PL17851B1 - Sposób przerabiania materjalów zawierajacych tlenek cynkowy. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy przerabiania mate¬ rjalów zawierajacych tlenek cynku, które odpadaja przy prazeniu blyszczów, zwla¬ szcza drobno sproszkowanego materjalu w postaci pylu cynkowego. Dotyczy on prze- dewszystkiem wytwarzania czystego siar¬ czanu cynku. Przebieg uskutecznia sie w ten sposób, ze wyjsciowe materjaly zawie¬ rajace tlenek cynku zostaja drobno zmie¬ lone, poczem zmieszane z odpowiednia ilo¬ scia kwasu siarkowego albo z solami kwa¬ su siarkowego, ususzone i znowu rozdrob¬ nione, a potem zagrzane do temperatury 650 — 750°C. Wytworzony siarczan cynku uzyskuje sie lugowaniem. Proces moze byc przeprowadzony z mieszaninami kwasu siarkowego i soli kwasu siarkowego.Przy przemianie materjalów wyjscio¬ wych, np. z kwasem siarkowym, uzywa sie najlepiej równowaznikowe ilosci kwasu w stosunku do obecnego cynku. Przy reakcji powstaje silne wytworzenie sie ciepla.Przy uzyciu materjalów wyjsciowych o wy¬ sokiej zawartosci tlenku cynku i silniej¬ szym kwasie mieszanina reakcyjna krzep¬ nie na sucha mase, która moze byc zmielo¬ na na proszek bez jakichkolwiek powstaja¬ cych przy tern trudnosci.Przy uzyciu wiecej rozcienczonych kwasów nie nastepuje skrzepniecie miesza¬ niny poreakcyjnej, wobec czego mase pod¬ daje sie procesowi suszenia.Otrzymany produkt ogrzewa sie przy dostepie powietrza, przez co siarczany,które wytworzyly sie obok siarczanu cyn- kji ^^metali lub polaczen metali znajduja- 4 cych *sie«\fr'wyjsciowym materjaJe, a zwla¬ szcza siarczany zelaza, manganu i podob¬ nych rozkladaja sie i zelazo, mangan i po¬ dobne równoczesnie zostaja utlenione.Proces podgrzania przeprowadza sie w temperaturach, które leza powyzej tempe¬ ratury rozkladu wymienionych siarcza¬ nów, zwlaszcza siarczanu zelaza. Podwyz¬ szenie temperatury nie moze byc doprowa¬ dzane do widocznego rozkladu wytworzo¬ nego siarczanu cynku. Odpowiednio do te¬ go wchodza w rachube temperatury pomie¬ dzy 650 — 750°C. Z najlepszym rezulta¬ tem przebiega proces przy silnym czerwo¬ nym zarze, to znaczy przy temperaturach od 700 —' 720°C. Stopien ogrzewania do- stosowywa sie do szeregu okolicznosci, np. skladu ladunku, obecnosci katalizatorów, dlugosci czasu dzialania i podobnych. Po procesie ogrzewania ladunek zawiera obok siarczanu cynku zanieczyszczenia wyjscio¬ wego materj&lii w ciezko ltiib nierozpu¬ szczalnej postaci w postaci tlenków zelaza, manganu, miedzi, kobaltu, niklu i srebra.Obecny w materjale wyjsciowym w pewnej ilosci chlor ulatnia sie. Wytworzony siar¬ czan cyilku przez wylugowanie masy, np. woda, zostaje rozpuszczony i przez odpa¬ rowanie i wykrystalizowanie otrzymany w bardzo czystej postaci. Lugowanie mozna przeprowadzac zapomoca wody zakwaszo¬ nej kwasem siarkowym, dzieki czemu roz¬ lozony siarczan cynku regeneruje sie do pewnego stopnia.Pozostalosc moze byc poddana albo w zaleznosci od swego skladu odpowiednim procesom hutniczym, albo przy obecnosci duzej ilosci zelaza i braku innych zanie¬ czyszczen znalezc zastosowanie jako farba zelazna.Specjalnie korzystny sposób wykonania wykazuje przemiana wyjsciowych materja- lów zawierajacych tlenek cynku zapomoca soli 4twasu siarkowego, zwlaszcza siarcza¬ nu zelaza. Zaleznie od skladu stosowanych wyjsciowych materjalów dodaje sie wiek¬ sze lub mniejsze w stosunku do obecnego cynku równowaznikowe ilosci siarczanu ze- ' laza. Stosunek ilosciowy materjalów zawie¬ rajacych tlenek cynku do uzytego siarcza¬ nu zelaza pozwala oddzialywac na odcien barwy tlenku zelaza pozostajacego jako produkt poboczny.Przy tej postaci wykonania ladunek zo¬ staje najsamprzód zmielony i wysuszony, przy nizszych temperaturach. Dodany siar¬ czan zelaza traci swa wode krystaliczna bez topienia sie. Materjal pozostaje porowaty i spieka sie najwyzej lekko ze soba, wobec czego zostaje jeszcze raz rozdrobniony.Przeprowadzenie mieszaniny na siar¬ czan cynku i tlenek zelazowy przebiega prawie ilosciowo przy prowadzonym na¬ stepnie procesie podgrzewania, przyczem zostaja utrzymane podane powyzej tempe¬ ratury. Przemiana nastepuje w stosunkowo krótkim czasie i bez porównania nizszych temperaturach, co przypisac nalezy poro¬ watosci ladunku, wzglednie wplywom ka¬ talitycznym. Przy tej reakcji ledwo spo¬ strzega sie dymy kwasu siarkowego, które prawdopodobnie, dzieki drobnemu zmiele¬ niu i zmieszaniu ladunku, natychmiast zo¬ staja wiazane przez tlenek cynku.Masa reakcyjna zostaje wylugowana woda, do której mozna dodac kwasu siar¬ kowego. Wytworzony siarczan cynku moze byc bezposrednio uzyty do przemyslowego zastosowania. Pozostalosc w postaci tlen¬ ku zelazowego wolnego od siarczanu zela¬ za wykazuje jasno czerwona z odcieniem pomaranczowym bardzo silna barwe. Te wlasciwosci czynia ten produkt, jako farbe zelazna, specjalnie wartosciowym.W opisanym procesie nie odbywa sie topienie siarczanu zelaza we wlasnej wo¬ dzie krystalicznej. Przy zwyklem wytwa- rzanu farby zelaznej z siarczanu zelaza ca¬ ly materjal roztapia sie, co czyni koniecz¬ nem prowadzenie przewleklych i kosztow- — 2 —nych procesów suszenia. Przeprowadzenie odwodnionego siarczanu zelaza w tlenek zelazowy przy wytwarzaniu farb zelaznych wymaga wysokich temperatur i dlugiego czasu produkcji. Z tego wynika, ze konco¬ wy produkt wykazuje czesto niepozadana barwe brunatna, wzglednie z niebieskim odcieniem, co ogranicza znacznie jego moz¬ liwosci uzytkowe. Wedlug wynalazku pro¬ ces ogrzewania przeprowadza sie przy niz¬ szych temperaturach i w krótszym czasie, a mimo to osiaga sie prawie zupelna prze¬ miane z jednej strony na siarczan cynku, z drugiej strony na tlenek zelazowy, przy- czem pozostajacy jako produkt uboczny tlenek zelazowy otrzymuje sie w jasniej¬ szym odcieniu barwy.Wynalazek umozliwia w sposób prosty wytwarzanie czystego siarczanu cynku, któ¬ ry moze byc uzyty do elektrolizy. Przy do¬ tychczas stosowanych sposobach wytwa¬ rzania liczne zanieczyszczenia zawarte w wyjsciowym materjale dla otrzymania czy¬ stego siarczanu cynku musialy byc usuwa¬ ne droga przewlekla i kosztowna przez stracanie, filtrowanie i t. d. Te zabiegi sa wedlug niniejszego sposobu niepotrzebne.Równoczesne otrzymywanie wartosciowe¬ go produktu ubocznego podnosi w znacz¬ nym stopniu wartosc gospodarcza procesu, który dla tego zezwala na przetwarzanie wielu rud cynkowych i odpadów, zawiera¬ jacych tlenek cynku, których przeróbka do¬ tychczas nie oplacala sie.Przyklad I. Tlenek zelazowy z zawar¬ toscia 85% tlenku cynkowego zostaje za¬ gnieciony z równowaznikowa ilbscia kwasu siarkowego, przyczem na 100 kg tlenku cynkowego potrzebne jest okolo 106 kg 97% kwasu siarkowego. Przy obecnosci materjalów, jak njp. olowiu lub wapna, któ¬ re sa przez kwas siarkowy równiez prze¬ prowadzane w siarczany, lecz przy proce¬ sie prazenia nie oddaja swego kwasu siar¬ kowego, musi byc dodana równowazniko¬ wa tym dodatkom ilosc kwasu siarkowego.Dzialanie kwasu siarkowego przebiega w sposób normalny przy silnem wytwarzaniu sie ciepla; Jezeliby reakcja nastepowala zbyt powoli albo wogcle nie nastepowala, co zalezy od fizykalnych wlasciwosci tlen¬ ku cynku, wystarcza slabe podgrzanie, ze¬ by zapoczatkowac proces przemiany.Przy przemianie z kwasem siarkowym mieszanina zastyga na twarda mase, która rozdrobniona podgrzewa sie w odpowied¬ nim piecu w temperaturach od 650—750°.Po skonczeniu tego procesu, który trwa 3 — 4 godzin, wyprazony ladunek zostaje wylugowany woda, siarczan cynku rozpu¬ szczony i oddzielony od nierozpuszczalnych tlenków metalowych zelaza, manganu, ni¬ klu, kobaltu i podobnych, jak równiez od nierozpuszczalnych siarczanów, np. zapo- moca filtracji. Lug siarczanu cynku pozo^ stawia sie albo do wykrystalizowania, lub tez odparowuje i wydziela suchy siarczan odwodniony. Pozostalosc filtracyjna, o ile w niej sa wieksze ilosci skladników uzyt¬ kowych, np. olowiu, moze byc dalej prze¬ twarzana.Przyklad II. 100 kg prazonego bly¬ szczu z zawartoscia 70% tlenku cynku za¬ gniata sie z okolo 87 kg 97% kwasu siarko¬ wego, dalszy przebieg procesu odbywa sie jak pod I opisano.Przyklad III. Prazony blyszcz z za¬ wartoscia 65% cynku (równa sie 81% tlen¬ ku cynku) zostaje przetworzony z siarcza¬ nem zelaza w ten sposób, ze na 100 kg pra¬ zonego blyszczu dodaje sie okolo 278 kg siarczanu zelaza krystalicznego. Siarczan zostaje najprzód rozdrobniony z blyszczem prazonym, dobrze wymieszany, a mieszani¬ na, w celu usuniecia glównej ilosci wody krystalicznej zawartej w siarczanie zelaza, zostaje podgrzana w piecu obrotowym.Mieszanina, która przy suszeniu lekko stapia sie ze soba, zostaje rozdrobniona i w temperaturze od 650 — 750° tak dlugo o- grzewana, az cynk przejdzie w siarczan, a siarczan zelaza w tlenek zelazowy. Miesza- — 3 —nine poreakcyjna luguje sie woda, tlenek zelazowy zostaje odfiltrowany, wymyty, wysuszony i zmielony. Moze on byc potem uzyty jako farba. Lug siarczanowy traktu¬ je sie dalej wedlug przykladu L PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób przerabiania materjalów zawierajacych tlenek cynkowy, znamienny tern, ze materjaly wyjsciowe zawierajace tlenek cynkowy zostaja zmieszane z odpo- wiedniemi ilosciami kwasu siarkowego, wzglednie z solami kwasu siarkowego, na¬ stepnie masa zostaje wysuszona, rozdrob¬ niona i ostatecznie ogrzana do temperatury okolo 650 — 750°C, t. j. powyzej tempera¬ tury rozkladu siarczanu zelaza, a ponizej temperatury rozkladu siarczanu cynku, przyczem wytworzony siarczan cynku o- trzymuje sie przez wylugowanie woda.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze przemiana materjalów wyjscio¬ wych z kwasem siarkowym wzglednie z so¬ lami kwasu siarkowego uskutecznia sie w temperaturach okolo 700—720°C.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, zna¬ mienny tern, ze przemiana materjalów wyj¬ sciowych zawierajacych tlenek cynkowy u- skutecznia sie zapomoca kwasu siarkowego w ilosci równowaznej w stosunku do obec¬ nego cynku.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze do przemiany materjalów wyjsciowych zawierajacych tlenek cynku, uzywa sie, jako sól kwasu siarkowego, siar¬ czan zelaza.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, 2 i 4, zna¬ mienny tern, ze przemiane materjalów wyj¬ sciowych, zawierajacych tlenek cynkowy przeprowadza sie z wiekszemi lub mniej- szemi równowaznikowo w stosunku do o- becnego cynku ilosciami siarczanu zelaza. Carl Padberg. Zastepca: In?. F. Winnicki, rzecznik patentowy. -jo ! ¦¦¦"'31 Druk L. Boguslawskiego i Ski, Wamoaw*. PL