DE257647C

DE257647C -

Info

Publication number: DE257647C
Application number: DENDAT257647D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-■ M 257647 KLASSE 40«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. November 1910 ab.

Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein

Verfahren zur Gewinnung von Metallen, wie Zink, Kupfer oder Nickel, aus schwefelsaurer bzw. schwefligsaurer Lösung und unter gleichzeitiger Regenerierung des Fällungsmittels.

Das Laugen von Zinkerzen mit schwefliger Säure ist bekannt. Man erhält dabei eine Lauge, die das Zink zum Teil als Zinksulfat, zum Teil als lösliches Zinkbisulfit enthält. Um

ίο aus diesen Laugen das Zink zu gewinnen, sind bereits eine Reihe von Verfahren vorgeschlagen worden. So hat man die Lösung erhitzt bzw. gekocht (sogar verdampft), wobei freie schweflige Säure abgeht und das Zink als schwerlösliches Monosulfit ausfällt. Sodann hat man vorgeschlagen, durch die Lauge einen Luftstrom hindurchzuleiten, durch den ebenfalls freie schweflige Säure weggeführt werden soll. Schließlich hat man auch vorgeschlagen, die freie schweflige Säure durch chemisch wirkende Substanzen abzustumpfen, und sind hierfür folgende Substanzen in Vorschlag gebracht worden: Zinkoxyd, Calciumoxyd, Calciumkarbonat, Magnesiumoxyd sowie Magnesiumkarbonat, endlich noch roher oder gebrannter Dolomit.

Abweichend von diesen bekannten Mitteln werden bei dem Gegenstande der vorliegenden Erfindung für diesen Zweck Lösungen von leicht löslichen Magnesiumsalzen, und zwar Magnesiumsulfit für die Fällung des Zinkes aus Zinksulfat und Magnesiumbikarbonat zur Fällung des Zinkbisulfites verwendet. Die Reaktionen verlaufen dabei wie folgt:

a) ZnSOi +MgSO₃ =- ZnSO₃ + Mg SO bzw.

b) Zn (HSOJ₂ = ZnSO₉ +

+Mg (HCOJ₂ MgSO₃ + 2H₂O + 2CO₂.

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Ist in der Lauge, wie dies in der Praxis gewöhnlich der Fall ist, neben dem Zinksulfat noch Zinkbisulfit vorhanden, so ist es nicht erforderlich, der Lauge noch Magnesiumsulfit zuzusetzen, sondern man läßt in einem solchen Falle das bei der Reaktion b) entstehende Magnesiumsulfit weiter auf das vorhandene Zinksulfat einwirken, das nach der Formel a) die Umsetzung herbeiführt.

Die Regenerierung des erhaltenen Gemisches von Magnesiumsulfat und Magnesiumsulfit erfolgt in der Weise, daß der Lösung Kalkmilch hinzugeführt wird, wodurch Magnesiumhydroxyd neben Calciumsulfat und Calciumsulfit gefällt wird. In den Brei wird Kohlensäure unter geringem Druck (etwa 1 Atm.) eingeleitet, worauf die dabei entstehende Lösung von Magnesiumbikarbonat mittels Filterpresse von dem Gips und Calciumsulfit getrennt wird. Hierbei kann die bei der Reaktion b) freiwerdende Kohlensäure verwendet werden, während Abgänge durch Brennen von Kalkstein gedeckt werden.

Der durch das Verfahren erzielte neue technische Fortschritt liegt einerseits in der An^ wendung eines gelösten Fällungsmittels, andererseits darin, daß dieses in ökonomischer Weise regenerierbar ist.

Während bei der Fällung der Zinkbisulfitlaugen mit einer sehr schwer löslichen oder unlöslichen Substanz, wie z. B. Magnesiumkarbonat, Magnesiumoxyd, Calciumoxyd, CaI-ciumkarbonat u. dgl., diese Substanz in Form eines mit Wasser angemachten Breies hinzugefügt wird, wird nach der Erfindung das Fällungsmittel als klare Lösung beigefügt. Ist im ersteren Falle das Fällungsmittel nicht

ίο auf das feinste zu einer Emulsion verrieben, so bilden sich daraus Klumpen, die mit Zinkmonosulfit überzogen sind und dadurch der chemischen Reaktion entzogen werden. Die Flüssigkeit ist trüb und undurchsichtig, und das Ende der Reaktion kann nur durch Analyse festgestellt werden. Dabei ist für die ganze Dauer der Reaktion eine ständige lebhafte Bewegung erforderlich, damit sich das Fällungsmittel nicht absetzt und dadurch der Einwirkung auf die darüber befindliche Flüssigkeit entzogen wird. Da aber in dem Maße, wie die Lauge an Bisulfit ärmer wird, die Einwirkung auf die letzten Reste des Fällungsmittels sich verlangsamt, da die freie schweflige Säure sehr verdünnt ist und die einzelnen Teilchen des Fällungsmittels von dem gefällten Zinkmonosulfit umhüllt sind, ist ein Verlust an Fällungsmittel unvermeidlich; ein Überschuß des Fällungsmittels zur Beschleunigung der Reaktion kann nicht angewendet werden, da ja dieser in den Zinkmonosulfitniederschlag eingeht und erst recht verloren wäre.

Infolge der Anwendung von zwei klaren Flüssigkeiten bei dem vorliegenden Verfahren, die einfach ruhig stehen gelassen werden, ersieht man sofort das Ende der Reaktion, wenn sich nämlich die trüb gewordene Flüssigkeit geklärt hat. Der Niederschlag enthält jedoch keine Magnesia, und ein Überschuß an gelöstem Fällungsmittel bedeutet keinen Verlust desselben, da es in Lösung bleibt.

Die Verwendung des leichtlöslichen Magnesiumbikarbonates als Fällungsmittel bietet aber die Möglichkeit einer einfachen und ökonomischen Regenerierung. Die Ablaugen von der Zinkfällung enthalten Magnesia in Form von Magnesiumsulfat und Magnesiumsulfit. Die einfache und ökonomische Umwandlung dieser Magnesiumverbindungen in Magnesiumbikarbonat ist eine Lebensfrage für die Verwendung von Magnesiumverbindungen zur Zinkfällung, da das Magnesiumoxyd oder Magnesiumkarbonat einen größeren Handelswert besitzen als das mit deren Hilfe hergestellte Zinkkonzentrat.

Die bloße Fällung des Magnesiumsalzes mit einem Überschuß von Kalkmilch (Ca O₂ H_s) ist praktisch unanwendbar, da mit dem Magnesiumhydroxyd sich Calciumsulfat und CaI-ciumsulfit bilden, wobei der Gipsgehalt in das Zinkkonzentrat übergeht und dadurch dessen Verhüttbarkeit ungünstig beeinflußt.

Dadurch, daß bei dem Gegenstande der Erfindung in die mit Kalkmilch versetzte Ablauge Kohlensäure unter geringem Druck eingeleitet wird, erhält man zunächst eine Lösung von Magnesiumbikarbonat, die sofort von dem Gips mittels einer Filterpresse getrennt werden kann. Das Einleiten der Kohlensäure muß dabei sehr rasch ausgeführt und die Trennung sofort nach der Bildung des Magnesiumbikarbonates bewirkt werden, denn bei einer Verlängerung der Einleitung der Kohlensäure oder bei längerem Stehen nach dem Einleiten der Kohlensäure wirkt das Magnesiumbikarbonat auf den Gips ein, und es bildet sich Calciumkarbonat und Magnesiumsulfat.

Bei der Behandlung eines Gemisches von Magnesiahydrat und Gips bzw. Calciumsulfat mit Kohlensäure wird bekanntlich Magnesiumsulfat und Calciumkarbonat erhalten. Praktische Versuche haben nun ergeben, daß in jedem Falle der Rückbildung von Magnesiumsulfat zeitlich die Bildung von Magnesiumbikarbonat vorangeht, das infolge seiner Löslichkeit eine Trennung von dem vorhandenen Calciumsulfat ermöglicht, wobei dieser Trennung der Umstand zustatten kommt, daß die Magnesiumbikarbonatlösung kein Calciumbikarbonat enthält, trotzdem sich bei der Reaktion große Mengen von kohlensaurem Kalk bilden.

Dasselbe Verfahren kann auch für die Fällung von Kupfer und Nickel aus schwefelsaurer oder schwefligsauren Lösungen angewendet werden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Fällung von Metallen; besonders von Zink, Kupfer und Nickel, aus deren schwefelsauren bzw. schwefligsauren Lösungen mittels Magnesiumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Laugen mit Lösungen von Magnesiumsulfit bzw. Magnesiumbikarbonat behandelt werden.

2. Für das Verfahren nach Anspruch 1 die Regenerierung des Magnesiumbikarbonates aus den verbleibenden Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung Kalkmilch hinzugeführt wird, worauf in den Brei Kohlensäure unter geringem Druck geleitet wird.