DE128918C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegendes Verfahren beruht im Wesentlichen darauf, Erze oder andere Stoffe, welche Nickel, Blei, Eisen, Kupfer, Zink oder ähnliche Metalle enthalten, in bekannter Weise in einem geeigneten Lösungsmittel, und zwar Salzsäure, zur Auflösung zu bringen und die Lösungen dieser Chlormetalle mittels Kälte zu behandeln.

Zu diesem Zweck unterwirft man die Lösung, welche alkalisch, sauer oder neutral, und, um die nachträglichen Krystallisationen zu erleichtern, mit Alkohol, Aether oder dergl. versetzt sein kann, dem Einflufs einer niedrigen Temperatur, bis ein Theil fest geworden oder krystallisirt ist. Man hält alsdann die Temperatur so weit als möglich auf diesem Punkt für eine Zeit, während welcher die Ausscheidung eines Theiles der Lösung stattfindet.

Alsdann trennt man den festen bezw. ausgeschiedenen Theil von der Flüssigkeit durch Dekantiren, Filtriren oder dergl., indem man dabei Sorge trägt, so weit als möglich bei einer solchen Temperatur zu arbeiten, dafs der feste Theil nicht schmilzt. Hiernach trocknet man ihn so gut als möglich durch Abpressen, Centrifugiren, Absaugen oder dergl.

Die zurückbleibende Flüssigkeit wird von i Neuem auf eine niedrige Temperatur gebracht, bis sich ein weiterer Theil fest ausscheidet, darauf bei dieser Temperatur eine gewisse Zeit lang gehalten, worauf der ausgeschiedene Theil wie zuvor in geeigneter Weise entfernt und getrocknet wird.

Der flüssig gebliebene Theil der Lösung wird nochmals Isis zum Erstarren eines neuen Theiles abgekühlt, welcher ebenfalls wie zuvor behandelt wird. Alsdann wird die übrig gebliebene Flüssigkeit bis zu einer neuen Ausfrierung abgekühlt und so fort, bis die ganze Lösung erstarrt ist, oder alle Körper, welche man abscheiden wollte, abgeschieden sind.

Es ist nicht unumgänglich nothwendig, die aus der Lösung ausgefrorenen Theile nach jeder Abkühlung jedesmal zu entfernen, sondern nur jedesmal dann, wenn man es gemäfs dem zu erhaltenden Producte und Resultate für erforderlich erachtet.

Um das Metall in einem Zustand gröfserer Reinheit zu erhalten, kann man die schon erstarrten Flüssigkeiten nochmals in gleicher Weise behandeln und die zuerst, sowie die zuletzt ausgeschiedenen Massen entfernen, von denen die letzteren wieder verwendet werden, um von Neuem behandelt zu werden, während diejenigen, welche von Zeit zu Zeit abgeschieden sind, bei Seite gebracht werden.

Je nach den behandelten Erzen ist es erforderlich, die Lösung während des Abkühlens zu bewegen oder die Krystallisation ohne Bewegung stattfinden zu lassen. Diese Vorsichtsmaßregeln können ebenfalls bei der einen oder anderen Arbeitsstufe bezw. bei den ersten, zweiten, dritten u. s. w. Arbeitsstufen angewendet werden.

Die Lösung kann beliebig verdünnt oder concentrirt benutzt werden.

Der Gefrierpunkt wechselt mit dem Grad der Concentration der Lösung. Es ist jedoch leicht, eine Lösung so zu concentriren oder zu verdünnen, um sie bei einer bestimmten Temperatur zum Gefrieren zu bringen; z. B. anstatt eine Lösung, welche schon ein oder mehrere Male Krystalle geliefert hat, der Abkühlung zu unterwerfen, kann man dieselbe mehr oder weniger stark verdünnen, um beim ersten Abkühlen den Theil, welcher flüssig geblieben war, zum Erstarren zu bringen. Diese Verdünnung oder Concentration kann so oft geschehen, als es für nothwendig befunden wird.

Auch kann man, ohne auf diese Weise das Wesen vorliegender Erfindung zu ändern, damit beginnen, die ganze Lösung oder wenigstens einen Theil gefrieren zu lassen und die Ausscheidungen derart zu behandeln, dafs man die Theile getrennt sammelt, welche sich nach einander gemäfs den Temperaturen, bei welchen sie' schmelzen, verflüssigen. Wie anfangs erwähnt wurde, kann man, um die Ausscheidung zu erleichtern oder aus anderen Gründen andere Körper der Lösung zusetzen, ζ. Β. ι. Alkohol, welcher die Abscheidung von Lösungen erleichtert, die Natrium- oder Kaliumcarbonate enthalten, im Besonderen wenn die Lösung keinen oder nur wenig Alkohol enthält, oder

2. Krystalle, welche das Gefrieren erleichtern u. s. w.

Vorliegendes Verfahren kann zur Behandlung aller Erze Anwendung finden. Beispielsweise sei jedoch das Verfahren zur Behandlung von Nickelerzen beschrieben.

Die Behandlung dieser Erze gemäfs vorliegender Erfindung läfst eine gewisse Anzahl von Arbeitsstufen zu, welche nach Auswahl folgende sind: i. Waschen, 2. Zerkleinern,

3. Lösen, 4. Sublimiren, 5. Lösung des Sublimates, 6. Trennung durch Kälte, 7. Fällung des Kupfers, 8. Reduction zu Metall.

ι. Das Waschen kann wie bei der Kohle oder anderen Körpern stattfinden. Nach einer geeigneten Auswahl geht das Erz durch zum Theil in Wasser arbeitende Trommeln, die Erze treten an dem einen Ende ein und gehen an dem anderen, bereit, zerrieben zu werden, heraus.

2. Bei ihrem Durchgang durch geeignete Zerkleinerungsvorrichtungen werden die Erze in grobes Pulver verwandelt, damit sie hierauf leicht mittels Salzsäure angegriffen und •gelöst werden können.

3. Das aus den Zerkleinerungsvorrichtungen kommende Erz wird in besondere Bottiche vertheilt, um darin mittels wässriger Salzsäure gelöst zu werden. Diese Bottiche werden schwach erwärmt, und das Erz wird darin von Zeit zu Zeit umgerührt, um die Lösung zu erleichtern. Es bilden sich Eisen-, Kupfer-, Nickel-, Cobaltchlorür bezw. -chlorid u. s. w.

Das Erz kann man vor seiner Behandlung mit Säure mit Natron, Kali oder anderen geeigneten Körpern erhitzen, um seine Lösung zu erleichtern. Man kann dieselbe Behandlung gleichfalls auf die unlöslichen Rückstände an-• wenden, um daraus alles Werthvolle auszuziehen.

Während der Bildung der Chlorsalze, d. h. während der Einwirkung der Säure entsteht eine reichliche Entwickelung von Schwefelwasserstoff, welcher in geeigneten Gefäfsen aufgefangen werden kann, um nach Mafsgabe seiner Bildung Verwendung zu finden.

4. In gewissen Fällen kann man die Chlormetalle sublimiren; es werden dann die in Lösung befindlichen Chlormetalle eingedampft, getrocknet, in Schmelztiegel gebracht und bis zur Sublimation erhitzt. Bei dunkler Rothglut sublimirt zunächst das Nickelchlorid in Form eines gelben krystallinischen Pulvers. Alsdann sublimiren die anderen Chlorsalze. Hierbei kann man schon eine erste Scheidung bewirken, welche hauptsächlich fast reines Nickel giebt.

Indem man die Temperatur nicht höher treibt, als es unbedingt nothwendig ist, tritt während des Sublimirens nur geringe Oxydation ein. Wenn diese erste Sublimation aufhört, erhöht man etwas die Temperatur, so dafs eine zweite, darauf eine dritte und schliefslich eine vierte Sublimation immer unter denselben Bedingungen erzeugt wird.

5. Das sublimirte Chlorsalz wird in mit Salzsäure schwach angesäuertem Wasser gelöst und diese Lösung auf geeignete Stärke gebracht.

6. Die Lösung der sublimirten bezw. nicht sublimirten Chlorsalze wird in ein Kühlgefäfs gebracht, bis ein erstes Gefrieren eintritt. Dieses Erstarren giebt eine erste Krystallpaste, ein zweites Gefrieren giebt eine zweite Ausscheidung, ein drittes, viertes und endlich fünftes Gefrieren giebt eine dritte, vierte und fünfte gefrorene Paste.

Diese verschiedenen Ausfrierungen werden bei 26 bis 30⁰ C. unter o° ausgeführt.

Jede dieser körnigen Ausscheidungen wird entfernt und so gut als möglich getrocknet und darauf derart zum Schmelzen gebracht, dafs ihre Schmelzwärme zum Abkühlen eines Theiles der Flüssigkeiten vor ihrer Einführung in das Kühlgefäfs dient.

Wenn man das Kupfer aus den Chlorsalzlösungen in beliebiger Weise, zweckmäfsig jedoch durch Einleiten von Schwefelwasserstoff, der sich während der Erzeugung der Chlorsalze aus den Schwefelerzen entwickelt, entfernt, so genügt es, diese Producte in der unten angegebenen Weise zu behandeln, wenn man nicht, sobald die krystallinischen Pasten ge-

schmolzen sind, diese nach Kategorien trennt. Das Chlorsalz wird getrocknet und sodann mit Wasserdampf oder mit Wasserstoff oder mit einem wasserstoffhaltigen Gas behandelt, welches z. B. bei der Zersetzung des Wassers durch Ueberleiten von Wasserdampf über Kohle entsteht.

C+ H₂ O = CO + 2 H C O+ 2H+H₂ O = C O₂ + 4H,

wobei praktisch io kg Kohle für 25 kg Metall genügen.

Es bleibt das Metall oder ein Oxyd zurück und die regenerirte Salzsäure entweicht, um von Neuem Verwendung zu finden.

Es wurde oben erwähnt, dafs die Lösung der Erze, welche die Metalle in Form von Chlorsalzeri enthält, zur Trockne verdampft und sublimirt wird, um eine erste Reinigung zu bewirken.

Diese Sublimation der Chlorsalze kann auch unterbleiben und die Lösung direct der Einwirkung niedriger Temperaturen unterworfen werden, indem man dabei die Operation des Gefrierens in geeigneter Weise mehrmals wiederholt, um eine vollständige, technisch genügende Trennung zu erhalten.

Wie zuvor beschrieben, werden die verschiedenen Chlorsalze in mit Salzsäure angesäuertem Wasser gelöst, um saure Lösungen zu haben. Diese Ansäuerung hat den Zweck, den Gefrierpunkt zu erniedrigen und gleichzeitig die Gefrierpunkte der verschiedenen gemengten Salze, welche die Lösung bilden, gut aus einander zu halten.

Schliefslich werden die Lösungen, wenn sie nach dem Gefrieren geschmolzen sind und die äufsere Temperatur angenommen haben, zur Trockne verdampft und wird die Säure, welche entweicht, aufgefangen, um von Neuem nutzbar verwendet zu werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zum Trennen der bei dem Auslaugen von Erzen mit Salzsäure erhaltenen Chloride von Kupfer, Blei, Eisen, Zink, Nickel u. s. w. durch Abkühlung, dadurch gekennzeichnet, dafs man die Lauge unter stufenweiser Steigerung der Abkühlung mehrmals nach einander ausfrieren läfst, um eine fractionirte Ausscheidung der verschiedenen Stoffe zu bewirken, wobei dasKupfer gegebenenfalls mit dem in dem Verfahren gewonnenen Schwefelwasserstoff gefällt werden kann.