Przy niektórych znanych procesach traktowania zanieczyszczonych stopionych metali albo stopów w celu usuniecia zanie¬ czyszczen albo poszczególnych skladników ze stopów, stopiony metal jest traktowany stopionym odczynnikiem albo odczynnika¬ mi, które dzialaja na zawarte w stopie za¬ nieczyszczenia, jak np. miedz, cynk, cyne, arsen, antymon, bizmut i t. d., pochlaniaja je albo wiaza sie z niemi. Sposób tego ro¬ dzaju opisany jest np. w angielskim paten¬ cie Nr 189013, w którym jako odczynnik jest uzyta stopiona mieszanina sody zra¬ cej i soli kuchennej wraz z odpowiednim srodkiem utleniajacym, np. azotanem so¬ dowym.Przy wykonaniu takiego sposobu po¬ nowne otrzymywanie odczynnika albo od¬ czynników z masy reakcyjnej, zawieraja¬ cej zanieczyszczenia, które nalezy usunac, jest bardzo wazne, a nawet w pewnych przypadkach ze wzgledów ekonomicznych konieczne. Do ponownego otrzymania od¬ czynników tych masa musi byc traktowana woda, a roztwór odczynnika albo miesza¬ niny odczynników nalezy oddzielic od za¬ nieczyszczen, poczem roztwór musi byc od¬ parowany prawie do sucha i stopiony, aby odczynnik mógl byc ponownie uzyty w po¬ staci stopionej masy.Odparowywanie to jest nieekonomicz¬ ne, poniewaz wymaga kosztownego urza¬ dzenia, zajmujacego duzo miejsca i ponie¬ waz koszty przeprowadzenia tego sposobu,który fest zreszta dlugotrwaly, sa same przez sie duze. Poza tern, stosowanie sto¬ pionego odpzymaika itfymaga przyrzadu do ogrzewania go.Celem niniejszego wynalazku jest usu¬ niecie kosztów i wad, ^wiazanych z uzy¬ ciem stopionego odczynnika oraz upro¬ szczenie traktowania stopionej metalicznej masy oraz zmniejszenie zwiazanych z tern kosztów. Ponadto wynalazek umozliwia stosowanie pewnych odczynników, które dotychczas nie mogly byc uzywane w po¬ staci stopu.Nowy sposób polega na stosowaniu roz¬ tworu odczynnika (albo mieszaniny od¬ czynników) do traktowania stopionej masy metalicznej, przyczem ogrzany metal sto- piojry sam moze byc uzyty do odparowy¬ wania wody z roztworu przez bezposred¬ nie stykanie isie roztworu z metalem albo posrednio, np. zaipomoca rozzarzonych przez metaliczna stopiona mase scianek naczynia, do którego roztwór ten zostaje wprowadzony. Naczynie moze byc roz¬ grzane i w inny siposób, np. zapomoca srodka ogrzewalnego, sluzacego do utrzy¬ mania metalu w plynnym stanie. W obu przypadkach odparowana woda albo czesc jej w formie pary moze byc uzyta do we¬ wnetrznego dzialania albo mieszania od¬ czynnika ze stopiona masa metaliczna.Wyczerpany odczynnik, zawierajacy wy¬ dalone z masy metalicznej zanieczyszcze¬ nia, zostaje otrzymany w stanie plynnym, ciastowatym albo stalym i moze byc prze¬ prowadzony w roztwór, z którego mozna wydzielic znów roztwór odczynnika, który bez uprzedniego odparowywania albo sto¬ pienia moze byc na nowo uzyty do oczy¬ szczania.Dzieki iprzeto nowemu sposobowi zo¬ staja nietylko usuniete koszty i strata cza¬ su, zwiazane z odparowywaniem, ale rów¬ niez wykorzystuje sie cieplo stopionej ma¬ sy metalicznej do odparowywania wody, zawartej w roztworze odczynnika; takze odpowiednio zuzytkowuje sie wytworzona pare. Dalej sposób niniejszy umozliwia stosowanie odczynnika rozpuszczalnego, który przy pomyslnych temperaturach do oczyszczania metali nie daje sie latwo sto¬ pic. Ponizej opisano, jako przyklad, wyko¬ nanie niniejszego wynalazku.Mieszanina, skladajaca sie z wodoro¬ tlenku sodowego, soli kuchennej i odpo¬ wiedniego srodka utleniajacego, np. azota¬ nu sodowego, która dotychczas byla stoso¬ wana w stopionej formie, obecnie uzywana jest w postaci roztworu. Roztwór ten wpro¬ wadzony zostaje w scisle zetkniecie ze sto¬ piona masa metaliczna, która ma byc o- czyszczona, np. z zanieczyszczonym sto¬ pionym olowiem, przyczem roztwór ten wtryskuje sie do olowiu, utrzymywanego w temperaturze 500°C. Tworzaca sie jrzy- tem para przeciska czastki odczynnika przez olów. Dzialanie pary moze byc wzmocnione zapomoca mieszania calej ma¬ sy. Do przeprowadzenia pozadanego zmie¬ szania rozpuszczonego odczynnika ze sto¬ pionym metalem moze byc zastosowane kazde odpowiednie urzadzenie, przyczem jednak nalezy brac pod uwage, ze stopio¬ ny olów posiada o wiele wyzszy ciezar wlasciwy od rozpuszczonego odczynnika.Jako dalszy przyklad podaje sie sipo¬ sób wydalenia miedzi z olowiu zapomoca roztworu siarczka alkalicznego i zadanego siarfca roztworu sody kaustycznej, dalej u- suniecie cynku z olowiu zapomoca roztwo¬ ru chlorku cynkowego i soli kuchennej z dodatkiem albo bez dodatku specjalnych srodków utleniajacych, wzmacniajacych dzialanie powietrza.Wynalazek niniejszy nie ogranicza sie wspomnianymi przykladami, ale daje sie stosowac przy uzyciu innych odczynników i do traktowania innych metali, jak np. miedzi, cyny i t. d.Przy stosowaniu niniejszego wyna¬ lazku mozna zaoszczedzic na ilosci srod¬ ków utleniajacych, dodawanych do od- — 2 —czynnika, lrtóre zastepuje wytwarzajaca sie para wodna.Wynalazek niniejszy posiada i te za¬ lete, ze umozliwia prace przy temperatu¬ rze, lezacej ponizej punktu topliwosci od¬ czynnika, co w niektórych przypadkach jest bardzo pozadane.Dla blizszego wyjasnienia istoty niniej¬ szego wynalazku sluza rysunki, na których fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój pionowy wypelnionego stopiona masa me¬ taliczna naczynia do przetapiania, w któ¬ re wchodzi koniec rury do wprowadzenia roztworu odczynnika; fig. 2 i 3 — schema¬ tycznie pionowe przekroje przez dwa dal¬ sze urzadzenia do wykonania niniejszego sposobu, przyczem w urzadzeniu tern sa zastosowane srodki do regulacji i do sto¬ sowania wytworzonej z roztworu odczyn¬ nika paryj fig. 4 ¦— schematyczny przekrój calkowitego urzadzenia do wykonania wy¬ nalazku; fig. 5 — podobny przekrój, w którym urzadzenie wisi nad naczyniem do topienia i fig. 6 — widok zgóry, przedsta¬ wiajacy przewaznie mechanizm do prze¬ noszenia ruchomych czesci.Podlug fig. 1 roztwór reakcyjny wpro¬ wadza sie w bezposrednie zetkniecie ze stopiona masa w naczyniu / zapomoca o- twartej u dolu rury 2, której wolny koniec jest pograzony do odpowiedniej gleboko¬ sci w stopionej masie metalicznej. Para, tworzaca sie dzieki zetknieciu sie roztwo¬ ru odczynnika ze stopiona masa, rozprze¬ strzenia sie przy wznoszeniu sie do góry przez cala stopiona mase i scisle miesza odczynnik z metalem, który wskutek tego zostaje dokladnie oczyszczony. Wylot ru¬ ry 1 moze byc zaopatrzony w rozpylacz Wodny albo tez innego rodzaju rozdzielacz o dowolnym ksztalcie.W urzadzeniu podlug fig. 2, cieplo sto¬ pionej masy metalicznej zostaje uzyte po¬ srednio w ten isposób, ze metal rozgrzewa scianki urzadzenia do wyparowywania, które przenosza cieplo do roztworu. Na¬ czynie 3 pograzone jest czesciowo albo calkowicie w stopiona mase w naczyniu i.Roztwór odczynnika wprowadza sie do na¬ czynia 3 w mozliwie drobno podzielonym stanie przez rure 2. Wytworzona przez zetkniecie sie roztworu z goracemi sciana¬ mi naczynia 3 albo z plyta rozpryskujaca lub podobnem urzadzeniem, para wywolu¬ je w naczyniu 3 cisnienie, które mozna re¬ gulowac zapomoca wylotowej rury 4 i za¬ wora 5, przyczem cisnienie to moze byc uzyte do wtryskiwania uwolnionego od wody odczynnika z naczynia do stopionej masy metalicznej.Odczynnik moze byc wtryskiwany przez otwór w postaci wylotowego zawo¬ ru 6 w naczyniu 3 pod powierzchnie masy metalicznej. W tym przypadku odczynnik rozdziela sie Wraz z wytwarzajaca sie pa¬ ra przy wznoszeniu do góry przez stopiona mase. Na fig. 3 uwidoczniono naczynie 3, które moze byc u dolu odgraniczone od plynnego metalu, wskutek czego cisnienie pary doprowadza odczynnik przez wyloto¬ wa rure 7 do innego miejsca, np. do komo¬ ry reakcyjnej 8, w której zbiera sie od¬ czynnik, i w której, pod dzialaniem odpo¬ wiednich urzadzen, krazy stopiony metal.W tym przypadku zaleca sie zaopatrzyc naczynie 3 w zawór wlotowy 9, dzieki cze¬ mu stopiony metal moze sie perjodycznie dostawac do wnetrza naczynia 3, aby wraz z odczynnikiem byc odprowadzany dalej np. zapomoca znanej pompy Roesing^, przez co staje sie zbedna specjalna pompa do transportowania stopionej masy meta¬ licznej przez odczynnik albo tez dzialanie takiej pompy zostaje uzupelnione.Zamiast samoczynnego przepuszczania pary w okreslonych odstepach czasu przez odlotowa rure 7 mozna, przy parowej ru¬ rze wylotowej 4 albo w innem miejscu, za¬ stosowac zawór obrotowy albo suwakowy w celu umozliwienia okresowego odplywu pary, wskutek czego stopiony metal wznosi sie okresowo w naczyniu, przyczem nie ma - 3 -potrzeby opuszczania poziomu stopu az do wylotu rury odplywowej. Dzialanie takie¬ go zaworu jest szczególowo opisane poni¬ zej.Niezaleznie od urzadzenia, wytworzona para moze byc stale przeprowadzana do skraplacza albo uzyta do ogrzewania, lub tez czesc jej moze byc odprowadzana przez rure 10 (fig. 3), aby w postaci strumienia sluzyc do wprawiania .stopionej masy me¬ talicznej w ruch albo wprowadzania jej w obieg dla utrzymania równomiernej tem¬ peratury. Stopiona masa metaliczna moze byc jednak utrzymana w ruchu równiez w inny sposób, np. jak opisano ponizej, mo¬ ze byc poruszana mechanicznie.Na fig. 4, 5 i 6 przedstawione jest cal¬ kowite urzadzenie do wykonania wyna¬ lazku. Para, wytworzona w naczyniu 3 przez rozzarzona stopiona mase, zostaje uzyta do wtlaczania metalu i odczynnika, pochodzacego z odparowanego roztworu, przez rure 7 do otwartego u dolu zbiorni¬ ka 11, umieszczonego nad garnkiem 12, którego dno jest zaopatrzone w samo¬ czynny wpustowy zawór 13 lub zawór po¬ dobny, przyczem zawór taki winien posia¬ dac ponadto syfonowe lub plynowe za¬ mkniecie 14, przez które uwolniona od od¬ czynnika masa metaliczna moze przeply¬ wac do naczynia 1, pozostawiajac odczyn¬ nik w naczyniu 11. W ten sposób masa me¬ taliczna styka sie bardzo scisle z odczyn¬ nikiem; w razie potrzeby, masa ta moze powtórnie przeplynac przez zbiornik 3 i wyplywowa rure 7 do zbiornika 11, zscvne- rajacego odczynnik a nastepnie do garnkfa 12, az do oczyszczenia calej ilosci metalu w naczyniu 1.Dzieki takiemu parokrotnemu obiegowi osiaga sie dokladne oczyszczenie stopionej masy metalicznej. Oczyszczanie moze sie ponadto odbywac stopniowo w taki spo¬ sób, ze odczynnik zostaje co pewien czas usuwany i dodaje sie dalsze ilosci roztwo¬ ru tego samego odczynnika albo roztwory innych odczynników, przyczem w razie po¬ trzeby mozna równiez zmieniac warunki fizyczne, np. temperature. W taki sposób mozna usunac poczatkowo to zanieczy¬ szczenie, które daje sie najlatwiej wydzie¬ lac; jest ono wtedy w zasadzie wolne od pozostalych zanieczyszczen, które zreszta moga byc zkolei stopniowo usuwane w po¬ dobny sposób podczas dalszego przebiegu procesu.Jak widac z fig. 4, 5 i 6, naczynie do odparowywania 3 i zbiornik odczynnika 11 stanowia glówne czesci calkowitego urza¬ dzenia, które moze byc przenoszone np. zapomoca dzwigani 15. Do tego calkowi¬ tego urzadzenia nalezy równiez pozioma rama 16, do której jest przymocowana pio¬ nowa oprawa 17, osadzona na naczyniu 1 zapomoca haków 18, zaopatrzonych w scia¬ gajace sruby. Stopiona masa metaliczna, przeznaczona do oczyszczenia, znajduje sie w naczyniu /.Dno parownika 3 jest zaopatrzone w dwa kulowe zawory wpustowe 9 albo inne odpowiednie zawory. Zawory te umozli¬ wiaja jedynie doplyw metalu do naczynia 3, które poza tern jest zaopatrzone w dy¬ sze 19, osadzone na pierscieniu doprowa¬ dzajacym 20 albo tez w inne odpowiednie urzadzenie rozdzielcze, sluzace do tego, aby roztwór odczynnika kierowac, wzgled¬ nie wytryiskiwac na sciany naczynia 3. Do wzmozenia wytryskiwania moze byc uzy¬ te sprezone powietrze albo para. Wtloczo¬ na przez rure 7 mieszanina metalu i od¬ czynnika doplywa do zbiornika 11 i garnka 12 przez rozdzielacz 21, przepuszczajacy mieszanine w cienkich strumieniach albo w drobnych kroplach.Przy opuszczeniu urzadzenia w stopio¬ ny metal masa stopiona plynie do garnka 12 przez zawór 13, znaj dujacy sie na dnie garnka. Podczas przebiegu oczyszczania garnek 12 napelnia sie stopniowo plyna¬ cym z parownika 3 metalem, który nastep¬ nie odplywa zpowrotem, uwolniony od od-czynnika, przez otwór 22 syfonu 14 do na¬ czynia i. Odczynnik pozostaje w zbiorniku 11, gdzie plywa na powierzchni zbieraj a- cegp sie w garnku 12 metalu.Wylot £2 garnka 12 moze byc zaopa¬ trzony w obslugiwany z odpowiedniego uuejsca poza urzadzeniem srubowy zawór, ktpry w oelu usuniecia zawartego w zbior¬ niku 11 odczynnika moze byc czesciowo lub calkowicie zamkniety, co zastepuje wyjmowanie zbiornika 11 wraz z garnkiem 12 z urzadzenia dla wylania odczynnika.Zapobiega to wyplywowi czesci albo cal¬ kowitej ilosci metalu z otworu 22 do na¬ czynia /, wskutek czego poziom metalu, doplywajacego stale do zbiornika //, stop¬ niowo wznosi sie, a plywajacy na po¬ wierzchni metalu stopiony odczynnik mo¬ ze przeplywac ze zbiornika 11 przez odpo¬ wiedni wylew 11* do przenosnego naczy¬ nia.W zbiorniku 11 i w garnku 12 sa umie¬ szczone mieszadla, osadzone na wale 24 i napedzane silnikiem 26 za posrednic¬ twem skrzynki przekladniowej 25. Silnik 26 napedza prócz tego zapomoca walu 27 mieszadla 28, sluzace do mieszania sto¬ pionego metalu w kapieli 1 w celu ciagle¬ go stykania sie swiezego i cieplejszego stopionego metalu z zewnetrzna powierzch¬ nia parownika 3. Silnik ten porusza prócz tego zawór, np. tlokowy zawór obrotowy 29, -przez który moze odplywac para wy¬ tworzona w parowniku 3 clzieki odparowy¬ waniu roztworu odczynnika po przejsciu przez oddzielacz 30, sluzacy do tego, aby roztwór, porywany niekiedy przez pare, odprowadzac zpowrotem do parownika 3.Tlok zaworu 3 jest zaopatrzony w prze¬ stawiane przepustowe otwory, które moga hyc nastawiane podczas pracy. Szybkosc obiegowa moze byc równiez w podobny sposób regulowana zapomoca przeklad¬ ki 31.Czesci urzadzenia, znajdujace sie nad kapiela metalowa, teoga byc otoczone pla¬ szczem 32, który, w razie potrzeby, moze sluzyc do ogrzewania oddzielacza 30 i na¬ czynia U ^spalinami pieca. Jezeli bowiem zasuwa 33 zostaje otwarta, a zasuwa 34 — zamknieta, wówczas gazy zostaja kierowa¬ ne kanalem 35 do wlotowej rury 36 i prze¬ plywaja przez wnetrze plaszcza 32 oraz wylotowa rure 37 w kierunku strzalek.Jezeli urzadzenie nie ma byc ogrzewa¬ ne w opisany sposób, wówczas wpustowa zasuwa 33 moze byc zamknieta, a zasuwa 34 — otwarta, wskutek czego gazy plyna bezposrednio kanalem 35 do kanalu glów¬ nego, jak to wskazuja strzalki na fig. 5.Oczyszczanie odbywa sie zapomoca wyzej opisanego urzadzenia, np., jak na¬ stepuje: stopiona metaliczna masa, która ma byc oczyszczona, znajduje sie w na¬ czyniu 1 i urzadzenie zajmuje polozenie wskazane na fig. 5. Tlokowy zawór obro¬ towy 29 zostaje calkowicie otwarty i urza¬ dzenie opuszcza sie wdól, poczem stopio¬ na masa metaliczna wznosi sie w przyrza¬ dzie 3 do parowania i jednoczesnie w garn¬ ku 12, zaopatrzonym w syfonowe zamknie¬ cie, az do osiagniecia jednakowego pozio¬ mu. Urzadzenie umocowuje sie nastepnie zapomoca haków 18, poczem silnik 26 zo¬ staje uruchomiony i obraca mieszadla 23 i 28. Roztwór odpowiedniego odczynnika wtryskuje sie przez dysze 19 do przyrzadu do parowania 3 pod cisnieniem, przewyz¬ szaj acem cisnienie, które ma byc wytwo¬ rzone w tym przyrzadzie. Roztwór paruje wskutek zetkniecia sie ze scianami przy¬ rzadu 3, ogrzanemi przez znajdujaca sie w naczyniu 1 stopiona mase, odczynnik zo¬ staje przytem czesciowo albo calkowicie odwodniony i wytwarza sie para.Gdy zawór 29 pozostaje calkowicie o- twarty, to metal i odwodniony odczynnik pozostaja w przyrzadzie 3, a para wyply¬ wa z urzadzenia przez wpustowy otwór zaworu.Gdy zawór 29 jest zamkniety, to cisnie¬ nie pary, wytworzonej w parowniku, tlo- — 5 —czy stopiona mase metalowa waz z od¬ wodnionym odczynnikiem przez wyplywo¬ wa mre 7, az do chwili, gdy poziom stopu znajdzie sie tuz pod dolnym koncem rury 7. Para moze wówczas wyplywac przez te rure, przez co cisnienie w przyrzadzie do parowania opada i stopiona masa metalo¬ wa przeplywa ponownie przez wpustowy zawór 9 i wznosi sie w tym przyrzadzie, zapobiegajac dalszemu wyplywowi pary, wskutek czego cisnienie w parowniku znów wzrasta i stopiony metal z odwodnionym odczynnikiem i para znów sa wytlaczane przez wyplywowa rure. W ten sposób przez caly czas wytwarzania pary w parowniku odbywa isie w szybkich wahaniach pompo¬ wanie metalu z naczynia do stapiania przez zawór 9 wraz z odwodnionym odczynni¬ kiem i para przez wypustowa rure 7 do zbiornika //.Przewaznie jednak przy oczyszczaniu metali niezbednem jest, by odplyw pary wraz z plynacym z odplywowej pary stru¬ mieniem metalu i odczynnika byl ograni¬ czony i nawet zupelnie przerwany. Cel ten osiagniety zostaje przez tlokowy zawór 29, który umozliwia wypuszczanie dowolnej ilosci pary, wytworzonej w parowniku w okreslonych odstepach czasu. Przez nasta¬ wianie zaworu 29 wahanie powierzchni od¬ wodnionego odczynnika i metalu w parow¬ niku mozna w taki sposób miarkowac, za¬ leznie od zmian wewnetrznego cisnienia pary, aby poziom ten nie opadal nigdy tak nisko, by para mogla odplywac z parowni¬ ka przez odplywowa rure 7. Kofiiec odply¬ wowej rury 7 moze byc stale zamkniety.Metal dostaje sie wtedy przez zawór 9 do parownika, gdy tlokowy zawór 29 jest o- twarty, a metal i odczynnik zostaja wytla¬ czane tylko wówczas, gdy zawór 29 jest zamkniety, przyczem wystepujace w da¬ nym przypadku nadmierne cisnienie moze byc usuniete przez nieprzedstawiony na rysunku zawór bezpieczenstwa/Odwodnio¬ ny odczynnik dokladnie stylca sie, podczas tloczenia go ku górze przez* wyplywowa rure 7, z plynaca jednoczesnie przez rure stopiona masa metaliczna i nawet mozliwe jest, ze metal jest juz zupelnie oczyszczo¬ ny w tym momencie, gdy zmieszany z od¬ czynnikiem wyplywa z rozdzielacza 21.W razie potrzeby mozna tuz ponad dol¬ nym koncem wylotowej rury 7 umiescic zawór wsteczny, który bedzie zapobiegal odplywowi zpowrotem slupa plynu.Przy wplywaniu do zbiornika 11 sto¬ piona masa metaliczna zostaje wskutek swego znacznie wiekszego ciezaru gatun¬ kowego oddzielona od odczynnika, plywa¬ jacego na powierzchni stopionego metalu w syfonowym garnku 12; metal w garnku 12 opada, podnosi sie przez syfon 14, wycie¬ ka przez wylotowy otwór i dostaje sie znów do naczynia 1. Garnek 12 pozostaje wypelniony metalem przynajmniej do po¬ ziomu wylotowego otworu 22 i wytwarza w ten sposób dostateczne zamkniecie dla od¬ czynnika, plywajacego na powierzchni me¬ talu.Gdy zbiornik 1.1 jest juz wypelniony odczynnikiem, mozna wtedy, jak jest po¬ wyzej opisane, opróznic go i stosowac roz- czynnik ten do ponownego otrzymania roz¬ tworu odczynnika i zawartych w nim sklad¬ ników oczyszczanego metalu w celu uzy¬ cia do dalszych zabiegów oczyszczania.W razie potrzeby w ciagu trwania pro¬ cesu oczyszczania moga byc wprowadzane samoczynnie do zbiornika 11 dodatkowe substancje stale, stopione albo gazowe. PL