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Verfahren zur Gewinnung von Blei aus chlorierend gerösteten und gelaugten
bleihaltigen Kiesabbränden Es ist bekannt, daß chlorierend geröstete und auf Kupfer
gelaugte Kiesabbrände im Durchschnitt o,9 % Blei enthalten. Obwohl jährlich
in Deutschland etwa i Million Tonnen Kiese geröstet werden, die insgesamt io ooo
t Blei enthalten, ging dieses Metall bis auf kleine Mengen, die in Verbindung mit
der Eisenverhüttung gewonnen wurden, der Volkswirtschaft verloren. Abbrände mit
einem höheren Bleigehalt als o,90/, sind für die Verhüttung unbrauchbar, so daß
Millionen Tonnen derartiger, zum Teil wegen ihres hohen Edelmetallgehaltes sehr
wertvoller Abbrände auf die Halde geschüttet werden. In diesem Fall geht demnach
nicht nur das Blei, sondern auch das Eisen und die Edelmetalle verloren.
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Es ist ferner bekannt, bleihaltige Erze und Stoffe mit geeigneten,
z. B. auch kochsalz-und calciumchloridhaltigen Lösungsmitteln zu behandeln. Aus
den Laugen hat man das Blei auch schon mit Kalk gefällt; der erhaltene Niederschlag
wird entweder in das .Oxyd oder Carbonat übergeführt, die zu metallischem Blei verschmolzen
werden, -oder auch direkt unter Zusatz von Kalk oder Soda verschmolzen. Man hat
auch bleihaltige Laugen in der Weise aufgearbeitet, daß das Blei durch Zementation
abgeschieden und die Lauge im Kreislauf geführt wird. Alle diese Verfahren haben
sich in der Technik nicht durchsetzen können gegenüber den hüttenmännischen Verfahren.
Der Grund hierfür ist letzten Endes in der unzweckmäßigen technischen Aufarbeitung
der beim Laugeprozeß erhaltenen bleiarmen Lauge (mit 6 bis 9 gll) züz suchen. Durch
die Kalkfällung wird das Blei in Form basischer Bleichloride angereichert. Die Aufarbeitung
größere Mengen Chlor enthaltender Bleisalze auf dem Schmelzwege bringt technische
Schwierigkeiten neben erheblichen Bleiverlusten in Form von Bleichlorid. Die Zementation
der Bleilaugen verläuft im Gegensatz zu kupferhaltigen Laugen,sehr langsam und würde
zu ungewöhnlich großen Einrichtungen führen, woran die technische und wirtschaftliche
Durchführbarkeit eines solchen Verfahrens bisher scheiterte. Ist die Anwendung der
bekannten Verfahren auf bleireiche Erze schon aus den angeführten Gründen unterblieben,
so ist es erklärlich, daß über die Gewinnung des Bleies aus den bleiarmen Kiesabbränden
in großtechnischem Maßstabe nichts bekanntgeworden ist.
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Die Aufarbeitung von kupferchloridhaltigen Niederschlägen oder Lösungen
mit Hilfe der Reduktion mit Eisen ist bekannt. Es läßt sich jedoch kein Schluß ziehen
von der Reduktion von kupferchloridhaltigen-Lösun-
.gen und Niederschlägen
mit Eisen auf die Zementation von Blei aus Bleioxychlorid mittels Eisen, da die
Elemente Kupfer und Blei sich in ihren chemischen Eigenschaften grundsätzlich voneinander
unterscheiden.
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Es wurde nun gefunden, daß man das Blei aus den chlorierend gerösteten
und gelaugten bleihaltigen Kiesabbränden technisch gewinnen kann, wenn man die Vereinigung
folgender Verfahrensstufen anwendet: i. Laugung der Kiesabbrände mit einer natriumchlorid-
und calciumchloridhaltigen Lösung in Bewegung, Fällung des Bleis aus den Blei enthaltenden
Lösungen mit Calciumhydroxyd als Bleioxychlorid, wobei die erhaltene wiedererneuerte
natriumchlorid- und calciumchloridhaltige Lösung zweckmäßig im Kreislauf verwendet
wird, und 3. Zementation des Bleioxychlorids mit Eisen und Einschmelzen des erhaltenen
Bleis in üblicher Weise.
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Die Vorteile dieses vereinigten Arbeitsprozesses sind folgende: i.
Die Lauge wird beim Fällvorgang erneuert. Dieser Vorgang vollzieht sich folgendermaßen:
Dem Bleilaugeverfahren liegt die Gleichung zugrunde: Pb S 0,+ 2 Na Cl + Ca
C12 = Nag Pb Cl, + Ca S 04. Der Fällvorgang verläuft nach folgender Gleichung: 2
Nag Pb C14 +. Ca (OH), - Pb (O H), # Pb C12 + 4 Na Cl -E- Ca Cl,.
Man
erhält also eine Kochsalz-Calciumchlorid-Mischlauge für das Laugeverfahren zurück.
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2. Das Blei wird im Oxychlorid, das etwa 55 % Blei, auf Trockenbestandteile
berechnet, enthält, stark angereichert; diese Anreicherung ermöglicht es, die Zementation
technisch durchzuführen.
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Die Abbrände werden also zunächst in bekannter Weise chlorierend geröstet
und danach gelaugt. Kupfer und Zink werden dabei praktisch vollständig, Silber zum
größten Teil, das Kobalt, Mangan und andere Bestandteile zu einem hohen Hundertsatz
gelöst. Praktisch ungelöst dagegen bleiben Blei und gegebenenfalls vorhandenes Gold.
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Die Laugung mit bleisalzlösenden Mitteln führt man vorteilhaft in
sich drehenden Trommeln aus, zweckmäßig in solchen, die gleichzeitig eine Behandlung
der Abbrände mit dem Laugemittel und ein Auswaschen gestatten. Zur Laugung benutzt
man eine i'atriumchloridcalciumchloridlösung, die zweckmäßig mehr als i5o g Natriumchlorid
je Liter und ho bis 2o g Calciumchlorid je Liter enthält. Die Temperatur liegt vorteilhaft
oberhalb 5o11. Als Lauge kann auch die als Nebenerzeugnis bei der Aufarbeitung der
Kiesabbrände nach der Zinkfällung anfallende Natriumchloridcalciumchloridlauge Verwendung
finden. Die Fällung des Oxychlorids geschieht zweckmäßig ohne Abkühlung der Lauge,
so daß im Verfahren nur der Wärmeverlust gedeckt zu werden braucht. Ganz besonders
vorteilhaft zeigen sich diese Laugen, wenn man Gold und Blei in einem Laugeverfahren
gemeinsam aus dem Abbrand herauslösen will. In solchen Fällen benutzt man chlorhaltige
Natriumchloridcalciumchloridlaugen. Als Fällmittel Gerden solche Basen benutzt,
die mit Sulfationen schwerlösliche Salze geben. Zweckmäßig wird die Fällung des
Oxychlorids ununterbrochen durchgeführt und in Filtervorrichtungen von der erneuerten
Lauge getrennt. Zur Zementation schlämmt man das Oxychlorid mit Wasser an. Die Anschlämmung
wird in den üblichen Zementationstrommeln mit Eisenschrott, vorteilhaft nach Ansäuern
mit Salzsäure, mehrere Stunden lang gewälzt. Das abgeschiedene Zementblei wird in
bekannter Weise auf Werkblei verschmolzen und weiter aufgearbeitet.
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Beispiel z ioo t chlorierend geröstete und gelaugte Kiesabbrände mit
o,9111, Pb werden allmählich in eine sich drehende Trommel eingetragen, in die ununterbrochen
im Gegenstrom eine 70° warme Lauge fließt, die Zoo g Kochsalz und 2o g Calciumchlorid
je Liter enthält. Lauge und Abbrand werden nach einer Behandlungszeit von 5 Minuten
auf ein Planfilter abgelassen, auf dem der Abbrand durch Absaugen und Nachwaschen
von anhaftender Bleilauge befreit wird. Aus der bleihaltigen Lauge wird mit Kalk
Bleioxychlorid im ununterbrochenen Arbeitsgang ausgefällt und in einer Filtervorrichtung
die Lauge von dem Fällerzeugnis getrennt. Das Fällerzeugnis, das 700 kg Blei
enthält, wird mit i cbm Wasser angeschlämmt und in eine Zementationstrommel gepumpt,
in der sich Eisenschrott befindet. Zur Verhinderung der Bildung von basischen Salzen
werden 5oo 1 2011/11ige Abfallsalzsäure hinzugegeben und etwa 2o Stunden zementiert.
Das auf eine Nutsche abgelassene Zementblei wird mit verdünnter Salzsäure und Wasser
gewaschen, getrocknet und in bekannter Weise auf Werkblei aufgearbeitet. Beispiel
2 Chlorierend geröstete und gelaugte bleihaltige Kiesabbrände werden kontinuierlich
in eine Laugetrommel eingetragen; im Gegenstrom zu dem mit der Schnecke transportierten
Abbrand
wird eine Natriumchlorid-.calciumchloridlö.sung sowie Chlorgas und gleichzeitig
auch warmes Wasser zum Waschen des Abbrandes in die Trommel geleitet. Die Zuleitung
der Chloridlauge erfolgt etwa ein Vier tel vom Austragsende der Trommel entfernt,
während die des warmen Wassers unmittelbar am Austragsende vorgenommen wird. Der
nach To bis 15 Minuten Laugezeit die Trommel verlassende Abbrand ist. zu mehr als
70 % entgoldet und zu etwa 9o °/o entbleit. Die gold- und bleisalzhaltige Lauge
wird wie im Beispiel i aufgearbeitet. Man erhält als Enderzeugnis ein goldhaltiges
Werkblei, aus dem in bekannter Weise das Gold gewonnen wird.
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In entsprechender Weise können andere bleihaltige Stoffe entbleit
werden.