Pierwszenstwo: 19 grudnia 1928 r. (Stany Zjednocaoiie- Ameryki).Wynafaaek nishpwy dotyczy sposobu* i urzadzenia? d& ekstrakcji boraksu % rui bo ra*Kwych»f zwlaszcza zas dotyczy produkcji boraksu handlowego fMa2© . 2 B^Q3 . tQ N2&f z rmL aawierajaeyeh surowy boran sodu, ZwykLa metoda otitzymywa^iia hai^dlo- wego boraksu ze wspomnianych rud jest proces mokry, w którym rude: sie proszkuja i obrabia woda lub lugiem macieraystym za¬ wierajacym boraks, w otwartem nacayniu w podwyzamoej: temperaturze: W procesie mokrym boraks rozpuszcza sie w wodzie (lub roztworze boraksu):, prxycz*m nieroz- puszczone alose* oddsiela* sie zapomoea sa- Rudy zawierajace boraks pryzmatyczny daja. tea zwiazek zn4ies*a*y z nwberjalem ze zlóz, który podczas mialkiego rozcierania rudy i obróbki woda lub- n*echa*ieane£ pa. rugania bex rozcierania' w obecnosci pew»e ilosci wedy tworzy Mutr znafczafe tttoudnó*- jacy odsaczanie roarfcw&ru oi zlóz. Wykryto, ze jesli rude rordrabmd na kawalki nada¬ jace sie da obróbki w podnosnikach lub' przenosnikach- i poddac daialajiiu lugu ma- cief2ysteg£y lub' wody w temperaturze okolo lOD^G,. to boraks? wfchaclzii d& reztwom bez znaczniejszego rorairabniania zloza ora* tworzenia: mulu i jesli rude umiescic na plycie porowatej lub ruszeie, w odpowied¬ niej komorze lui^ autoklawie, to mozna otrzy¬ mac rorbwór boraksu pcaktycanie wolny ód mulu i dajacy sie lafew& sklarowac-Wlasciwoscia pryzmatycznego boraksu ulatwiajaca ten zabieg jest to, ze boraks ta- *^i*ogrzaiiy* pfowyzej temperatury 100°C rozpuszcza sie we wlasnej wodzie krystali- zacyjnej, z która jest polaczony, bedac w postaci pryzmatycznej. A zatem, jesli ru¬ de, zawierajaca boraks pryzmatyczny, pod¬ dac dzialaniu temperatury przewyzszajacej lOO^C pod cisnieniem wyzszem od atmosfe¬ rycznego, to boraks ten rozpusci sie we wlasnej wodzie krystalizacyjnej i w tej po¬ staci daje sie oddzielic od rudy, nie tworzac blota ani mulu, spotykanych w zwyklych procesach, *¦.¦¦¦ Wynalazek niniejszy obejmuje sposób odpowiedni zwlaszcza do obróbki minera¬ lów boranowych, zawierajacych zloza, któ¬ re maja sklonnosc do tworzenia blota i mu¬ lu podczas obróbki woda. Sposób, wedlug wynalazku, zawiera stadjum ogrzewania te¬ go mineralu do temperatury przewyzszaja¬ cej 100°C pod zwiekszonem cisnieniem w celu rozpuszczenia pryzmatycznego bora¬ ksu, bez rozdrabniania materjalu, i z zacho¬ waniem budowy zloza, z którem boran jest polaczony.Jezeli wyzej wspomniany proces pro¬ wadzic w autoklawie lub zamknietej komo¬ rze, to usuwanie roztworu wytworzonego przez poddanie mineralu dzialaniu pary pod zwiekszonem cisnieniem i w podwyz¬ szonej temperaturze daloby znaczna strate ciepla. Dalszym wiec przedmiotem wyna¬ lazku jest aparat do wykonania sposobu, wedlug wynalazku, prawie bez straty ciepla.Osiaga sie to, stosujac dwa lub wiecej au¬ toklawów polaczonych szeregowo, przy- czem zamiast przelewac roztwór w wyso¬ kiej temperaturze i pod cisnieniem bezpo¬ srednio z jednego autoklawu do zbiornika pod cisnieniem atmosferycznem, prowadzi sie roztwór ten do drugiego autoklawu, za¬ wierajacego swieza lub obrobiona rude.Roztwór, stykajacy sie z ladunkiem mine¬ ralu w drugim autoklawie, rozpuszcza czesc boranu sodu zawarta w nim, przy- czem jednoczesnie obniza sie temperatura i cisnienie pary roztworu.Ruda boranowa o skladzie Na20.2 B2O3.10H2O jest boranem sodowym, malo rozpuszczalnym w goracej wodzie pod ci¬ snieniem atmosferycznem i chociaz proces ten rozwinal sie pierwotnie w zastosowaniu do rud zawierajacych boraks pryzmatyczny lacznie ze zlozami, latwo wytwarzajacemi mul i utrudniaj acemi przesaczanie, to jed¬ nak nadaje sie on równiez do obróbki rudy zawierajacej mieszanine mineralu lub rudy w^kazanemi powyzej i boraksu pryzmatycz¬ nego* przyczem warunki prowadzenia tego procesu sa szczególnie korzystne do obrób¬ ki rudy o skladzie Na20 . 2B203 . 10H2O.Dalsze cele i zalety wynalazku wyja¬ sniono w dalszym opisie, w zwiazku z urza¬ dzeniem do wykonania niniejszego sposo¬ bu, wyobrazonem na zalaczonych rysun¬ kach.Aparat do wykonania niniejszego spo¬ sobu zawiera zamkniete naczynie wysoko¬ prezne, korzystnie ksztaltu cylindrycznego, jak to wyobrazono na przykladzie na ry¬ sunku.Aby otrzymac maksymalna wydajnosc termiczna oraz wydajnosc ekstrakcji, do¬ brze jest zastosowac dwa takie naczynia / i //, stanowiace jednosrtke robocza. Cha¬ rakterystyczna cecha tych naczyn jest brak mieszadel. Kazde z tych naczyn posiada ruszt czyli porowaty podklad 1la i Ub, u- mieszczony w pewnej odlegjosci ponad dnem naczynia. Zgodnie z rysunkiem, rusz¬ ty te wykonane sa w postaci kraty metalo¬ wej 12a, 12b podtrzymywanej przez odpo¬ wiednie szyny (13a, 13bJ, zas wierzch rusztów moze byc pokryty porowatemi ply¬ tami lub siatka druciana o oczkach odpo¬ wiedniej wielkosci, jak zaznaczono przy 14a, 14b.Naczynia zaopatrzone sa w srodku wy¬ puklych den 16a, 16b w odpowiednie króc¬ ce wypustowe 15a, 15b oraz w ksztaltki czterodrozne lub krzyzulce 17a, 17b przy- - 2 —laczone do krócców 15a, 15b. Krzyzulce 11a, llb zaopatrzone sa w krócce rurowe 18a, 18b, 19a, 19b i 20, z których kazdy za¬ opatrzony jest w zawór oznaczony ogólnie liczba 21. Tekrócce rurowe sluza do naste¬ pujacych celów: rury 18a i 18b doprowa¬ dzaja pare do naczyn w ceilu obróbki ladun¬ ków; rura laczaca 20 sluzy do przeprowa¬ dzania cieczy z jednego naczynia do dru¬ giego, a rury wypustowe 19a i 19b sluza do oprózniania naczyn z cieczy.W pokrywie kazdego z naczyn znajduja sie wlazy 25a i 256, sluzace do wprowadza¬ nia rudy przeznaczonej do obróbki, prócz tego zboku kazdego naczynia na poziomie powierzchni rusztów znajduja sie wlazy 26a, 26b, przez które wyladowuje sie zuzy¬ ta rude po obróbce; wlazy te umieszczone sa w taki sposób, iz ulatwiaja wygarnianie pozostalosci pozostalych na ruszcie oraz o- czyszczanie naczynia.Liczbami 21a i 276 oznaczono przewody laczace, sluzace do wdmuchiwania powie¬ trza w celu wysuszenia pozostalosci na rusztach.Liczbami 28a i 286 oznaczono rury za¬ silajace sluzace do wprowadzania cieczy, t. j. wody lub lugu macierzystego, do na¬ czyn. Urzadzenie, wedlug wynalazku, zao¬ patrzone jest jeszcze w odpowiednie ma¬ nometry, zawory przewietrzania oraz za¬ wory bezpieczenstwa nie wyobrazone na rysunku.Sposób, wedlug wynalazku, wykonywa sie w praktyce, jak nizej.Ladunek rudy (którego wielkosc zmie¬ nia sie zaleznie od jej procentowosci oraz od jej czystosci i od wielkosci aparatu) wprowadza sie przez wlaz w pokrywie na¬ czynia 7, skad opada on na ruszt lla. Ciecz wodna, np. lug macierzysty z poprzedniego procesu doprowadza sie przez przewód 28a, przyczem ilosc cieczy zalezy od surowca i jest scisle dostosowana.Skoro naczynie I zostanie w ten sposób napelnione, zamyka sie wlaz 25a i przez rure denna 18a doprowadza sie pare. Za¬ wartosc naczynia gotuje sie i poddaje ci¬ snieniu 2,1 do 3,5 kg/cm2 przez 20 do 30 min., poczem pierwszy stezony plyn spuszcza sie przez rure 19a do osadnika. Prawie cala nierozpuszczalna pozostalosc zostaje na ruszcie, tworzac naturalna warstwe filtru¬ jaca.Nastepnie lug z poprzedniego procesu wprowadza sie przez przewód 28a w po¬ krywie, w ilosci w przyblizeniu takiej sa¬ mej, jak poprzednio, tak, iz pozostalosc na ruszcie zostaje dobrze pokryta tym plynem.Nastepnie znowu wprowadza sie pare i la¬ dunek poddaje sie cisnieniu na przeciag o- kolo 20 min, jednoczesnie naczynie II lado¬ wane jest tylko surowa ruda. Goraca ciecz z naczynia / przeprowadza sie przez rure 20 do naczynia II pod cisnieniem pary w naczyniu I. Ciecz przenika przez surowa rude na ruszcie w naczyniu II, a para z na¬ czynia 7, po wyparciu roztworu, dziala na rude i skrapla sie na wode, dzieki czemu zyskuje sie znaczna oszczednosc ciepla, wy¬ zyskujac cieplo roztworu do ogrzania la¬ dunku rudy. Nastepnie stezony plyn z na¬ czynia 77 przeprowadza sie pod cisnieniem do osadnika (nie wyobrazonego), a pozo¬ stalosc na ruszcie traktuje sie slabym lugiem macierzystym po raz drugi tak, jak po¬ przednio pozostalosc w naczyniu 7.Dobrze jest w kazdym cyklu tego pro¬ cesu traktowac ciecza kazda porcje surowej rudy conajmniej dwukrotnie, w celu calko¬ witego rozpuszczenia zawartego w niej bo¬ ranu sodowego. Po obróbce na rusztach o- trzymuje sie pozostalosc, z która latwo jest sie obchodzic, lecz rozumie sie, ze obrabiana pozostalosc w celu obnizenia jej wagi moz¬ na dalej wysuszyc zapomoca sprezonego powietrza, wprowadzanego do naczyn przez przewody 21a, 21b. Po uwolnieniu pozosta¬ losci od cieczy otwiera sie wlazy 26a i 266 i zuzyta rude (która jest gruba, porowata i latwa w obchodzeniu sie z nia) wygarnia sie z naczynia. Roztwór, spuszczony z na- — 3 —erynia / i //, wprowadza sie do osadników (nie wyobrazonych na rysunku), sklarowa¬ ny plyn usuwa sie do krystalizatorów lub granulatorów, gdzie handlowy boraks wy- ciaga sie w sposób dobrze znany.Male ilosci mialkiego mulu zmieszane z ciecza i pozostajace w osadnikach mozna potraktowac woda i usunac odrazu albo tez moga sie one zebrac w wiekszej ilosci i na¬ stepnie mozna je od czasu do czasu zmie¬ szane z plynem wypompowac na gruba warstwe pozostalosci w jednem z naczyn.W tym ostatnim przypadku ciecz przenika przez warstwe pozostalosci, a drobne czast¬ ki cial stalych zostaja zatrzymane w pozo¬ stalosciach, Wprowadzanie powietrza pod niewielkiem cisnieniem przyspiesza powyz¬ szy proces i saczenie ladunków mulu przez blotniarke jest dzieki temu zbyteczne.Na zasadzie poprzedniego opisu rozu¬ mie sie, ze wynalazek obejmuje sposób ob¬ róbki rud zawierajacych boran sodu, w któ¬ rym sama ruda tworzy naturalna warstwe filtrujaca, sluzaca do oddzielania soli od cieczy, przyczem aby otrzymac jak najlep¬ sze wyniki, nie nalezy stosowac surowej ru¬ dy zbytnio sproszkowanej lub roztartej, ani tez nie nalezy mieszac ladunków podczas obróbki. A zatem sposób niniejszy usuwa calkowicie dwa wazne i kosztowne stadja obróbki spotykane zwykle przy ekstrakcji cial wartosciowych z rud, jak np. surowych boranów sodowych. PL