-
Verfahren zur Raffination von Blei sowie Flußmittel hierfür Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Raffination von Blei mit Gehalten an Arsen, Zinn, Antimon
durch fraktionierte Oxydation der Verunreinigungen unter einer Flu.ßmitteldecke
und bezweckt die Vermeidung von Verlusten wertvoller Bestandteile durch Verdampfung
oder Verschlackung und die restlose Wiedergewinnung jener Bestandteile unter wiederholter
Benutzung des Flußmittels sowie eine solche Zusammensetzung rund Beschaffenheit
des letzteren, daß es leicht zu handhaben und insbesondere zu transportieren und
lagern ist.
-
Erfindungsgemäß wird als Flußmittel ein Gemisch verwendet, welches
ein Carbonat und Borat eines Alkalimetalls, insbesondere Natriumcarbonat und Borax,
und ein Fluorid, insbesondere Flußspat, enthält. Die Regenerierung des Flußmittels
erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß dieses mit Reduktionsmitteln unter gleichzeitiger
Abscheidung der gewinnbaren Metalle erhitzt wird. Eine Abänderung des Verfahrens
in Anwendung auf oxydisches Blei, Arsen, Antimon und Zinn enthaltende Ausgangsstoffe
besteht erfindungsgemäß darin, daß diese mit einem Carbonat und Borat eines Alkalimetalls
und einem Fluorid enthaltenden Flußmittel und einem Reduktionsmittel erhitzt, und
daß die erhaltene Bleilegierung durch oxydierende Behandlung in Gegenwart des Flußmittels
raffiniert wird. Das bevorzugte Flußmittel, welches sich besonders für den Versand
und die Lagerung eignet, besteht aus einer aus dem Schmelzfluß erstarrten Mischung
von Alkalicarbonaten, insbesondere Natriumcarbonat, Alkaliboraten, insbesondere
Borax, und einem Fluorid, insbesondere Flußspat.
-
Das bisher übliche Verfahren zur Raffination der bleihaltigen Materialien,
wie z. B. Akkumulatorenplattenabfälle, Krätze u. dgl., erfordert eine erhöhte Temperatur,
bei welcher gewöhnlich eine beträchtliche Verdampfung oder Verschlackung wertvoller
Bestandteile eintritt, die entweder verlorengehen oder nur mit Schwierigkeit zurückgewonnen
werden können. Es ist auch vorgeschlagen worden, die Raffination durch Verblasen
des bleihaltigen Materials unter einer Flußmitteldecke aus Ätznatron vorzunehmen.
Bei diesem bekannten Verfahren muß jedoch die vergleichsweise steife Schlacke wiederholt
abgezogen und durch frische Mengen des alkalischen Mittels ersetzt werden. Letzteres
ist ferner
stark hygroskopisch und daher schwierig zu handhaben
bzw. in hinreichend trockenem Zustand aufzubewahren, was einer Ausb:eut-urlg oder
Regenerierung auf rein trockenem Wege hinderlich ist.
-
Zur Erläuterung der Erfindung soll im nachstehenden die Behandlung
von Abfällen von Akkumulatorenplatten in einem Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
-
Es wird ein Flußmittel bereitet, welches aus einer Mischung von Alkalimetallcarbonat,
Borax oder Borsäure und einem Fluorid, beispielsweise Flußspat, in solchen Mengenverhältnissen
besteht, daß das geschmolzene Produkt unterhalb 8oo° C flüssig ist. Bei Verwendung
von Natriuuncarbonat, Borax und Flußspat wird .ein Verhältnis dieser drei Stoffe
von 10:3:3 verwendet, wobei die Mischung bei 65o° C flüssig ist und sich zur Behandlung
von Batterieplatten und verschiedenen anderen Materialien eignet.
-
Die Akkumulatorenplattenabfälle werden mit dem oben beschriebenen
Flußmittel und einem geeigneten Reduktionsmittel zusammengeschmolzen. Befriedigende
Ergebnisse werden beispielsweise durch Verwendung der Flußmittelbestandteile in
verschiedenen Mengen- und Mischungsverhältnissen erzielt. Eine bevorzugte Mischung
besteht aus Zoo Gewichtsteilen Natriumcarbonat, 6o Gewichtsteilen Borax, 6o Gewichtsteilen
Flußspat und 75 Gewichtsteilen bituminöser Kohle auf 2 ooo Gewichtsteile Akleumulatorenplatten.
Die Schmelzung kann mit Vorteil m einem Gußeisentiegel oder in einem Flammofen erfolgen,
dessen Herd beispielsweise mit Magnesitziegeln ausgefüttert ist. -Die Schmelzung
der Batterieplatten und des Flußmittels ergibt ein Metall, welches im wesentlichen
das gesamte Blei und Antimon enthält, sowie eine Schlacke, welche den größten Teil
des Schwefels und Kupfers, jedoch nur Spuren von . Blei und Antimon enthält. Die
Schlacke kann ein oder mehrere Male mit mehr Reduktionsmitteln mit oder ohne zusätzlichem
frischen Flußmittel zur Behandlung weiterer Beschickungen von Akkum:ulatorenplatten
verwendet werden.
-
Das aus der ersten Schmelzung stammende Metall kann ohne weiteres
verkauft oder das Antimon kann durch ein geeignetes Verfahren vorher entfernt werden.
Zu diesem Zwecke dient folgendes Verfahren: Das geschmolzene Metall wird: bei einer
Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Flußmittels erbalten und mit Luft verblasen.
Dies bewirkt die Oxydation des Antimons und dessen übergang aus dem Metall in das
Flußmittel. Zum Verblasen eignet sich ein Gußeisentiegel, und das Flußmittel weist
vorzugsweise die nämliche Zusammensetzung auf wie das zur Schmelzung ohne Reduktionsmittel
benutzte. Die Luft wird durch Eintauchen eines mit einer geeigneten Druckluft-oder
Sauerstoffquelle in Verbindung stehenden Eisenrohres in das Metall eingeblasen.
Das Antimon wird oxydiert und verbindet sich als Oxyd mit dem Flußmittel. Es ist
-klar, daß zahlreiche Änderungen dieser Verfahrensstufe möglich sind.
-
Die sich hierbei ergebenden Erzeugnisse bestehen ,aus Weichblei mit
nur Spuren von Antimon sowie aus einer Schlacke, welche das Antimon und gewöhnlich
geringe Mengen Blei enthält. Das Weichblei ist zum Verkauf geeignet. Die Schlacke
kann mit Reduktionsmittel, beispielsweise bituminöser Kohle, vermischt und verschmolzen
werden. Hierbei wird das in der Schlacke enthaltene Antimon und Blei reduziert und
in Form einer Blei-Antimon-Legierung gewonnen.
-
Die bei der Reduktion des Antimons anfallende Schlacke kann zur Schmelzung
der ursprünglichen Akkumulatorenplatten wiederverwendet werden. Diese Möglichkeit
der Wiederverwendung des @Flußmittels gestaltet die Entfernung des @ Antimons einfach
und billig.
-
Die Schmelzung von Akkumulatorenplattenabfällen und die Entfernung
des Antimons wurde als Beispiel beschrieben. Das nämliche Verfahren kann aber auch
zur Behandlung von blei- und zinnhaltigen Materialien verwendet werden. In diesem
Fall wird eine Blei-Zinn-Legierung durch die erste Verfahrensstufe erhalten. Das
Zinn kann dann von dem Blei in ähnlicher Weise getrennt werden, wie es beim Antimon
beschrieben ist. Das Zinn und Blei, welches in das Flüßmittel übergeht, kann :ebenfalls
durch Schmelzung der Schlacke mit einem Reduktionsmittel. wiedergewonnen werden,
und die dann anfallende Schlacke ist ebenfalls zur Wiederbenutzung bei der ersten
Verfahrensstufe geeignet.
-
Materialien, welche Blei, Zinn und Antimon enthalten, können in gleicher
Weise mit dem Flußmittel und Reduktionsmittel behandelt werden, wie es oben für
Akkumulatorenplatten beschrieben ist, zwecks Herstellung einer Blei-Zinn-Antimon-Legierung.
Durch aufeinanderfolgende Zugabe von Flußmittel und darauffolgendes Verblasen des
Metalls mit Luft, wie bei der Entfernung des Antimons von Blei, wird der größte
Teil des Zinns zunächst aus der Legierung entfernt zusammen mit geringen Mengen
von Blei und Antimon, worauf das verbleibende Antimon abgetrennt werden kann (durch
Behandlung mit einer frischen Beschickung von Flußmittel). Hierbei gehen geringe
Mengen von Blei und Zinn in die Schlacke. Aus dieser Behandlung hervorgehende Produkte
bestehen -im wesentlichen
aus reinem Blei Lind -einer Reihe von
Schlakken,welche nach dem Verschmelzen mit Reduktionsmitteln eine Reihe von Legierungen
ergeben mit wechselnden Mengen an Blei, Antimon und Zinn. Die aus diesen Schmelzungen
hervorgehenden Schlacken sind zur Wiederverwendung bei der ersten Schmelzoperation
geeignet.
-
Wenn in dem Metall Arsen vorhanden ist, geht dieses bei der Verblasung
in Gegenwart des Floßmittels in letzteres über. Das Verfahren ist auch auf Zinnkrätzen
anwendbar, in welchen praktisch kein oder nur geringe Mengen von Blei vorhanden
sind.