Rudy siarczkowe zawierajace zelazo, jak np. piryty, przerabiano dotychczas do rozmaitych celów zapomoca chloru lub chlorku siarki, lecz najczesciej rude siarczkowa prazono, przed potraktowaniem jej chlorem w celu przemiany tej rury w rude tlenkowa, czyli ze .siarka byla usu¬ wana z tej rudy przed przerobieniem jej zapomoca chloru. Chlor lub chlorek siarki uzywano równiez do usuwania z rudy siar¬ ki, a to droga przetworzenia w chlorki me¬ talów zawartych w tej rudzie i wydziele¬ nia siarki czystej lub w postaci chlorku siarki. Zapomoca zadnego z tych sposobów nie mozna bylo jednak otrzymac siarki o takiej czystosci, aby posiadala ona wartosc handlowa, poniewaz nie wydzielala sie ona w stanie czystym, czyli ze niemozliwe by¬ lo dotychczas otrzymywanie siarki czystej zapomoca chloru. Sposoby powyzsze byly równiez niepraktyczne z tego wzgledu, iz napotykano w nich na znane trudnosci przy skraplaniu par siarki, która w tempe¬ raturze okolo 114°C stapia sie na rzadki i bardzo ciekly plyn, a w temperaturach znacznie wyzszych od tego punktu topli¬ wosci siarka staje sie lepka i podobna do smoly, przyczem w temperaturze pomie¬ dzy 200 —• 2S0°C staje sie ona tak zawie¬ sista, iiz nie moze juz plynac. Te wlasnie wlasnosci siarki uniemozliwialy dotych¬ czas uzycie zwyklych skraplaczy umozli¬ wiajacych otrzymywanie siarki bez prze¬ rwy, czyli otrzymywanie siarki w stanie plynnym, wobec czego siarka otrzymywa¬ na byla dotychczas z par jedynie w posta¬ ci stalej, czyli tak zwanego kwiatu siarki.W badaniach nad niniejszem wynalaz-kiem stwierdzono, ze z pirytów i innych rud siarkowych zawierajacych zelazo moz¬ na otrzymywac ekgtóocoicznie siarke czysta stosujac pewne srodki. Zapamoca sposobu, który stanowi przedmiot wynalazku mozna otrzymywac ekonomicznie z pirytów, siar¬ ke czysta, a w wypadku zastosowania te¬ go sposobu do rud siarczkowych, zawiera¬ jacych zelazo i niewielka domieszke in¬ nych metalów wartosciowych, otrzymuje sie cenne produkty uboczne w postaci do¬ godnej, np. nikiel w postaci chlorku niklu* Sposób niniejszy pozwala równiez o- trzymywac z rudy siarczkowej zelazo w postaci tlenku zelaza, czyli ze z rudy o- trzymuje sie dwa produkty wartosciowe, a mianowicie: siarke i tlenek zelaza, a obok tego produkty uboczne, jak np, cynk, olów, nikiel, miedz i inne, przyczem zarówno tle¬ nek zelaza jak i siarka otrzymywane sa w stanie bardzo czystym, dzieki czemu siarke mozna zuzytkowac do wyrobu kwasu siar¬ kowego sposobem kontaktowym, przyczem tlenek zelaza nie zawiera zupelnie fosforu isiarki. < , Podczas otrzymywania tlenku zelaza, zelazo zawarte w rudzie przechodzi w chlorek zelazowy w postaci pary, która spala sie nastepnie w powietrzu stosownie do sposobu opisanego w amerykanskim pa¬ tencie Nr 1552786, Podczas tego spalania chlorku zelazowego wywiazuje sie chlor o najwyzszem stezeniu wynoszacem 33°, które to stezenie daje sie calkowicie osia¬ gnac w praktyce. Chlor w sposobie niniej¬ szym stosuje sie obiegowo czyli cyklicznie, a mianowicie rozcienczony chlor uchodza¬ cy z palnika komory utleniajacej zostaje uzyty do chlorowania rudy, z której usuwa siarke, tworzac chlorek zelazowy, spalany nastepnie celem ponownego otrzymania rozcienczonego chloru.Chcac otrzymac z rud siarczkowych siarke mozliwie jak najczystsza trzeba, a- by siarka ulatniala sie z rudy w postaci pary w temperaturze parowania mozliwie jak najnizszej i aby para siarki nie zawie¬ rala innych par, które skroplilyby sie na¬ stepnie w skraplaczu, gdyz obecnosc np. chlorku siarki lub zelaza w siarce! otrzy¬ mywanej w skraplaczu obniza jej wartosc i ogranicza jej zastosowanie.Siarka wrze przy temperaturze okolo 445°C, lecz paruje w temperaturach znacz¬ nie nizszych, jezeli przepuszczac nad nia strumien innych par lub gazów. Stosujac rozcienczony chlor otrzymany zapamoca sposobu opisanego we wzmiankowanym patencie, temperatura potrzebna do odpa¬ rowania siarki moze wynosic tylko 300 — 320°C.Sposób niniejszy stosujacy chlor roz¬ cienczony polega na tern, iz chlor, i roz¬ drobniona lub sproszkowana ruda siarczko¬ wa przechodza przez komore chlorujaca w kierunkach sobie przeciwnych i to tak, iz chlorowana ruda wychodzi z tej komory o tak niskiej temperaturze, iz otrzymany chlorek zelazowy Jest w stanie stalym, przyczem przy wyjsciu rudy z komory istnieje nadmiar, chloru, wskutek czego po¬ wstaje chlorek nie zelazawy lecz zelazo¬ wy. W miejscu natomiast wprowadzania rudy do komory chlorujacej i odciagania z niej par siarki, temperature utrzymuje sie na mozliwie najnizszym poziomie, u- mozliwiajacym jeszcze calkowite odparo¬ wywanie siarki.Temperatura ta zalezy od stopnia roz¬ cienczenia par siarkowych, i na ogól bio¬ rac powinna wynosic od 300 dó 350°C, gdyz juz przy temperaturze powyzej 400^C otrzymana siarka nie jest czysta.Temperatury rudy w miejscach po¬ srednich, czyli pomiedzy wlotem i wylo¬ tem komory chlorujacej, moga byc wyzsze od wskazanych powyzej. Jezeli wziac pod uwage posuwajacy sie slup rudy, to tem¬ peratura chloru otaczajacego rude w miej¬ scu wydalania z komory chlorujacej jest taka, iz pewna ilosc chlorku zelazowego odparowuje i mieszal sie z chlorem, oddzia- — 2 —lywujac na nude, wskutek czego powstaje w niej chlorek zelazawy posuwajacy sie nadbl wraz z nuda.Gazy otaczajace slup rudy w tym kon¬ cu wyjsciowym zawieraja dosc duzo par chlorku zelazowego oraz pary chlorku siarki, lecz wkoncu chlorek zelazowy wy¬ chodzi z komory chlorujacej w stanie sta¬ lym i zmieszanym z pozostalosciami rudy i chlorkami innych metali obecnych w ru¬ dzie* Mieszanine pozostalosci rudy z chlor¬ kiem/ zelazowym ogrzewa sie nastepnie do temperatury 310 — 350&C w celu odparo¬ wania chlorku zelazowego, którego pary spalane zostaja potem w powietrzu celem otrzymania stalego tlenku zelaza i rozcien¬ czonego [chloru, uzytkowanego ponownie w cyklu. Jezeli do powietrza uzytego do spalania chlorku zelazowego dodac od 4 do 5% tlenku wegla (jak np. gazu retor¬ towego), to wtedy otrzymuje sie, zamiast subtelnie sproszkowanego, gruibo-krysta- iiczny tlenek zelaza, przyczem gaz retor¬ towy rozciencza jeszcze bardziej chlor, co jest pozadane ze wzgledu na siarke.Chlor uchodzacy z palnika utleniacza posiada temperature zbyt wysoka, wobec czego nalezy cieplo tego chloru uzyc do podgrzania powietrza uzytego do spalania chlorku zelazowego, przyczem, w razie u- zycda gazu retortowego, gaz ten nalezy sprezac i doprowadzac do rury powietrz¬ nej za posrednictwem odpowiedniego in- zektora lub aspiratora, umieszczonego w poblizu konca tej rury dla zrównowazenia preznosci panujacej w podgrzewaczu po¬ wietrza.Gaz retortowy powinien byc goracy i nie zawierac wodoru, metanu, wody i innych cial, gdyz wodór lub wilgoc powoduja straty chloru wskutek przetwarzania go w kwas solny.Zelazo zawarte w powyzszym slupie rudy moze byc zamieniane kolejno naj¬ pierw w chlorek zelazawy, a nastepnie w chlorek zelazowy, wychodzacy z urzadze¬ nia chlorujacego w stanie stalym. Przemia¬ na zelaza w chlorek zelazawy i chlorek ze¬ lazowy mozna przeprowadzac w oddziel¬ nych komorach chlorujacych i w odpo¬ wiednich warunkach, co jest bardziej ko¬ rzystne w wypadku przerabiania rudy porcjami, anizeli przerabiania jej w sposób ciagly.W razie kolejnego przetwarzania rudy w te dwa rózne chlorki, najlepiej jest ó- trzymywac chlorek zelazawy zapomoca zetkniecia rudy nie z samym chlorem, lecz chlorkiem siarki (S2 . Cl2), gdyz wte¬ dy nie moze powstac chlorek zelazowy, lecz reakcja jest w zasadzie ta sama, jak poprzednio, a mianowicie siarka rudy zo¬ staje usunieta w postaci pary poddanej nastepnie skropleniu, przyczem wraz z siarka rudy uchodzi równiez siarka zawar¬ ta w chlorku siarki uzytym w roli reakty- wu. Chlor uzyty do otrzymania chlorku zelazawego, przepuszcza sie wiec w tym celu ponad goraca siarka, otrzymana pod¬ czas niniejszej przeróbki, i wtedy pewna ilosc pary siarki miesza sie z chlorem, tworzac chlorek siarki nie zawierajacy przymieszki czystego chloru.Temperature mieszaniny par siarki z gazami obojetnemi po wyjsciu tej: miesza¬ niny z pierwszej komory chlorujacej obni¬ za sie tak, aby siarka wydzielila sie w po¬ staci rzadkiego plynu. Temperature te wy¬ noszaca od 1115 do 165°C, mozna utrzymy¬ wac, odzyskujac jednoczesnie cieplo za¬ warte w parach siarki, zapomoca skrapla¬ cza w postaci pionowego, parowego kotla wodnorurkowego, w którym pary siarki przechodza kreta droge, ochladzajac sie do¬ statecznie bez unoszenia siarki w1 zawiesi- nie^ Jezeli w tym kotle wytworzyc prez¬ nosc pary wynoszaca od 1 do 6 atmosfer (na manometrze), to wtedy nazewnatrz ru¬ rek tego kotla powstaje temperatura sprzyjajaca najlepiej skropleniu par siar¬ ki. Gazy pozostale po skropleniu siarki — 3 —skladaja sie glównie z azotu, a wobec te¬ go moga byc zuzytkowane jako zródlo a- zotu.W wypadku przetwarzania zelaza za¬ wartego w rudzie najpierw na chlorek ze¬ lazawy {Fe Cl2), a nastepnie chlorek ze¬ lazowy (F, e, C, lz) w oddzielnych komo¬ rach chlorujacych, otrzymywanie tego pierwszego zwiazku wymaga dwa razy wiecej chloru anizeli drugiego, wobec cze¬ go strumien rozcienczonego chloru doply¬ wajacy z palnika utleniajacego zelazo roz¬ dzielony zostaje na strumien wiekszy i mniejszy, które, w razie przeróbki rudy, zawierajacej zelazo jedynie w postaci siarczku zelaza, sa do siebie w scislym sto¬ sunku ilosciowym jak 2:1; jezeli jednak ruda ta zawiera nikiel lub inny metal za¬ trzymujacy chlor, to wtedy wiekszy stru¬ mien powinien byc odpowiednio powiek¬ szony. .! I Zastosowanie takie rozczepionego stru¬ mienia chloru jest równiez korzystne z te¬ go wzgledu, iz chlorek zelazowy otrzymu¬ je sie odrazuj w postaci pary, przyczem spala sie nastepnie w stanie rozcienczo¬ nym, czyK ze unika sie oddzielnego, klo¬ potliwego odparowywania chlorku zelazo¬ wego. Chlor otrzymany zostaje przytem w stanie bardziej rozcienczonym, anizeli w przypadku oddzielnego odparowywania chlorku zelaizowego w celu wytworzenia zen pary nierozcienczonej, podlegajacej nastepnie spalaniu.Dwie trzecie ilosci azotu zawartego w powietrzu uzytem do spalania chlorku ze¬ lazowego zostaje wydzielone podczas po¬ wstawania chlorku zelazawego. Zelazo za¬ trzymuje chlor w postaci nielotnego chlor¬ ku zelazawego, a pozostale gazy uchodza wraz z siarka do skraplacza, przyczem jedna trzecia czesc azotu powraca do pal¬ nika utleniacza; jezeli urzadzenie sluzace do przeprowadzania niniejszego sposobu zostaje nalezycie naregulowane, to wtedy stezenie.chloru wynosi tylko od 18,5% do 25%, jednak pozadane sa jeszcze wieksze rozcienczenia chloru, gdyz sa one korzyst¬ ne dla otrzymywania siarki.Wynalazek niniejsizy mozna zastosowac takze do surowców sztucznych, jak np. do surowców stezonych i koncentratów, oraz do naturalnych rud siarczkowych, przy¬ czem surowce te powinny byc drobno zmie¬ lone; w razie zas przerabiania ich porcja¬ mi, mieszanina ziaren tych surowców o rozmaitej wielkosci zle przepuszczalaby gazy, wobec czego surowce te nalezy roz¬ drobnic i podzielic nastepnie! na czesci skladajace sie z ziaren równomiernej wiel¬ kosci, które to czesci nalezy potem prze¬ rabiac oddzielnie, albo tez utworzyc z nich oddzielne warstwy umieszczone jedna nad druga.Na rysunku fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia, zawierajacego jednaj komore chlorujaca, sluzacego do przeprowadzenia niniejszego sposobu, i fig. 2 — schemat ta¬ kiegoz urzadzenia zawierajacego dwie ko¬ mory chlorujace, lecz pozbawionego odpa- rowywacza dla chlorku zelazowego.Rude siarczkowa, lub podobny mate- rjal wprowadza sie do komory chloruja¬ cej 5 (fig. 1) zapomoca leja 6 w taki spo¬ sób, iz ruda ta przesuwa sie w tej komo¬ rze w kierunku przeciwnym przeplywowi chloru, doprowadzonego rura 7 z komory utleniajacej 8. Chlor wchodzi do rudy w komorze 5 na miejsce siarki, która, posia¬ dajac najnizsza temperature umozliwia¬ jaca pozostawanie siarki w stanie pary i bedac rozcienczona innemi gazami, prze¬ chodzi rura 9 do skraplacza 10, z którego siarka, po skropleniu sie, odplywa rura U, a pozostale gazy uchodza rura 12.Chlorek zelazowy w slanie stalym wy¬ chodzi z komory 5 wraz z pozostaloscia¬ mi rudy, które moga zawierac chlorki in¬ nych metali, jak np. niklu, rura 13 do od- parowywacza 14, gdzie chlorek zelazowy zostaje odparowany i odprowadzony rura 15 do utleniacza 8 zasilanego wysoko prze- — 4 —grzaniem powietrzem zapomoca rury 16.Tlenek zelazowy odciagany jest z utlenia¬ cza 8 przewodem 17, a pozostalosci rudy usuwa sie z odparowywacza 14 przewo¬ dem 18, dla wydzielenia z tych pozosta¬ losci innych metali. Chlor wywiazany przez spalenie chlorku zelazowego w utle¬ niaczu 8 powraca rura 7 do komory 5, w celu przerobienia nastepnej porcji rudy, lub innego surowca, zawierajacego zelazo i siarke.W urzadzeniu podanem ma fig. 2 rude lub podobny materjal, zawarty w komorze chlorujacej 5, traktuje sie jedynie % ilo¬ sci chloru wywiazanego w utleniaczu 8, o- trzymujac, podobnie jak w przypadku u- widoczmionem na fig. 1, siarke w postaci pary, która uchodzi wraz z gazami obojet- nemi do skraplacza 10; w komorze 5 po¬ wstaje chlorek zelaizawy, który zapomoca rury 19 przechodzi do drogiej komory chlorujacej 20.Rura 21 prowadzaca chlor z utleniacza 8 rozgalezia sie w miejscu- 22 tak, iz okolo % ilosci chloru doplywajacego z utlenia¬ cza 8 wchodzi przez rure 23 do komory 24, w której powstaje wtedy chlorek siarki wprowadzany nastepnie do komory 5 dla wytworzenia w niej chlorku zelazawego, a pozostala % czesc chloru doplywajacego z utleniacza 8 przechodzi rura 25 do dru¬ giej komory chlorujacej 20, z której pozo¬ stalosci rudy usuwane sa zapomoca prze¬ wodu 18, a odparowany chlorek zelazowy wywiazany w tej komorze przechodzi ru¬ ra 26 do utleniacza 8. Komore 24 zasila sie co pewien czas czysta siarka, otrzyma¬ na w skraplaczu 10.Na rurach 9 i 26 obu powyzszych urza¬ dzen mozna umiescic odsylacze, a rura 25 urzadzenia podanego na fig. 2 moze posia¬ dac odgalezienie, sluzace do wprowadza¬ nia do niej w razie potrzeby, dodatkowe¬ go chloru, przyczem utleniacz 8 mozna za¬ opatrzyc w rure doprowadzajaca don gaz retortowy w razie, gdyby chodzilo o otrzy¬ manie gruboziarnistego tlenku zelazo¬ wego. PL