DE846463C - Process for processing cadmium-containing residues - Google Patents
Process for processing cadmium-containing residuesInfo
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Description
Verfahren zur Aufarbeitung kadmiumhaltiger Rückstände Die Aufarbeitung kadtniumlialtiger Rückstände, wie beispielsweise Bleihüttenflugstäube oder Rückstände der Zinklaugenreinigung mit Zinkstaub, zur Gewinnung von Kadmiummetall wird bisher im wesentlichen auf zwei Wegen durchgeführt. Der eine führt nach Aufschluß der Rückstände, anschließender Behandlung mit verdünnter Schwefelsäure oder Wasser und Reinigung der erhaltenen Lösung zu reinem Kadmiummetall über die elektrolytische Abscheidung. Beim zweiten Weg wird das in gleicher Weise in Lösung gebrachte Kadmium mit Zinkblech oder Zinkstaub aus der gereinigten Lösung ausgefällt und der anfallende Kadmiumschwamm zu handelsfertigem Metall verarbeitet. Der elektrolytischen Kadmiumabscheidung geht eine weitgehende und zum Teil umständliche Laugenreinigung von störenden Bestandteilen, insbesondere an Chloriden, Arsen. Kupfer, Eisen, .Nick-cl, Kobalt und Thallium, voraus. Die Elektrolyse erfordert relativ hohe Kadmiumkonzentrationen des Ausgangselektrolyts und damit in vielen Fällen, in denen das Ausgangsmaterial nur geringen Kadmiumgehalt hat, einen besonderen Arbeitsgang zur Anreicherung des Kadmiums. Die Fällung des Kadmiums mit Zinkblech oder Zinkstaub wird el}etifalls nur aus gut gereinigten Lösungen durchgeführt. Aus dem anfallenden Kadmiumschwamm wird entweder direkt handelsfertiges Metall erschmolzen oder, wie es in den meisten Fällen not-«-endig ist, durch ein- oder mehrfaches Umdestillieren ein den Anforderungen entsprechend reines Metall erhalten.Process for the work-up of cadmium-containing residues The work-up cadtnium-like residues, such as lead smelter dust or residues the zinc lye cleaning with zinc dust, for the extraction of cadmium metal is up to now carried out essentially in two ways. One leads after digestion of the residues, subsequent treatment with dilute sulfuric acid or water and cleaning the resulting solution to pure cadmium metal via electrolytic deposition. In the second way, the cadmium, which has been dissolved in the same way, is coated with zinc sheet or zinc dust precipitated from the purified solution and the resulting cadmium sponge processed into ready-to-trade metal. The electrolytic deposition of cadmium goes extensive and sometimes laborious lye cleaning of disruptive components, especially of chlorides, arsenic. Copper, iron, nickel-cl, cobalt and thallium, in advance. The electrolysis requires relatively high concentrations of cadmium in the starting electrolyte and thus in many cases in which the starting material has only a low cadmium content has a special process for the enrichment of the cadmium. The precipitation of the Cadmium with zinc sheet or zinc dust can only be obtained from well-cleaned solutions carried out. The resulting cadmium sponge either becomes directly ready-to-trade Metal melted or, as it is necessary in most cases, or repeated redistillation of a metal that is pure according to the requirements obtain.
Enthalten die Rückstände Thallium, so wird dieses bei der Reinigung der Lösung durch Fällung als Chlorid, f odid oder Chromat oder auch durch Zenientation entfernt. Bei der Reindarstellung von Thallium oder seiner Salze aus den Fällprodukten wird bisher besonders umständlich und kostspielig verfahren. Durch mehrfaches Umfällen wird es von anderen Metallen getrennt und in Form seiner Salze oder über die Sulfatelektrolyse als Metall gewonnen.If the residues contain thallium, this will be removed during cleaning of the solution by precipitation as chloride, fodide or chromate, or by centration removed. In the pure representation of Thallium or its salts The process from the precipitated products has hitherto been particularly laborious and costly. By repeating it several times, it is separated from other metals and in the form of its Salts or obtained as metal via sulphate electrolysis.
Es wurde nun gefunden,daß sich kadmiumhaltige Rückstände, die noch andere Metalle enthalten können, wie beispielsweise Thallium, Blei, Zink, Eisen, Nickel, Kupfer, Kobalt und Arsen, zur Gewinnung von Kadmiummetall in der Weise aufarbeiten lassen, daß man das Kadmium mit Schwefelsäure, gegebenenfalls nach vorherigem Aufschluß, als Sulfat in Lösung bringt, etwa mitgelöstes Kupfer aus der Lösung ausfällt, das Kadmium mit Zinkamalgam in Kadmiumamalgam überführt und daraus das Kadiniuin durch Destillation vom Ouecksilber trennt. Die etwaige Ausfällung mitgelösten Kupfers erfolgt z. B. mit Eisen. Bei der Behandlung der kupferfreien Lösung mit Zinkamalgam entspricht der Zinkverbrauch dem stöchiometrischen Verhältnis. Das Ka,dmiumamalgani kann in bekannter Weise in konzentrierter kristalliner Form gewonnen werden, so daß sich die Destillation besonders wirtschaftlich gestaltet. Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens ist darin zu sehen, daß eine Reinigung der kadmiumlialtigen Lösung, außer von Kupfer, nicht notwendig ist. So stören beispielsweise Eisen, Kobalt, Zink sowie Chloride auch in größeren. Konzentrationen den Amalgamaustausch nicht, der eine vollständige Trennung von diesen Metallen ermöglicht.It has now been found that there are cadmium-containing residues that are still may contain other metals, such as thallium, lead, zinc, iron, Nickel, copper, cobalt and arsenic, for the extraction of cadmium metal in the way work up let that the cadmium with sulfuric acid, if necessary after previous digestion, dissolves as sulphate, some dissolved copper precipitates out of the solution, which Cadmium with zinc amalgam converted into cadmium amalgam and the Kadiniuin through it Distillation separates the mercury. Any precipitation of dissolved copper takes place z. B. with iron. When treating the copper-free solution with zinc amalgam the zinc consumption corresponds to the stoichiometric ratio. The Ka, dmiumamalgani can be obtained in a known manner in concentrated crystalline form, see above that the distillation is particularly economical. A major advantage of the process can be seen in the fact that a purification of the cadmium-containing solution, except for copper, is not necessary. For example, iron, cobalt and zinc interfere as well as chlorides also in larger ones. The amalgam exchange does not concentrate that enables complete separation of these metals.
Insbesondere läßt sich aus Rückständen und Lösungen mit beliebig hohem Zinkgehalt unmittelbar ein zinkfreies Kadmium erhalten. Man kann beispielsweise so verfahren, daß man kadmiumbaltiges Zinkmetall direkt in Quecksilber auflöst, das Zink durch Behandlung des erhaltenen Amalgams mit kadmiumhaltigen Lösungen entfernt und (las Kadmiumamalgam der Destillation unterwirft.In particular, residues and solutions with any high Zinc content immediately receive a zinc-free cadmium. One can for example proceed in such a way that zinc metal containing cadmium is dissolved directly in mercury, the zinc is removed by treating the amalgam obtained with solutions containing cadmium and (read cadmium amalgam subjected to distillation.
Enthalten die Rückstände Thallium, so können leide Metalle gemeinsam beispielsweise mit Schwefelsäure gelöst und aus der kadmiumthalliumhaltigen Lösung mit Zinkamalgam gemeinsam in Amalgam übergeführt und dieses durch kontinuierliche oder diskontinuierliche fraktionierte Destillation vorteilhaft im Vakuum in die drei Komponenten Kadmium, Thallium und Quecksilber getrennt werden.If the residues contain thallium, then both metals can suffer together for example dissolved with sulfuric acid and from the solution containing cadmium-thallium converted into amalgam together with zinc amalgam and this through continuous or discontinuous fractional distillation, advantageously in vacuo, into the three components cadmium, thallium and mercury can be separated.
Bei der kontinuierlichen Destillation fließt das Tliallitini-Kadmium-Am,algam in den Verdampfer ein, wobei Kadmium und Quecksilber gemeinsam verdampfen und in einer Fraktionierkolonne getrennt werden. Thallium bleibt als Rückstand in der Verdampferhlase und kann von Zeit zu Zeit abgezogen werden. Bei der diskontinuierlichen Arheits-,veise wird zunächst aus dem Amalgam bei niedrigerer Temperatur das Quecksilber, anschließend bei höherer Temperatur das Kadmium abdestilliert, beide Metalle getrennt aufgefangen, Thalliuni bleibt als Rückstand in der Destillierblase. Während quecksilberfreies Kadmium aus Kadmitiniamalgatn durch Abdestillieren des Otiecksilbers nur zu erhalten ist, wein ein Teil, -etwa 300/0, des Kadmiums mitdestilliert wird, gelingt die Trennung in Gegenwart einer möglichst großen Thalliummenge, wie gefunden wurde, praktisch vollständig. Man verfährt vorteilhaft in der Weise, daß man eine Thalliummenge in der Destillationsblase beläßt, die mindestens (las Zweifache der jeweils zu destillierenden Menge Kadmium beträgt.In the continuous distillation, the Tliallitini-Kadmium-Am, algam flows into the vaporizer, whereby cadmium and mercury evaporate together and in a fractionating column. Thallium remains as a residue in the evaporator tube and can be deducted from time to time. With the discontinuous Arheits-, wise First the amalgam becomes mercury at a lower temperature, then the cadmium is distilled off at a higher temperature, both metals are collected separately, Thalliuni remains in the still as residue. While mercury free Cadmium can only be obtained from Kadmitiniamalgatn by distilling off the silver If a part, about 300/0, of the cadmium is also distilled, the separation succeeds in the presence of as large an amount of thallium as possible has been found to be practical Completely. It is advantageous to proceed in such a way that an amount of thallium in the still leaves at least (read twice the amount to be distilled Amount of cadmium is.
Bei gleichzeitigem Vorhandensein von Chloriden in den Rückständen wird die Löslichkeit des Thalliums in der Sulfatlösung stark herabgesetzt. Besonders bei hohen Thalliumkonzentrationen werden die Rückstände, wenn sie nicht bereits in Salzform vorliegen, zweckmäßig oxydiert, vorzugsweise im Luftstrom bei Temperaturen zwischen 300 und 6oo', und anschließend zunächst das Thalliumchlorid mit heißem Wasser ausgelaugt, wobei man für die Einhaltung einer alkalischen Reaktion sorgt, beispielsweise durch Zugabe voll N atriunicarbonat, so daß ein Inlösunggehen von Kadmium praktisch verhindert wird. Das Thallium wird aus dieser im Kreislauf geführten, heißen Lösung finit Zilikamalgam zu Thalliumamalgam umgesetzt. Es kann auf diese Weise im Quecksilber seiner Löslichkeit entsprechend bis zu einem mehr als -lo0;'oigeti Amalgam angereichert werden. Das zur Umsetzung erforderliche Zink muß, wenn inan so hohe Konzentrationen wünscht, seiner w-eseiitlicli geringeren Quecksilberlöslichkeit wegen nach und nach zugegeben werden. Der vom Thallium befreite Rückstand wird zur Herauslösung des Kadmiums mit Schwefelsäure behandelt, aus der Kadmiumsulfatlösung gegebenenfalls Kupfer herausgefällt und die gereinigte Kadmiumsulfatlösung mit Zinkamalgam umgesetzt.If chlorides are also present in the residues the solubility of thallium in the sulfate solution is greatly reduced. Particularly at high thallium concentrations the residues will, if not already are in salt form, suitably oxidized, preferably in a stream of air at temperatures between 300 and 600 ', and then first the thallium chloride with hot Leached water, ensuring that an alkaline reaction is maintained, for example by adding full N atriunicarbonat, so that a dissolving of Cadmium is practically prevented. The thallium is made from this circulated, hot solution finitely converted cilica amalgam to thallium amalgam. It can be based on this Manner in mercury according to its solubility up to more than -lo0; 'oigeti Amalgam enriched. The zinc required for implementation must, if inan such high concentrations as its w-eseiitlicli lower mercury solubility because of gradually being admitted. The residue freed from the thallium is to Dissolution of the cadmium treated with sulfuric acid from the cadmium sulfate solution possibly copper precipitated out and the purified cadmium sulfate solution with zinc amalgam implemented.
Um aus dein Thallimnamalgam ein besonders reines Thallium zu gewinnen, kann man die geringen Mengen von Blei und Kadmium, die spurenweise in die Thalliumlösung und damit in das Amalgam gelangen können, durch Behandeln desselben mit einem Oxydationsmittel, beispielsweise Peroxyd, oder auch mit löslichen Thalliumsalzen, beispielsweise Thalliumsulfat, und zwar in ammoniakalischer Ammoncarbonatlösung bei Kadmium, in natronalkalischer Lö sting bei Blei, restlos entfernen. Dabei ist die erforderliche Menge des Oxydationsmittels dem Blei- bzw. Kadmiumgehalt des Amalgams entsprechend zu dosieren, da ein Überschuß auch Thallium herauslö seil würde. Aus dem gereinigten Thalliumamalgain wird durch Abdestillieren des Ouecksilbers sehr reines :Metall oder durch Zersetzung mit Säuren reiiles Thalliumsalz gewonnen..In order to obtain a particularly pure thallium from your thallimnamalgam, one can see the small amounts of lead and cadmium which in traces in the thallium solution and thus can get into the amalgam by treating it with an oxidizing agent, for example peroxide, or with soluble thallium salts, for example thallium sulfate, in an ammoniacal ammonium carbonate solution for cadmium, in an alkaline soda solution Loosened lead, remove completely. This is the required amount of oxidizing agent to dose according to the lead or cadmium content of the amalgam, as there is an excess Thallium would also be released. The purified thallium amalgain becomes through Distilling off the silver very pure: metal or by decomposition with acids pure thallium salt obtained.
Aus arsenhaltigen Rückständen wird das Arsen in bekannter Weise, z.
B. durch Behandlung finit Schwefelsäure bei höheren Temperaturen, weitgehend entfernt.
Das restliche in Lösung gebrachte Arsen wird, soweit es in der I11-w-ertigenForm
vorliegt, mit starken Oxydationsmitteln, beispielsweise Kaliumpermanganat, in die
V-w-ertige Form aufoxydiert. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß V-wertiges
Arsen bei der Behandlung der Ka@dmitimlatige mit Zinkanialgrini leicht stört, wenn
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED7241A DE846463C (en) | 1950-11-04 | 1950-11-04 | Process for processing cadmium-containing residues |
Applications Claiming Priority (1)
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DED7241A DE846463C (en) | 1950-11-04 | 1950-11-04 | Process for processing cadmium-containing residues |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE846463C true DE846463C (en) | 1952-08-14 |
Family
ID=7032014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED7241A Expired DE846463C (en) | 1950-11-04 | 1950-11-04 | Process for processing cadmium-containing residues |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE846463C (en) |
-
1950
- 1950-11-04 DE DED7241A patent/DE846463C/en not_active Expired
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