist zu bemerken, das in den Beispielen i und 2 das Ammoniak nur
in geringem überschuß gegenüber der theoretisch erforderlichen Menge benutzt wird;
dies ergibt sich daraus, daß die Konzentration des Ammoniaks etwa 1¢ % beträgt.
Wenn die Konzentration eine geringere ist, so ist ein größerer Überschuß erforderlich.
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Nach dem beschriebenen Verfahren können verhältnismäßig konzentrierte
Lösungen von Ammoniumsulfat erhalten werden, aus welchen dann Ammoniak in wirtschaftlicher
Weise wiedergewonnen werden kann, und zwar mit Hilfe von Kalk oder anderen Alkalien
bei geringem Brennstoffverbrauch. Diese Lösungen können so konzentriert werden,
daß beim Abkühlen Ammoniumsulfat auskristallisiert. Die Flüssigkeit, von der das
feste Ammoniumsulfat getrennt ist, kann dann als Träger für eine weitere Mengte
Bleisulfat bei der Suspension und Carbonisierung in einem anderen Verfahrenskreislauf
dienen. Es ist ersichtlich, daß das Verfahren die Wiedergewinnung von Ammoniumsulfat
ermöglicht, und zwar in einer Weise, die keine Konzentration durch Verdampfung von
Ammoniumsulfatlösungen erfordert.
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Das Verfahren kann mit Vorteil. Verwendung finden in Verbindung mit
der Behandlung von Erzen, Aufbereitungsprodukten, Rückständen, Abfällen usw., die
Blei oder Bleiverbindungen enthalten. Das Blei kann nach bekannten Verfahren als
Bleisulfat oder Bleichlorid extrahiert werden. Wenn es sich um die letztere Form
handelt, so kann durch Behandlung mit Zinksulfat nach dem in. der britischen Patentschrift
z39 559 beschriebenen Verfahren oder in sonst geeigneter Weise das Bleichlorid in
Bleisulfat übergeführt werden, welches dann nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren
in Bleicarb.onat übergeführt wird.
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Die Mutterlaugen können zuerst mit Dampf und dann mit Dampf und Kalk
behandelt werden, um das Ammoniak wiederzugewinnen. Anstatt das Ammoniumsulfat mit
Kalk zu zersetzen, kann man es auch als solches gewinnen. Das Bleicarbonat kann
erhitzt werden, um daraus Bleioxyd und Kohlensäure zu erhalten; die letztere wird
in einem neuen Verfahrenskreislauf wieder benutzt.