PL20453B1 - Sposób wytwarzania karbonylku niklu. - Google Patents

Description

Karbonylek niklu mozna, jak wiadomo, wytwarzac w ten sposób, ze tlenkiem wegla lub gazami, zawierajacemi tlenek wegla, dziala sie pod zwiekszonem cisnieniem na materjaly, zawierajace nikiel.Obecnie stwierdzono, ze w ten sposób z korzyscia mozna przetwarzac na karbony¬ lek niklu materjaly, zawierajace nikiel i siarke, otrzymane przez stapianie, a zwla¬ szcza produkty przejsciowe, jak kamien ni¬ klowy, otrzymywane przy wytwarzaniu ni¬ klu z rud niklu. Zwiazki powyzsze skladaja sie calkowicie lub czesciowo z polaczen siarki, których sklad waha sie w szerokich granicach, co dotyczy zarówno substancyj obcych, np. miedzi, zelaza, kobaltu lub ich polaczen, jako tez zawartosci siarki.Tego rodzaju produkty zbite o wygla¬ dzie metalicznym, otrzymane ze stopu, rea¬ guja nadzwyczaj latwo i szybko z tlenkiem wegla z wytworzeniem karbonylku niklu.Korzysci, wynikajace z zastosowania wymienionych materjalów wyjsciowych, wynikaja przedewszystkiem z tego, ze ma¬ terjaly wyjsciowe sa tanie, posiadaja duzy ciezar wlasciwy, wskutek czego uzyskuje sie dobre wypelnienie przestrzeni w naczy¬ niu reakcyjnem. Gdy materjaly wyjsciowe stosuje sie w stanie zwartym, nie maja one sklonnosci do tworzenia kurzu, przez co u- latwiona jest praca ze strumieniem tlenku wegla w piecu szybowym pod cisnieniem.Do przeprowadzania sposobu niniejsze¬ go nadaja sie zwlaszcza takie materjaly wyjsciowe, które prócz niklu i siarki zawie¬ raja metale ciezkie, zdolne do wiazaniasiarki, jak miedz, zelazo, kobalt i podobne.Siarka, w*zaleznosci od ilosci, pozostaje cal¬ kowicie liib czesciowo, prawdopodobnie, zwiazana w materjale stalym, przez co o- szczedza sie znacznie na tlenku wegla, a u- rzadzenia do usuwania lotnych zwiazków siarki, jak tlenosiarczku wegla, staja sie nie¬ potrzebne.Wedlug wynalazku niniejszego mozna przerabiac kamien niklowy najrózniejsze¬ go pochodzenia, skladu i po dowolnem trak¬ towaniu wstepnem.Zawartosc zelaza lub miedzi, kilkakrot¬ nie wieksza od zawartosci niklu, nie prze¬ szkadza w reakcji. Przy wyborze, jako srodka wyjsciowego, skoncentrowanego lub czystego kamienia surowego znaczenie de¬ cydujace maja wzgledy gospodarcze oraz fakt, czy miedz oddziela sie w sposób zna¬ ny calkowicie lub czesciowo przez stapia¬ nie z siarczkiem sodu, przyczem otrzymuje sie bogata w nikiel warstwe dolna i bogata w miedz warstwe górna. W pewnych przy¬ padkach zawierajace siarke materjaly wyj¬ sciowe, przy ich otrzymywaniu lub nastep¬ nie, poddaje sie specjalnemu traktowaniu, w celu zwiekszenia powierzchni, a wiec i zdolnosci reakcyjnej wobec tlenku wegla.Naprzyklad, korzystnie jest nadac kamie¬ niowi strukture taka, aby posiadal baniecz- ki i pecherzyki, lub rozdrobnic go, np. przez wlewanie materjalu stopionego do wody al¬ bo przez spryskiwanie. Ponadto, przed dzialaniem tlenku wegla materjal, mozna rozdrobnic, ewentualnie, mielac go na pro¬ szek.Podwyzszaniu temperatury przy otrzy¬ mywaniu karbonylku musi towarzyszyc od¬ powiedni wzrost cisnienia, jesli wydajnosc nie ma byc mniejsza. Mozna pracowac juz z cisnieniem od 2 — 5 atm przy dluzszem dzialaniu tlenkiem wegla; przewaznie jed¬ nak korzystnie jest stosowac znacznie wyz¬ sze cisnienie, np. 50 atm lub wyzsze.Nieraz, podczas dzialania tlenku wegla, temperatury i cisnienia, albo tylko cisnie¬ nia, albo wreszcie tylko temperatury jest korzystnie zwiekszac stopniowo lub stale.Szybkosc przeplywu tlenku wegla lub gazu wodnego, generatorowego lub swietl¬ nego, zawierajacych tlenek wegla, ma rów¬ niez wplyw na szybkosc reakcji w tym sen¬ sie, ze zwiekszenie szybkosci przeplywu zwieksza w pewnych granicach wydajnosc reakcji. Jesli gaz prowadzi sie w obiegu ko¬ lowym, dobrze fest usuwac zanieczy¬ szczenia, obecne lub utworzone, jak tleno- siarczek wegla, dwutlenek wegla i wode, o- ra$, ewentualnie, regenerowac tlenek we¬ gla. Zaleta niniejszego sposobu polega na tern, ze proces jest malo wrazliwy na sub¬ stancje znane, jako szkodliwe, jak np. tlen.Jesli stosuje sie kamien, zawierajacy prócz niklu inne metale, tworzace karbo¬ nylki, np. zelazo, wówczas istnieja dwie mozliwosci: albo dziala sie tlenkiem wegla przy mozliwie niskich cisnieniach i tempe¬ raturach dla przeprowadzenia w karbony¬ lek tylko niklu albo przewaznie niklu, przy¬ czem temperature i cisnienie mozna pod¬ wyzszyc dla calkowitego lub czesciowego wydzielenia zelaza; albo pracuje sie w ta¬ kich warunkach, w których oddzialywa sie na calkowita zawartosc zelaza lub jej czesc i nastepnie wydziela skladniki z miesza¬ niny karbonylków. To wydzielanie mozna juz uskuteczniac przy wydzielaniu karbo¬ nylków z strumienia gazu przez skraplanie frakcjonowane.Przeróbka pozostalosci po wytworzeniu karbonylków nastepuje sposobem dowol¬ nym. Pozostalosci powyzsze sa czesto do- skonalemi materjalami wyjsciowemi do wyrobu miedzi lub metali szlachetnych, jak zlota i platyny.Wynalazek niniejszy stanowi zupelna nowosc na polu uzyskiwania niklu z rud.Dotychczas wydobywanie niklu, zwlaszcza w obecnosci miedzi, na drodze metalurgicz¬ nej bylo nadzwyczaj uciazliwe i drogie, — 2 —równiez wytwarzanie najczystszego niklu dotychczasowym sposobem karbeksylowym (proces Monda) jest równiez wskutek licz¬ nych zabiegów bardzo skomplikowane. Spo¬ sób niniejszy natomiast pozwala wytwarzac nikiel z rud tylko w 3 okresach: koncentra¬ cji przez stapianie kamienia, dzialania tlenku wegla na kamien pod cisnieniem i termicznego rozszczepiania otrzymanego karbonylku na metal i tlenek wegla.Przyklad I. Kamien surowy, zawiera¬ jacy 25% niklu, 55% zelaza i 20% siarki, otrzymany z rudy niklu, zawierajacej zela¬ zo, przez stopienie rudy tej z gipsem, wap¬ nem i weglem, traktuje sie przy 200 atm tlenkiem wegla. Traktowanie trwa 8 godzin, przyczem temperature podnosi sie stopnio¬ wo z 200° do 275°. Szybkosc przeplywu tlenku wegla wynosi okolo 15 litrów (liczac na gaz, sprezony do 200 atm) na 1 kg ka¬ mienia surowego na godzine. 99% niklu o- trzymuje sie w postaci karbonylku. Pozo¬ stalosc zawiera prawie calkowita ilosc siar¬ ki, zwiazana z zelazem. Po oddzieleniu wy¬ tworzonego równoczesnie karbonylku zela¬ za od karbonylku niklu przez destylacje, karbonylek niklu rozklada sie w ogrzanej przestrzeni i otrzymuje nikiel, jako drobny proszek.Przyklad II. Kamien niklowo-miedzia- ny, skladajacy sie z okolo 38% niklu, 48% miedzi, 3% zelaza i w pozostalej czesci przewaznie z siarki, traktuje sie przy 200°C i 200 atm przez 6 godzin strumieniem tlen¬ ku wegla. Otrzymany karbonylek wydziela sie przez chlodzenie do 20° pod cisnieniem i rozpreza stopniowo. Wydajnosc niklu jest równa 100%.Przyklad III. Czysty kamien niklowy, skladajacy sie z 75% niklu i w pozostalej czesci z siarki, stapia sie z odpadkami mie- dzianemi. Kamien niklowo-miedziany za¬ wiera 38% niklu, 50% miedzi i 10% siarki, Pod cisnieniem 200 atm przy temperaturze od 200 — 275° z powyzszego kamienia dzia¬ laniem tlenku wegla w ciagu 10 godzin o- trzymuje sie caly nikiel w postaci karbonyl¬ ku tak, iz w pozostalosci nie mozna wyka¬ zac niklu.Podobnie mozna przerabiac kamienie, otrzymywane przez stapianie produktów nastepujacych: czystego kamienia, zawiera¬ jacego zelazo, z odpadkami MoneKa; siarcz¬ ku zelaza lub pirytu, albo siarczku miedzi z niklem lub stopami niklu, jak stopem Mo- nela, Permalloy'em i podobnemi stopami.Jesli w kamieniu znajduje sie bardzo duzo siarki, mozna ja czesciowo usunac przez utlenianie lub redukcje, poczem przy stapianiu uzyskuje sie ubozszy w siarke ka¬ mien. Mozna równiez kamien calkowicie wyprazony stapiac z kamieniem, zawieraja¬ cym siarke, dla uzyskania materjalu uboz¬ szego w siarke.Przyklad IV. Pozostalosc po traktowa¬ niu tlenkiem wegla, skoncentrowanego ka¬ mienia niklowo-miedzianego, skladaj aca sie glównie z miedzi i siarki, stapia sie z od¬ padkami niklu metalicznego. Uzyskany ka¬ mien przy traktowaniu tlenkiem wegla przy 200 atm i 200 — 300°C wytwarza prawie calkowicie niekiel w postaci karbonylku.Pozostalosc mozna ponownie stapiac z ni¬ klem.Zamiast niklu, do stapiania mozna uzyc, ewentualnie czesciowo, zwiazków niklu, jak tlenku niklu lub mieszaniny soli miedzi i ni¬ klu.Przyklad V. Czysty kamien niklowy, zawierajacy okolo 20% siarki, stapia sie z niklem metalicznym. Produkt otrzymany traktuje sie tak dlugo tlenkiem wegla (200 atm, 200°C), az zawartosc siarki w produk¬ cie wzrosnie do 40%. Nastepnie przerywa sie traktowanie pod cisnieniem i pozosta¬ losc stapia z nowemi ilosciami odpadków ni¬ klowych, poczem nastepuje ponownie wy¬ rób karbonylku niklu.Przyklad VI. Kamien surowy, zawie¬ rajacy nikiel i zelazo, traktuje sie tlenkiem - 3 -wegla (200 atm i 200°C) raz przy uzyciu ksztaltek o srednicy okolo 3 cm, drugi raz o srednicy 3 mm. W pierwszym przypadku wydajnosc karbonylku niklu wynosi 90%, w drugim — 98%.Przyklad VII. Materjal, zawierajacy 40% niklu, 40% molibdenu, 8% siarki oraz miedz, zelazo i inne zanieczyszczenia w drobnych ilosciach, uzyskany przez stopie¬ nie odpadków, traktuje sie tlenkiem wegla przy 200 — 300°C i 220 atm. Uzyskuje sie przytem 95% obecnego niklu w postaci kar¬ bonylku niklu. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania karbonylku ni¬ klu z materjalów wyjsciowych, zawieraja¬ cych nikiel, dzialaniem tlenku wegla lub gazów, zawierajacych tlenek wegla, zna¬ mienny tern, ze produkty, zawierajace ni¬ kiel i siarke, uzyskane przez stapianie, traktuje sie tlenkiem wegla lub gazami, za- wierajacemi tlenek wegla, pod zwiekszonem cisnieniem.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze stosuje sie takie materjaly wyjscio¬ we, które zawieraja ciezkie metale, zdolne do wiazania siarki, jak miedz, kobalt lub ze¬ lazo.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze stosuje sie kamien niklowy. L G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa PL