DE3044261C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Zementieren von Metallen aus ihren Lösungen - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen Zementieren von Metallen aus ihren LösungenInfo
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Description
schwimmfähige Abrieb von Fällmittel-Granulat mit der Strömung der Lösung nach oben mitgenommen werden
kann. Das Fällmittel verläßt den Reaktor erst dann, wenn es schwimmfähig ist, das heißt wann es praktisch
so fein ist wie das Zementat wodurch eine beste Ausnutzung des Fällmittels für den Fällungsprozeß herbeigeführt
ist Rückhalteorgane, wie Siebroste und dergJeichen, für das Fällmittelgranulat werden nicht benötigt
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung weist die Oberseite des Schwingbehälters eine zusätzliehe
Austrittsöffnung zum Abzug von Gasen und nicht ausreichend zementierter Lösung auf. Über den Anschluß
der Gasableitung kann wenigstens eine Teilmenge der Lösung in die Pumpvorlage für die frische Lösung
zurückgeführt werden. Damit hat man die Möglichkeit — ohne Rücksicht auf ein Flüssigkeitsniveau im
Behälter nehmen zu müssen —, im Schwingbehälter einen beliebigen Innendruck zu fahren (z. B. 0,2 bar oder
auch 5 bar Überdruck), welcher unmittelbar mit dem Durchsatz im Zusammenhang steht wodurch in der behandelten
Lösung gezielt die günstigsten Restwerte (z. B. in g/l) an auszufällenden Metallen erreichbar sind
und der erfindungsgemäße Zementationsschwingreaktor optimal betrieben werden kann.
Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Reaktors hängt auch vom Füllungsgrad der Fällmittel-Granalien
ab. Es kommt daher besonders darauf an, daß der günstigste Füllungsgrad im Schwingreaktor möglichst konstant
gehalten wird. Dies setzt voraus, daß man während des Betriebs den Granalien-Niveaustand angezeigt bekommt
Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß über eine oder mehrere Stellen am Schwingbehälter
isoliert in verschiedenen Höhen Elektroden fest angeschlossen. Die Elektroden sind an einem Stromkreis angeschlossen,
bei dem der Einfachheit halber der Schwingbehälter als Ganzes den Minus-Pol im Stromkreis
bildet. Im Stromkreis eingebaute Signalgeber, wie zum Beispiel Kontroll-Lampen, zeigen an, wenn der Niveaustand
des granalienförmigen Fällmittels die Höhe der jeweiligen Elektrode erreicht hat, weil dann der
Stromkreis zwischen den im Behälter offenen Stromkreisenden durch das Granalienbett geschlossen wird.
Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die erfindungsgemäße Zementationsvorrichtung mit Anschlüssen,
Fig.2 ausschnittsweite vergrößert die Einzelheit II
der F ig. 1.
Nach Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung
im wesentlichen aus einem rohrförmigen Schwingbehälter 10, der auf Schwingelementen 11 gelagert ist
und durch einen Schwingantrieb 12 in energiereiche Schwingungen versetzt wird. An dem einen Ende des
Schwingbehälters 10 befindet sich an dessen Oberseite die Eintrittsöffnung 13 für die frische Lösung, während
am entgegengesetzten Ende des Schwingbehälters ebenfalls an dessen Oberseite die Austrittsöffnung 14
für die behandelte Lösung, das Zementat und das v«?rbrauchte
Fällmittel, zusammen angezeigt durch den Pfeil 15, angeordnet ist. Ferner hat der Schwingbehälter
10 noch eine Einfüllöffnung 16 für die Zugabe von granulatförmigem
Fällmittel sowie eine Austrittsöffnung 17 zum Abzug von Gasen und nicht ausreichend zementierter
Lösung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Reinigung von Metall-Lösungen, zum Beispiel von Zinksulfatlösung
zur Vorbereitung auf die nachfolgende Elektrolyse. Dann besteht das Fällmittel aus Zinkgranalien,
durch weiche aus der Lösung die svörenden Begleitmetalle Cu, Cd, Co und Ni ausgefällt werden. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung kann aber auch zur Gewinnung von Metallen aus ihren Lösungen dienen, zum Beispiel
zur Gewinnung von Kupfer aus Kupfersulfatlösung. Dann besteht das Fällmittel aus Eisenstücken,
durch weiche das Kupfer ausgefällt wird.
Im Schwingbehälter 10 ist in Strömungsrichtung der Lösung gesehen hinter deren Eintrittsöffnung 13 und
vor deren Austrittsöffnung 14 je ein Umlenkblech 18,19 angeordnet das sich von der Oberseite des Schwingbehälters
nicht ganz bis zum Behälterboden erstreckt wobei zwischen Umlenkblechunterseite und Behälterboden
ein freier Durchtritt für die Lösung gebildet ist. Durch die Umlenkbleche 18 und 19 wird erzwungen,
daß die strömende Lösung das Granalienbett des Fällmittels 20 vollständig passiert. Das Fällmittel 20 und die
Lösung füllen zusammen das Behältervolumen 100%ig aus und über die Austrittsöffnung 17 mit Gasableitung
21 kann je nach Einstellung der Ventile 22 und 23 ein Teilstrom nicht ausreichend zementierter Lösung über
eine Rücklaufleitung 24 in die Pumpvorlage 25 für die frische Lösung 26 rückgeführt werden, die über Pumpe
27 und Leitung 28 zur Eintrittsöffnung 13 des Schwingbehälters 10 gefördert wird. An der Austrittsöffnung 14
werden nur die schwimmfähigen Zementatteilchen und der schwimmfähige Abrieb des granulatförmigen Fällmittels
20 nach oben mit der Strömung der Lösung 15 mitgenommen, die über Leitung 29 in eine Pumpvorlage
30 geleitet wird, aus welcher die Lösung zur Abtrennung des Zementats einer nachfolgenden, nicht dargestellten
Filtriereinrichtung zugeleitet wird. Durch den Rücklauf 24 eines Teilstroms der Lösung kann man im
Schwingbehälter 10 jeden beliebigen Innendruck fahren, der unmittelbar mit dem Durchsatz im Zusammenhang
steht und dabei die günstigsten Restwerte (in g/l) an Metallverunreinigungen in der behandelten Lösung
15 erreichen. Sind diese Restwerte in der behandelten Lösung 15 nicht ausreichend gut, wird einfach die Rücklaufmenge
17,24 erhöht
Der günstigste Füllungsgrad des granalienförmigen Fällmittels 20 im Schwingbehälter 10 von zum Beispiel
ca. 70 bis 80% kann erfindungsgemäß konstant gehalten werden. Zur genauen Anzeige des Niveaustandes des
Fällmittels ist durch die Schwingbehälterwand 31, geschützt durch elektrische Isolation 32, wenigstens in der
maximalen und in der minimalen Höhe des günstigstens Fällmittel-Niveaustands eine Elektrode 33 bzw. 34 eingeführt,
die über einen Stromkreis 35 mit Signalgebern 36 bzw. 37, zum Beispiel Kontroll-Lampen und mit einer
Stromquelle 38 mit dem Schwipgbehälter 10 verbunden ist, der als Ganzes den Minus-Pol im Stromkreis bildet,
während die Elektroden den Plus-Pol bilden.
Der bei angelegter Niedrigspannung im Stromkreis 35 fließende Strom wird verändert, wenn der Niveaustand
des granalienförmigen Fällmittels 20 die Hohe der jeweiligen Elektrode 34 bzw. 33 erreicht. Auf diese Weise
kann die Unterschreitung des minimalen Niveaustandes und die Überschreitung des maximalen Niveaustands
angezeigt werden. Mit der Meßgröße des Niveaustands des Fällmittels kann auch ein Rcgeleingriff
auf das Regelorgan 39 der Fällmittelzugabe gemacht werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Zementieren stücke innerhalb des Schwingbehälters dermaßen stänvon
Metallen aus ihren Lösungen, bestehend aus ei- 5 dig gegeneinandergeschlagen, daß durch die starken
nem schwingfähig gelagerten, mit einem Schwingan- Stoßimpulse das sich an den Fäilmittelstücken absetzentrieb
versehenen und mit granaliemförmigem Fäll- de Zementat ständig abgelöst wird, die vom Zementat
mittel gefüllten Behälter mit einer Eintrittsöffnung bedeckten Oberflächen der Fälimittelstücke sofort wiefür
die Lösung und mit einer Austrittsöffnur.g für die der blankgeklopft und abgerieben werdsn und für weian
ausgefälltem Metall verarmte Lösung, für das Ze- io tere Reaktionen sofort wieder zur Verfugung stehen,
mentat und für das verbrauchte Fällmittel, da- Die an ausgefälltem Metall verarmte Lösung und das
durch gekennzeichnet, daß von den Fällmittelstücken ständig abgelöste Zementat
werden kontinuierlich aus dem Schwingreaktor ausge-
a) im Schwingbehälter (10) in Strömungsrichtung tragen, während die Fällmittelstücke selbst, die sich im
der Lösung gesehen hinter deren Eintrittsöff- 15 Laufe der Zeit verbrauchen und durch neue Stücke ernung
(13) und vor deren Austrittsöffnung (14) setzt werden müssen, durch einen Siebrost im Schwingmindestens
je ein Umlenkblech («. I9) ange" behälter zurückgebalten werden sollen.
ordnet ist, das sich von der Oberseite des Der bekannte Schwingreaktor ist zu etwa 70% des
Schwingbehälters nicht ganz bis zum Behälter- Behältervolumens mit Fällmittelstücken und Lösung ge-
boden erstreckt, wobei zwischen Umlenkblech- 20 füllt Es kann sein, daß frisch zugegebene Lösung im
Unterseite und Behälterboden ein freier Durch- Schwingbshälter den Weg des geringsten Widerstandes
tritt für die Lösung gebildet ist und geht und weitgehend oberhalb der Fällmittelschüttung
b) die Eintrittsöffnung (13) für die Lösung und die abfließt, anstatt intensiv die Fällmittelschüttung zu
Austrittsöffnung (14) für die Lösung, das Ze- durchdringen, so daß in einem solchen Falle die Verweilmentat
und das verbrauchte Fällmittel an der 25 zeit der frischen Lösung im Zementationsreaktor zu
Oberseite des Schwingbehälters (10) angeord- kurz sein kann. Ferner kann es beim bekannten
net ist Schwingreaktor sein, daß sich einige der Schlitze des
zum Zurückhalten der Fällmittelstücke dienenden Sie-
2. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, da- brosts und/oder nachfolgende Armaturen mit Grenzdurch
gekennzeichnet, daß die Oberseite des 30 korn der Fällmittelstücke verstopfen, wodurch der
Schwingbehälters (10) zwischen der Eintrittsöffnung Durchfluß der gereinigten Lösung sowie des Zementats
(13) und der Austrittsöffnung (14) eine zusätzliche behindert werden kann. Würde man den Siebrost so
Austrittsöffnung (17) zum Abzug von Gasen und feinmaschig machen, daß sich die Fällmittelstücke nicht
nicht ausreichend zementierter Lösung aufweist mehr festsetzen können, so könnte das sehr feinkörnige
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 35 Zementat selbst zu Verstopfungen führen.
zeichnet, daß die Abzugsleitung für die nicht ausrei- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Be-
chend zementierte Lösung über eine Rücklauflei- trieb des bekannten Zementations-Schwingreaktors
tung (24) mit der Pumpenvorlage (25) für die frische noch weiter zu verbessern, besonders hinsichtlich seines
Lösung (26) verbunden ist. Wirkungsgrads und seiner Betriebssicherheit.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An- 40 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen
Anzeige des Niveaustandes des granalienförmigen des Anspruchs 1.
Fällmittels (20) durch die Schwingbehälterwand (31) Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unter-
wenigstens in der maximalen und der minimalen Hö- ansprächen 2 bis 4 angegeben.
he des günstigsten Fällmittel-Niveaustandes eine 45 Durch die Umlenkbleche wird erreicht, daß die strö-
Elektrode (33) bzw. (34) eingeführt ist, die über einen mende Lösung sowohl beim Eintritt in den Schwingbe-
Stromkreis (35) mit Signalgebern (36) und (37) mit halter als auch beim Austritt aus dem Schwingbehälter
dem Schwingbehälter (10) verbunden ist, wobei der sowie über die ganze Behälterlänge hinweg das Bett der
Stromkreis zwischen den offenen Stromkreisenden Fällmittelstücke ständig passiert und durchdringt, wo-
schließbar ist, wenn der Niveaustand des granalien- 50 durch die Verweilzeit der Lösung im Reaktor verlängert
förmigen Fällmittels (20) die Höhe der jeweiligen wird mit dem Endergebnis eines noch erhöhten Wir-
Elektrode (34,33) erreicht. kungsgrads des erfindungsgemäßen Zementationsreak-
tors. Durch die Umlenkbleche wird der Weg des gerin-
geren Widerstands für die Lösung, nämlich der Abfluß
55 nicht ausreichend behandelter Lösung oberhalb des
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinu- Betts des granalienförmigen Fällmittels ausgeschlossen,
ierlichen Ausfällen von Metallen aus ihren Lösungen, Durch die Umlenkbleche gibt es außerdem nicht die
bestehend aus einem schwingfähig gelagerten, mit ei- Gefahr von Verstopfungen durch Fällmittelstücke und/
nem Schwingantrieb versehenen und mit granalienför- oder Zementat.
migem Fällmittel gefüllten Behälter mit einer Eintritts- 60 Beim erfindungsgemäßen Zementations-Schwingre-
öffnung für die Lösung und mit einer Austrittsöffnung aktor sind die Eintrittsöffnung für die Lösung und die
für die an ausgefälltem Metall verarmte Lösung, für das Austrittsöffnung für die Lösung, das Zementat und das
Zementat und für das verbrauchte Fällmittel. verbrauchte Fällmittel an der Oberseite des Schwingbe-
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung (DE- hälters angeordnet. Damit wird nach einem besonderen
PS 24 57 660) wird aus einer Kupferlösung durch Zuga- 65 Merkmal der Erfindung das Behältervolumen zu 100%
be von Eisenstücken als Fällmittel kontinuierlich Ze- mit Lösung ausgefüllt und die ausreichend behandeile
mentkupfer ausgefällt. Mit der bekannten Vorrichtung Lösung strömt nach oben aus dem Schwingbehälter aus,
können auch aus einer Metall-Lösung, zum Beispiel aus so daß nur schwimmfähige Zementatteilchen und der
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| DE3044261A DE3044261C2 (de) | 1980-11-25 | 1980-11-25 | Vorrichtung zum kontinuierlichen Zementieren von Metallen aus ihren Lösungen |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE3044261A1 DE3044261A1 (de) | 1982-07-08 |
| DE3044261C2 true DE3044261C2 (de) | 1986-02-20 |
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Families Citing this family (3)
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1980
- 1980-11-25 DE DE3044261A patent/DE3044261C2/de not_active Expired
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