{"id":36923,"date":"2024-01-24T10:31:48","date_gmt":"2024-01-24T08:31:48","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/rueckgewinnung-von-pyrit-und-blei-ein-ueberblick\/"},"modified":"2024-09-18T14:06:04","modified_gmt":"2024-09-18T12:06:04","slug":"rueckgewinnung-von-pyrit-und-blei-ein-ueberblick","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/rueckgewinnung-von-pyrit-und-blei-ein-ueberblick\/","title":{"rendered":"R\u00fcckgewinnung von Pyrit und Blei: Ein \u00dcberblick"},"content":{"rendered":"\n

\n\t\tR\u00fcckgewinnung von Pyrit und Blei: Ein \u00dcberblick\n\t<\/h2>\n\tUm sein unz\u00e4hliges Arsenal an Verwendungsm\u00f6glichkeiten weiter zu erweitern, <\/em>
\n Pyrit<\/a>
\n<\/u> ist ein wirksamer und wesentlicher Bestandteil der Produktion und R\u00fcckgewinnung von Blei. Industrielle Einschl\u00fcsse von Pyrit in st\u00f6chiometrischen und subst\u00f6chiometrischen Mengen von Pyrit (behandelt oder unbehandelt) basieren entweder auf Porosit\u00e4tsprofilen oder der Redoxchemie von Pyrit und sind allein daf\u00fcr verantwortlich, das Gleichgewicht bei der Bleiverh\u00fcttung nach rechts zu verschieben. Dar\u00fcber hinaus wird Pyrit in seiner kalzinierten oder verschlackten Form zur Entfernung von Metallen (einschlie\u00dflich Blei) aus w\u00e4ssrigen L\u00f6sungen verwendet, z. B. in Bergbaur\u00fcckst\u00e4nden.<\/em>\n

\n\t\tPyrit im Bleischmelzprozess\n\t<\/h2>\n\t

Es besteht kein Zweifel, dass das Schmelzen, so einfach es auch erscheinen mag, ein komplexer Prozess ist. Neben dem Erz und\/oder dem recycelten Metall werden der H\u00fctte viele Komponenten zugesetzt. Unten ist die chemische Gleichung f\u00fcr die Umwandlung von Bleioxid (PbO, das Prim\u00e4rerz) in das Metall dargestellt(1). Durch den Einsatz von Hitze und einer Kombination aus reduktiven und oxidativen Additiven ist der Prozess effektiv und effizient. Die folgenden Reduktions- und Oxidationswege sind entscheidend und w\u00fcrden ohne Pyrit nicht funktionieren. Pyrit wirkt hier als Reduktionsmittel.<\/p>\n2FeS2<\/sub> + 15 PbO \u2192Fe2O3<\/sub>+ 4 SO3 + 15 Pb \u0394G = –23.804<\/sub> kcal mol-1<\/sup>
\nFeS 2 + 5 PbO \u2192 FeO + 2 SO<\/sub>2<\/sub> + 5 Pb \u0394G = -9.548 kcal mol-1<\/sup>\nTrotz der hohen Temperaturen, bei denen diese Reaktionen ablaufen, sind sie bei 1.100 \u00b0C(2) thermodynamisch g\u00fcnstig, wie aus den oben zitierten Gibbs-Werten f\u00fcr freie Energie (\u0394G) hervorgeht. Das Gleichgewichtsdr\u00fccken ist hier sehr stark ausgepr\u00e4gt, wobei die erzeugten Eisenspezies den Effekt haben, das Gleichgewicht nach rechts zu dr\u00fccken, wenn sie sich in der Schlacke aufl\u00f6sen. Dieser Effekt wird noch dadurch moduliert, dass das Schwefeldioxid leicht und schnell in die Atmosph\u00e4re abgegeben wird. Nicht dargestellt ist das Natriumcarbonat, das zugesetzt wird, um das Schwefeltrioxid zu sequestrieren und in Natriumsulfat und Kohlendioxid (SO3 bisNa2SO4 +<\/sub>CO2<\/sub>) umzuwandeln, das in die Schlacke gelangt bzw. in die Atmosph\u00e4re verschwindet(3).<\/sub> Elementarer Schwefel k\u00f6nnte theoretisch verwendet werden, aber er ist schwieriger zu handhaben als
\n Pyrit <\/a>
\n<\/u> und hat einen niedrigeren Schmelz- und Siedepunkt, was ihn weniger effizient macht(4).\n\t\t\t\t\"shutterstock_1671212602\n

\n\t\tSekund\u00e4re Bleientfernung\n\t<\/h2>\n\t

Wegen des fehlenden Bedarfs an Redoxchemie f\u00fcr die sekund\u00e4re Entfernung von Blei (d.h. Blei, das zum gr\u00f6\u00dften Teil aus Schrottquellen gewonnen wurde) spielt Pyrit hier keine Rolle, es sei denn, das Blei wird eingeschmolzen und einem herk\u00f6mmlichen (prim\u00e4ren) Bleiisolationsprozess zugef\u00fchrt. Blei ist, wie viele andere Metalle, unendlich recycelbar, sofern Verunreinigungen entfernt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\t\t\t\t\"Metallgussverfahren\n\t\t\t\t\"Kupferdraht\n

\n\t\tChlorierung R\u00f6sten\n\t<\/h2>\n\t

Die Chlorierungsr\u00f6stung ist eine Methode zur Extraktion hochwertiger Metalle aus Abraumhalden. Durch das R\u00f6sten von Tailings-Materialien (z. B. aus dem Blei-, Gold- und Silberbergbau) und die anschlie\u00dfende Einwirkung einer chlorreichen Atmosph\u00e4re bilden hochwertige Metalle leicht ihre Chloridsalze in situ<\/em>, die dann leicht abtrennbar sind und sp\u00e4ter entchlort werden. Pyrit wurde als Material vorgeschlagen, um die Umwandlung der Chloridquelle (Calciumchlorid) in elementares Chlor(5) nach der folgenden Formel zu verbessern:<\/p>\n

CaCl2<\/sub> + FeS 2 + O 2 \u2192 CaSO4<\/sub> + Fe 2 O3<\/sub> + Cl<\/sub> <\/sub>2<\/sub><\/p>\n

Chlorgas kann dann mit jedem vorhandenen Metall (z. B. Blei, Gold usw., das in geringer Konzentration vorliegt und weit durch die Berge verteilt ist) reagieren, um das Chlorid dieses Metalls zu bilden:<\/p>\n

M + Cl2 \u2192MCl2<\/sub> (oder andere Chloride des Metalls, wobei „M“ ein Metall ist)<\/p>\n

Das Chlor w\u00fcrde schlie\u00dflich durch einfache thermische Zersetzung des Kalziumchlorids entstehen, aber Pyrit verst\u00e4rkt dies. Die Verwendung von Pyrit hat auch breitere Anwendungen bei der Sanierung verschiedener Metallr\u00fcckst\u00e4nde, einschlie\u00dflich Zyanid(6). Insgesamt zahlt sich der Vorteil aus, einfach zu handhabenden und relativ kosteng\u00fcnstigen Pyrit zur Verbesserung des Calciumchlorid-Prozesses verwenden zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

\n\t\tPyrit und S\u00e4uren\n\t<\/h2>\n\t

Wie bereits in anderen Diskussionen auf dieser Website erw\u00e4hnt, ist Pyrit weitgehend tolerant gegen\u00fcber S\u00e4uren und Basen. Damit kann es in einem noch breiteren Anwendungsspektrum eingesetzt werden. Eine Methode zur Gewinnung von Bleierz Bleiglanz ist die Oxidation mit Pyrit und konzentrierter Salpeters\u00e4ure. Bei dieser „nasschemischen“ Methode wird Blei in die w\u00e4ssrige Phase gebracht, im Gegensatz zur Verwendung eines Ofens und dem Einschmelzen des Erzes. Daher kann es einen geringeren Energiebedarf haben. Beim Erhitzen des Bleiglanzerzes mit Pyrit und Salpeters\u00e4ure laugt Bleisulfid in die w\u00e4ssrige Phase und erzeugt schlie\u00dflich Anglesit – PbSO4<\/sub>. Aufgrund der damit verbundenen Temperaturen wird die Oxidation durch die S\u00e4ure leicht durchgef\u00fchrt, wobei auch eine kleine Menge Plumbojarosit gebildet wird(7). Diese Methode kann besonders attraktiv sein, wenn das Blei schlie\u00dflich als h\u00f6heres Sulfid\/Sulfat im Gegensatz zu elementarem oder geschmolzenem Blei ben\u00f6tigt wird. Jeder moderne Chemiker w\u00fcrde es vorziehen, einen direkteren Weg zu w\u00e4hlen, wenn es um das Sulfid\/Sulfat geht, das ben\u00f6tigt wird – was den Hochofen vollst\u00e4ndig \u00fcberfl\u00fcssig macht. Blei(ii)-sulfat hat vielversprechende Anwendungen in elektrischen Speichern und Batterien.<\/p>\n\t\t\t\t\"Lead-Ingot-Block-Plate-Billet-Lead-Metal-Plumbum-Ingot\"\n

\n\t\tBehandelter Pyrit: Weitere Anwendungen\n\t<\/h2>\n\t

W\u00e4hrend viele der vorherrschenden Anwendungen f\u00fcr Pyrit es in seiner rohen, unbehandelten Form verwenden, gibt es viele andere, bei denen ein einfacher Prozess wie die Kalzinierung mehr T\u00fcren \u00f6ffnen kann. Der Schmelzpunkt von Pyrit von 1.177 \u00b0C bedeutet, dass die Kalzinierungstemperaturen deutlich darunter liegen m\u00fcssen. Die Bildung von Pyritschlacke – im Grunde ein R\u00f6stprozess mit anschlie\u00dfender Entschwefelung – hat ebenfalls eine bescheidene Palette von Anwendungen.<\/p>\n

\n\t\tKalzinierter Pyrit\n\t<\/h2>\n\t

Wie bei anderen Materialien, die einer Kalzinierung unterzogen werden, wird w\u00e4rmebehandelter Pyrit por\u00f6ser und polykristalliner – was ihm Eigenschaften verleiht, die sich besonders gut f\u00fcr die R\u00fcckgewinnung von Verunreinigungen oder Metallen eignen. Kalzinierter Pyrit hat sich als wirksam bei der Entfernung von Quecksilber(8) und Kupfer(9) aus den Bergr\u00fcckst\u00e4nden und der Entw\u00e4sserung erwiesen. In der Landwirtschaft kann Pyrit in seiner kalzinierten Form m\u00e4\u00dfig hohe Konzentrationen von Ammonium-, Phosphat- und Nitritionen aus stehenden und abflie\u00dfenden Gew\u00e4ssern entfernen, wodurch sein Austritt in Gew\u00e4sser verhindert und vor Eutrophierung gesch\u00fctzt wird(10).<\/p>\n

Kehren wir zu Blei und seiner R\u00fcckgewinnung aus w\u00e4ssriger L\u00f6sung zur\u00fcck, so wird uns eine \u00e4hnliche Geschichte pr\u00e4sentiert: Por\u00f6ser kalzinierter Pyrit ist wirksam bei der Entfernung von Blei. In einer Studie wurde untersucht, wie kalzinierter Pyrit in Festbetts\u00e4ulen gest\u00fctzt werden kann und w\u00e4ssrige L\u00f6sungen mit einfachem und gemischtem Metallcharakter dar\u00fcber geleitet werden k\u00f6nnen. Pyrit war nicht nur in der Lage, Kupfer zu entfernen, sondern auch 73,7 mg g-1<\/sup> Blei (mg Blei pro Gramm kalzinierter Pyrit) aus einer einzigen Metalll\u00f6sung, was einer ca. 15% Wirkungsgrad.. Wenn dies auf eine Multimetalll\u00f6sung aufgetragen wurde, die neben Kupfer und Blei auch Cadmium und Zink enthielt, sank die Effizienz f\u00fcr die isolierte Bleientfernung auf 2,5 % (11). Die Autoren beschreiben den Wirkungsmechanismus als den der Ausf\u00e4llung und Aufl\u00f6sung durch die Bildung von Covellit und Bleiglanz in situ<\/em>, wie bereits beschrieben.<\/p>\n\t\t\t\t\"Eisen\n

\n\t\tPyrit-Schlacke\n\t<\/h2>\n\t

Es bestand Interesse an der Umwandlung von Metalloxiden in ihre \u00e4quivalenten Sulfide, die Anwendungen im Bereich der Energiespeicherung haben k\u00f6nnten. Vulkanisation ist ein Prozess, der h\u00e4ufiger mit der Gummiherstellung in Verbindung gebracht wird – und bezieht sich korrekt auf die Behandlung von Naturkautschuk mit Schwefel f\u00fcr die H\u00e4rte -, aber Forscher haben gezeigt, dass Bleioxid mit Pyrit vulkanisiert (dh mit Schwefel zur Umwandlung in das Sulfid behandelt) werden kann. Wenn Oxid und Pyrit bei 900 \u00b0C zusammen erhitzt werden, wandeln sie sich bei nahezu vollst\u00e4ndigem Umwandlungsniveau in das Sulfid um, wodurch PbS in hochreiner Kristallform entsteht(11).<\/p>\n

\n\t\tBeratung von Manganoxid\n\t<\/h2>\n\t
    \n
  • Die R\u00fcckgewinnung von Blei ist ein wesentlicher industrieller Prozess, bei dem die Vermeidung von Verlusten an Wasserl\u00e4ufe und die Umwelt im Allgemeinen von entscheidender Bedeutung ist<\/li>\n
  • Im Rahmen der Herstellung von Bleiverh\u00fcttung wird Pyrit zugesetzt, um sicherzustellen, dass Bleioxid zu metallischem Blei reduziert wird<\/li>\n
  • Pyrit ist in der Lage, die Chlorr\u00f6stung zu verbessern, ein Verfahren, bei dem Metalle und Edelmetalle in kleinen Mengen aus Abraumhalden entfernt werden, z. B. aus der Bleiproduktion<\/li>\n
  • Mit S\u00e4uren bietet Pyrit einen „nasschemischen“ Ansatz f\u00fcr die Bleiextraktion, der das Schmelzen vermeidet<\/li>\n
  • Bei der industriellen Sanierung und der Behandlung von Bergbauabf\u00e4llen kann kalzinierter Pyrit als „Schwamm“ dienen, um Blei aus dem Abflusswasser zu entfernen. Schlackenpyrit wirkt auf \u00e4hnliche Weise, um Blei aus w\u00e4ssriger L\u00f6sung zu entfernen<\/li>\n
  • Pyritschlacke ist eine Form von Pyrit, die bei der Entfernung von Metallen – einschlie\u00dflich Blei – aus der L\u00f6sung wirksam ist und f\u00fcr eine Vielzahl von Metallen bei pH-Werten \u00fcber 6 wirksam ist<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\"Pyritpulver\n\t

    Verweise<\/strong><\/p>\n1 Z. Szczygiel et al.<\/em>, JOM,<\/em> 1998<\/strong>, 4, 55
    \n2 H. Wang und D. Shooter, Environ. Tech.<\/em>, 2000, 21<\/strong>, 561\n

    3 E. R. Cole und A. Y. Lee, Hydrometallurgy<\/em>, 1984, 12<\/strong>, 49<\/p>\n

    4 C. Zschiesche et al., Herausforderungen und Chancen eines Bleischmelzprozesses f\u00fcr komplexe Futtermischungen<\/em>, in: B. Davis et al.<\/em> (Hrsg.), Extraction 2018, Ottawa, <\/em>2018<\/em><\/p>\n

    5 X. Guo et al.<\/em>, Aufl. Purificat. Tech.<\/em>, 2020 250<\/strong> , 117168<\/p>\n

    6 W. Wang et al<\/em>., J. Cleaner Prod.<\/em>, 2021, 302<\/strong>, 126846<\/p>\n

    7 R. G. Z\u00e1rate und G. T. Lapidus, Hydrometallurgy<\/em>, 2012, 115<\/strong>, 57<\/p>\n

    8 P. Liu et al.<\/em>, Mineralien<\/em>, 2019<\/strong>, 9, 74<\/p>\n

    9 T. Chen et al.<\/em>, Bergarbeiter. Wasser Env.<\/em>, 2019<\/strong> 36, 397<\/p>\n

    10 J. Guo et al.<\/em>, Env. Res.<\/em>, 2021<\/strong>, 194, 110708<\/p>\n

    11 Y. Yang et al.<\/em>, Ind. Eng. Chem. Res.<\/em>, 2014<\/strong>, 53, 18180<\/p>\n12 A. Jokilaakso et al.<\/em>, Metals<\/em>, 2019, 9, 911<\/strong>
    \n13 D. Chen et al.<\/em>, Bergarbeiter. Prozess. Auszug. Metallurg.<\/em>, 2012<\/strong>, 127, 79\n

    14 T. J. Chan et al.<\/em>, Eisenerzeugung und Stahlerzeugung<\/em>, 2013<\/strong> , 40, 430<\/p>\n

    15 D. Bendz et al.<\/em>, Appl. Geochem.<\/em>, 2017<\/strong>, 85, 106<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Zus\u00e4tzlich zu seinem unz\u00e4hligen Arsenal an Verwendungsm\u00f6glichkeiten ist Pyrit ein wirksamer und wesentlicher Bestandteil der Produktion und R\u00fcckgewinnung von Blei.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":36903,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[2846,2463,2466],"tags":[],"class_list":["post-36923","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-andere-blog","category-giesserei-blog","category-spezialisierte-dienstleistungen-blog"],"yoast_head":"\nR\u00fcckgewinnung von Pyrit und Blei: Ein \u00dcberblick<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Pyrite is a crucial component in lead refining and recovery. 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