DE271658C

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Publication number: DE271658C
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Publication date: 1900-01-01

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 271658 KLASSE 40«. GRUPPE- M 271658 CLASS 40 «. GROUP

JOZEF JERZY BOGUSKI in WARSCHAUJOZEF JERZY BOGUSKI in WARSAW

Bei den bisherigen Verfahren zur Gewinnung von Zink aus Zinkerzen mit Hilfe von Ammoniak und Ammoniaklösungen handelt es sich stets um zinkreiche Erze, wobei die Konzentration der Lösungslaugen keine Rolle spielt. Für die Gewinnung von Zink aus zinkarmen Erzen auf hüttenmännischem Wege sind aber diese Verfahren völlig ungeeignet und unrentabel, und deswegen wandern derartige Erze und hüttenmännische Abfälle als wertloses Gut auf die Halden. Der Grund der Unrentabilität der bisherigen Verfahren für zinkarme Erze liegt zunächst in der Notwendigkeit, die Zinkerze für eine Auslaugung mit Ammoniaklösungen stark zu zerkleinern und sie durch Rösten aus dem natürlichen Zustande in Oxyde zu verwandeln. Bei zinkarmen Erzen müssen daher auf diesem Wege neben geringen Mengen reinen Zinkerzes noch bedeutende Mengen von Gangmaterial und wertlosen Abfällen mitverarbeitet werden; die Kosten der Verarbeitung des ganzen Materials stehen daher in keinem Vergleich zu den geringen Mengen des gewonnenen Zinks, so daß von einer wirtschaftlichen Ausbeutung der zinkarmen Erze keine Rede sein kann. Bei den bekannten Verfahren werden als Hilfsmittel Ammoniaklösungen und Ammoniaksalzlösungen vorgeschlagen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß den Ammoniaksalzlösungen nicht die hohe Lösungsfähigkeit für Zinksalze zukommt, welche für eine rentable Auslaugung der zinkarmen Erze notwendig ist, daß sogar Ammoniumkarbonatlösungen störend auf die Lösbarkeit des Zinks wirken und nur schwache Zinkammoniaklaugen zu erhalten gestatten. Bei zinkreichen Erzen, wo eine vollkommene Auslaugung nicht so sehr in Frage kommt, ist diese Tatsache ohne große Bedeutung. Die bisherigen Verfahren arbeiten daher mit verdünnten Ammoniaklösungen, die sie in großer Menge auf die zinkreichen Erze einwirken lassen. Dies geht auch daraus hervor, daß zur Ausübung der Verfahren offene Gefäße, eine Ölschicht als Ab-Schluß gegen ein Entweichen des Ammoniaks und Rührer angewandt werden, was ja bei hochkonzentrierten Ammoniaklösungen nicht zulässig wäre. Wenn daher bei den bekannten Verfahren von einer konzentrierten Lösung die Rede ist, so kann sich dies nur auf Ammoniaksalzlösungen beziehen. Es wird zwar auch behauptet, daß nach den bekannten Verfahren die Erze durch die Ammoniaksalzlösungen schnell gelöst werden. Dieser Erfolg ist jedoch nur der Einwirkung großer Flüssigkeitsmengen auf die zinkreichen Erze und dem Rühren zu verdanken. Für die Gewinnung des gelösten Zinks aus diesen großen Flüssigkeitsmengen wird daher der elektrolytische Weg vorgeschlagen, bei dem die großen Wassermengen ohne Belang auf die Rentabilität desIn the previous process for the extraction of zinc from zinc ores with the help of Ammonia and ammonia solutions are always ores rich in zinc, whereby the Concentration of the solution liquors does not matter. For the extraction of zinc from However, these processes are completely unsuitable for low-zinc ores by metallurgical means and unprofitable, and therefore such ores and metallurgical waste migrate as worthless goods on the heaps. The reason for the unprofitable previous procedures for ores with low levels of zinc lies first in the need to leach the zinc ores with ammonia solutions to crush them strongly and by roasting them from the natural To transform states into oxides. In the case of ores that are low in zinc, this must therefore be used in addition to small amounts of pure zinc ore, significant amounts of gangue material and worthless waste is also processed; the cost of processing all the material are therefore in no comparison to the small amounts of zinc obtained, so that there can be no question of economic exploitation of the ores that are low in zinc. at the known methods are used as auxiliaries ammonia solutions and ammonia salt solutions suggested. It has been found, however, that the ammonia salt solutions do not have the high solubility for zinc salts, which is necessary for a profitable leaching of the low-zinc ores, that even ammonium carbonate solutions have a disruptive effect on the solubility of the zinc and only allow weak zinc ammonia liquors to be obtained. In the case of ores rich in zinc, where complete leaching is not so much a question, this fact is without big meaning. The previous methods therefore work with dilute ammonia solutions, which they allow to act in large quantities on the zinc-rich ores. This is also possible it emerges from the fact that open vessels, a layer of oil as a conclusion, to carry out the procedure A stirrer can be used to prevent the ammonia from escaping, which is not the case with highly concentrated ammonia solutions would be permissible. Therefore, if in the known methods of a concentrated solution the Talking about, this can only refer to ammonia salt solutions. It will be too claims that, according to the known processes, the ores through the ammonia salt solutions be resolved quickly. However, this success is only due to the action of large amounts of liquid on the zinc-rich ores and the Thanks to stirring. For the extraction of the dissolved zinc from these large amounts of liquid therefore, the electrolytic route is proposed in which the large amounts of water regardless of the profitability of the

Verfahrens sind und vorher nicht entfernt zu werden brauchen. Für eine hüttenmännische Verarbeitung der Zinkammoniaklaugen bilden diese großen Flüssigkeitsmengen jedoch ein' gro!3es Hindernis, welches bei zinkarmen Erzen zur Unbrauchbarkeit des ganzen Verfahrens führt. Infolge der großen Mengen müssen größere Gefäße angewandt werden, es ist mehr Raum notwendig, wobei hohe Kosten zurProcedure and do not need to be removed beforehand. For a smelter However, processing the zinc ammonia lye forms these large amounts of liquid a ' great obstacle, which in the case of ores that are low in zinc renders the entire process unusable leads. Because of the large quantities, larger vessels have to be used, it is more Space necessary, with high cost too

ίο Trennung der Flüssigkeit von dem gelösten Zinksalz entstehen. Die großen Mengen erschweren ebenfalls eine sparsame und verlustlose Benutzung des Ammoniaks, dessen hoher Preis bei etwaigem Verlust während des Prozesses die Rentabilität des Verfahrens in Frage stellt und diese bei zinkarmen Erzen überhaupt unmöglich macht.ίο Separation of the liquid from the dissolved Zinc salt is formed. The large quantities also make an economical and lossless one difficult Use of ammonia, the high cost of which if lost during the process calls into question the profitability of the process and this in the case of low-zinc ores in general makes impossible.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden alle erwähnten Nachteile behoben, so daß auch zinkarme Erze verwertbar und einer rentablen Verarbeitung auf hüttenmännischem Wege wert sind.According to the present invention, all of the disadvantages mentioned are eliminated, so that Low-zinc ores can be used and are worthy of profitable processing in a metallurgical manner are.

Das Wesen der Erfindung beruht darin, daß Galmei, " insbesondere zinkarme Erze, in geschlossenen Extraktionsapparaten unter Druck der Einwirkung von durchfließenden, hochkonzentrierten, reinen, kohlensäurefreien Ammoniaklösungen ausgesetzt werden. Hierbei ist ein weitgehendes Zerkleinern oder Rösten der Erze nicht erforderlich, sondern sie können in ihrem natürlichen Zustande dem Auslaugungsprozeß unterworfen werden, wodurch ein Teil der bei den bekannten Verfahren nötigen Unkosten für Zerkleinerung und Rösten des Gutes in Wegfall kommt.The essence of the invention is based on the fact that calamine, "especially low-zinc ores, in closed extraction apparatus under pressure from the action of flowing, exposed to highly concentrated, pure, non-carbonated ammonia solutions. Here extensive crushing or roasting of the ores is not necessary, but they can in their natural state are subjected to the leaching process, whereby a Part of the costs for comminution and roasting of the necessary in the known processes Good things come in omission.

Eine wesentliche Bedingung für die Rentabilität des Verfahrens ist die Anwendung reiner Ammoniaklösungen. Im Gegensatz zu Beobachtungen anderer wurde nämlich festgestellt, daß eine hohe Lösungsfähigkeit nur den reinen Ammoniaklösungen zukommt, daß die Ammoniaksalzlösungen dagegen nicht diejenige Lösungsfähigkeit besitzen, die für das,Arbeiten mit zinkarmen Erzen erforderlich ist. Die Ammoniumkarbonatlösungen wirken sogar störend auf die Lösungsfähigkeit der reinen, kohlensäurefreien Ammoniaklösung. Es wird daher gemäß der Erfindung in einem besonderen Prozeß dafür gesorgt, daß die Lösung von der Kohlensäure, die die Ammoniaklösung während des Auslaugeprozesses aus den Erzen aufgenommen hat, durch ■ Anwendung von Kalkmilch befreit wird.An essential condition for the profitability of the process is the application of the purer Ammonia solutions. In contrast to observations by others, it was found that that only pure ammonia solutions have a high solubility, that the Ammonia salt solutions, on the other hand, do not have the dissolving power required for working with low-zinc ores is required. The ammonium carbonate solutions even have a disruptive effect on the solubility of the pure, carbonic acid-free ammonia solution. It is therefore according to the invention in a particular Process made sure that the solution of the carbonic acid that the ammonia solution absorbed from the ores during the leaching process by ■ application of Lime milk is freed.

Es ist ferner notwendig, daß hochkonzentrierte Ammoniaklösungen von etwa 26 Prozent Ammoniak angewandt werden. Diese Vorschrift beruht auf der neuen Erkenntnis, daß die Lösungsfähigkeit der Ammoniaklösung mit der Konzentration der Lösung steigt, so daß mit geringen Lösungsmengen eines stark konzentrierten Ammoniaks große Erzmengen ausgelaugt werden können. Damit ist wiederum der Vorteil verknüpft, daß die Transportkosten der Laugen und die Kosten der weiteren Aufarbeitung und Reinigung derselben bedeutend reduziert werden. Es können kleinere Extraktionsapparate zur Anwendung kommen, woraus wiederum eine beträchtliche Raumersparnis resultiert.It is also necessary to have highly concentrated ammonia solutions of about 26 percent Ammonia can be applied. This rule is based on the new knowledge that the dissolving power of the ammonia solution increases with the concentration of the solution, so that with small amounts of solution one is strong concentrated ammonia, large quantities of ore can be leached. So that is again linked the advantage that the transport costs of the lye and the costs of the other Work-up and purification of the same can be significantly reduced. It can be smaller Extraction apparatus are used, which in turn results in a considerable saving of space.

Durch Anwendung hochkonzentrierter Ammoniaklösungen der oben erwähnten Beschaffenheit wird ferner der Vorteil erreicht, daß hochkonzentrierte Zinkammoniaklaugen einen sehr geringen Reibungskoeffizienten besitzen und das Extraktionsgut sehr leicht durchdringen. Diese neue Beobachtung bringt den enormen Vorteil mit sich, daß jegliche Filter fortfallen, weil das extrahierte Gut ein gutes Filtermaterial darstellt und die gesättigte Zinkammoniaklösung direkt aus den Extraktionsapparaten als klare, Flüssigkeit abgelassen werden kann. Ebenso ist die Anwendung von Rührern nicht erforderlich, weil die von oben in die Extraktionsapparate fließende Ammoniaklösung das Extraktionsgut gleichmäßig durchdringt, schnell und vollkommen die Zinkerze extrahiert und unten als starke Lösung abfließt. Ferner tritt infolge des obigen Umstandes eine kolossale Ausnutzung des Raumes in den Extraktionsapparaten ein, weil dieselben mit dem Extraktionsgut bis oben ausgefüllt werden können, wobei ein Überstehen der Flüssigkeit über dem Extraktionsgut, wie dies bei anderen Verfahren der Fall ist, hierbei nicht erforderlich ist.By using highly concentrated ammonia solutions of the above-mentioned nature is also achieved the advantage that highly concentrated Zinc ammonia solutions have a very low coefficient of friction and penetrate the extraction material very easily. This new observation brings with it the enormous advantage that all filters fall away, because the extracted material is a good filter material and the saturated zinc ammonia solution can be drained directly from the extraction apparatus as a clear, liquid can. The use of stirrers is also not necessary because the in the ammonia solution flowing through the extraction apparatus evenly penetrates the extraction material, quickly and completely extracts the zinc ores and drains off below as a strong solution. Furthermore, as a result of the above circumstance, there is a colossal utilization of the space in the extraction apparatus, because they can be filled with the extraction material up to the top, with a protruding the liquid above the extraction material, as is the case with other methods, this is not necessary.

Schließlich ist infolge der geringen Reibungskoeffizienten der Zinkammoniaklösungen die Möglichkeit gegeben, hintereinander geschaltete Extraktionsapparate anzuwenden, welche ohne Zwischenschaltung von Filtern ein vollkommenes Auslaugen der Zinkerze mit sehr geringen Mengen konzentrierten Ammoniaks ermöglichen, indem die gesättigten Lösungen auf frisches Extraktionsgut, die frischen dagegen auf ausgelaugtes Gut einwirken.Finally, it is due to the low coefficient of friction of zinc ammonia solutions given the possibility of using extraction devices connected in series, which without the interposition of filters a complete leaching of the zinc ores with very allow small amounts of concentrated ammonia by adding the saturated solutions on fresh extraction material, while the fresh ones act on leached material.

Für die Rentabilität des ganzen Verfahrens ist bei den hohen Ammoniakpreisen und den geringen Zinkpreisen ein möglichst genaues Vermeiden jeglicher Ammoniakverluste und eine möglichst vollkommene Wiedergewinnung des teueren Ammoniaks während des ganzen Prozesses erforderlich. Um einerseits die Verluste des Ammoniaks durch Verdunsten zu verhindern, um anderseits aber auch die Innehaltung der erforderlichen hohen Konzentration der Ammoniaklösungen zu ermöglichen, wird, wie erwähnt, das Arbeiten in geschlossenen Druckgefäßen vorgenommen, die zu Batterien vereinigt sind, während zur Reinigung der Ammoniaklösung von der mitgelösten Kohlensäure Kalkmilch in an sich bekannter Weise benutzt wird. ;The profitability of the whole process is due to the high ammonia prices and the low zinc prices avoid any ammonia losses as precisely as possible and a recovery as complete as possible of the expensive ammonia during the whole Process required. On the one hand to reduce the loss of ammonia through evaporation prevent, on the other hand, the maintenance of the required high concentration To enable ammonia solutions, as mentioned, work in closed Made pressure vessels that are combined into batteries while for cleaning the ammonia solution of the dissolved carbonic acid milk of lime in itself known Way is used. ;

Claims

According to the invention, therefore, coarsely crushed, low-zinc ores and metallurgical ores Ore residues, mainly poor GaI-meien, smithonite and zinc residues from others Smelting brought into the extraction apparatus without prior grinding or roasting. The ores do not need to be oxidized or other processes into which oxides or carbonates are, but become applied in their natural state; they come in colony-like extractors, in which they use pure, non-carbonated, concentrated ammonia of at least 25 percent pure ammonia can be leached. To hold the concentration and a dissipation of the ammonia and thereby To avoid a weakening of the solution liquors, one works in closed apparatus negative pressure. The strong concentration of the solution liquor, which in the continuous Establishments flows through the column-like extraction apparatus until they reach the desired Content of zinc salts (spec. Wt. 1.4 - with 300 g of metallic zinc in the L.) reached allows the extraction apparatus to be almost completely filled with zinc ores. The recovery of the zinc from the solution liquors takes place in such a way that the Ammonia is volatilized in special vessels by applying vacuum and heat is, as the ammonia evaporates, basic zinc salt from the solution is excreted, which is freed from the liquid by decanting or centrifuging and can be processed into metallic zinc in the usual way. The ammonia gas is used for purification of carbonic acid, which is also dissolved from the ores, and its presence depressing the dissolving power of pure ammonia works, passed through milk of lime. The purified ammonia gas is then pressurized into the process Concentration of the solution liquors returned.

The basic precipitated zinc salt is in the usual immediately after excretion This way can easily be used for the extraction of metallic zinc, but a little roasting can also be done beforehand of the zinc salt in the muffle furnace o increased to 70 percent. The leached ores are used for the purpose of recovering the contained therein remaining ammonia with water or with hot air or another Washed out gas and the recovered ammonia gas also returned to the process.

Pate ν t-An s PRU c H:

Process for the extraction of zinc from calamine, in particular from ores that are low in zinc as well as mining and metallurgical residues by ammoniacal solutions, characterized in that the mentioned materials in coarsely shredded, natural state in closed Extraction apparatus under pressure from the action of flowing, highly concentrated, are exposed to pure, non-carbonated ammonia solutions,

Berlin., 'Printed in the Reichsdruckerei.