Wynalazek niniejszy dotyczy hydro- metalurgiczinych metod chlorowania rud.Mozna go stosowac do obróbki rud pro¬ stych i zlozonych, do rud; niskoprocento¬ wych, którym towarzysza duze ilosci nie¬ pozadanych zlóz, albo do koncentratów, zawierajacych duze ilosci procentowe skladników wartosciowych. Mozna go zwla¬ szcza stosowac do obróbki zlozonych rujd cynkowych, zawierajacych skladniki, opie¬ rajace sie chlorowaniu, takie jak utlenione rudy naturalne albo wyprazone rudy siarczkowe, jak równiez do obróbki innych rud zlozonych, zawierajacych cynk, zelazo, olów, miedz, srebro, zloto, mangan, cyne, kobalt, nikiel, kadm, wanad albo inne me¬ tale.Bezposrednie traktowanie zlozonej ru¬ dy siarczkowej odczynnikami cieklemi lub gazowemi okazalo sie nieskuteczne i na¬ streczalo liczne trudnosci wskutek wytwa¬ rzania niepozadanych produktów. Jesli rude siarczkowa uprzednio wyprazy sie w celu otrzymania tlenków metali, to nie¬ zbedna do- prazenia wysoka temperatura powoduje powstawanie zwiazków, opiera¬ jacych sie chlorowaniu, takich, jak krze¬ miany, zelaziany i t. d., natomiast nisko¬ temperaturowe prazenie pozostawia znacz¬ na ilosc niezmienionego' siarczku* który trudno calkowicie zchlorowac. Poza tern chlorowanie suchej rudy cynkowej zapo- moca odczynników gazowych, dzialajacych w obecnosci wody, stanowi powazne za¬ gadnienie wobec rozplywania sie chlorku cynkowego na syropowata ciecz, któraprzetwarza rude w kawaly lub geste ma¬ sy, nielatwo przepuszczajace gazy chloru¬ jace. Obróbka tych rud oraz rud innego typu nastrecza jeszcze inne trudnosci wskutek straty czynników chlorujacych, albo wskutek powstawania produktów nie¬ pozadanych, albo- tez wskutek niecalkowi¬ tego zchlorowania.Glównym przedmiotem Wynalazku ni¬ niejszego jest sposób prutego i skutecz¬ nego chlorowania takich rud, w| szeregu za¬ biegów, które mozna wykonywac w stosun¬ kowo niskiej temperaturze, stosujac rudy w stanie zasadniczo suchym i ziarnistymi tak iz zadane metale mozna usuwac ko¬ lejno zapomoca odpowiednich procesów lugowania oraz otrzymywac je w postaci rozpuszczalnych chlorków i w ten spoisób oddzielac od zlóz i innych skladników nie¬ pozadanych.Zgodnie z wynalazkiem niniejszym chlorowanie w niskiej temperaturze' tlen¬ ków, pochodzacych z wyprazonej rudy siarczkowej lub wiej postaci utlenionej rudy, opierajacej sie chlorowaniu, mozna uskuteczniac, traktujac rude w stanie za¬ sadniczo suchym czynnikami gazowemi ta- kiemi, jak gazowy chlorowodór, chlor i in¬ ne odpowiednie czynniki, przyczem trudno chlorujace sie zwiazki takie, jak pozostale siarczki i krzemiany albo zwiazki cynku i zelaza, mozna przetwarzac na chlorki za¬ pomoca chlorku zelaza, a zwlaszcza zapo¬ moca chlorku zelazowego, w scislem ze¬ tknieciu z ruda oraz zapomoca chloru in statu tiascendi, wywiazanego z tego chlor¬ ku* Ten zabieg procesu wykonywa sie skutecznie i tanio, dodajac do wyprazone¬ go materjalu( rudnego tlenku zelaza i prze¬ twarzajac go w chlorek zelazowy podczas niskotemperaturowego okresu chlorowa¬ nia tlenków metali, zawartych w rudzie, a nastepnie ogrzewajac rude w celu wy¬ dzielenia zwiazanego chloru z chlorku ze¬ laza* Chlorek zelazowy nie powstaje w po¬ zadanej mierze w warunkach, najlepiej od¬ powiadajacych obróbce tlenków cynku i innych metali, glównie wskutek tego, ze nie jest trwaly w obecnosci tlenku cynko¬ wego albo w obecnosci tlenu w temperatuL rze okolo 100° oraz wskutek tego, ze u- wodniony chlorek topi sie w swej wodzie krystalizacyjnej w temperaturze okolo 90°, odpowiedniej do wytwarzania chlorku cynkowego. Równiez podczas traktowania tlenków chlorowodorem gazowym wytwa¬ rza sie woda, a jej skraplanie sie na su¬ chej rudzie w okresie wytwarzania chlor¬ ku takiego, jak chlorek zelazowy, który nalezy zwykle wytwarzac w temperaturze nizszej od temperatury skraplania wody, moze tak zmoczyc rude, ze wplynie to szkodliwie na jej przepuszczalnosc gazów.Zagadnienie to jest zwlaszcza wazne w przypadku stosowania wysokoprocento¬ wych rud cynkowych, w których chlorek cynku rozplywa sie i dazy do pochlania¬ nia wody z atmosfery i z rudy oraz do wy¬ twarzania lepkiej syropowatej lub gruzlo- watej masy, nielatwo przepuszczajacej ga¬ zy. Wskutek tego tez pozadane jest prze¬ prowadzanie chlorowania tlenków w dwóch okresach tak, zeby mozna bylo regu¬ lowac zarówno reakcje, jak i fizyczne wla¬ sciwosci rudy. Chlorek zelaza mozna rów¬ niez rozkladac dzialaniem ciepla w celu wytworzenia chloru przez reakcje z tle¬ nem albo w celu wytworzenia stosunkowo slabego odczynnika — kwasu solnego — przez reakcje z woda. Nalezy przytem u- regulowac zawartosc wody w rudzie tak, zeby wytworzyc bardzo skuteczny czyn¬ nik chlorujacy (chlor ih statu nascendi), a takze utrzymac rude we wlasciwym sta¬ nie przez czas, potrzebny do skutecznej obróbki.Rozmaite inne warunki procesu nalezy regulowac zgodnie z ponizszym opisem.Jesli np. rude siarczkowa prazy sie na po¬ wietrzu, w temperaturze dostatecznie wy¬ sokiej do wytworzenia tylko tlenków, to — 2 —ruda wykazuje sklonnosc do stapiania sie lub spiekania, zwlaszcza przy duzej za¬ wartosci krzemianów, oraz sklonnosc do wytwarzania trudno chlorujacych sie zwiaz¬ ków, takich jak krzemiany, zelaziany lub zelaziny cyniku. Wskutek tego tez przez taki wyprazony materjal trudno przenika¬ ja reagujace gazy, a chlorowanie jest nie¬ skuteczne lub niecalkowite. Pociaga to za soba koniecznosc prazenia rudy w niskiej temperaturze, to jest prazenia niezupel¬ nego, które jednak mozna skutecznie wy¬ zyskac do nadania rozpuszczalnosci me¬ talowym skladnikom rudy i w razie po¬ trzeby do przetworzenia ich wylacznie na chlorki pomimo, ze w wyprazonym niate- rjale moga sie znajdowac zarówno siar¬ czany i siarczki, jak i tlenki.W najlepszej postaci praktycznego wykonania wynalazku niniejszego sucha wyprazona rude siarczkowa traktuje sie w pierwszym, czyili cieplym, okresie po¬ chlaniania nie gazami chlorujacemi, takie- mi jak chlor, kwas chlorowodorowy i t. d., ale slabemi gazami, pochodzacemi z ostat¬ nich okresów procesu. Podczas tego okre¬ su temperature i warunki atmosferyczne reguluje sie tak, nie uwzgledniajac po¬ wstawania, ani rozkladu chlorku zelazawe¬ go, zeby wytworzyc chlorki cynku i innych metali z ich tlenków, przyczem materjal rudy utrzymuje sie w postaci zasadniczo suchej i ziarnistej. Nastepnie materjal, za¬ opatrzony w ilosc tlenku zelazowego, do¬ stateczna do tego celu, obrabia sie w dru¬ gim okresie pochlanianiia, w warunkach, sprzyjajacych wytwarzaniu chlorku zela¬ zowego, utrzymujac materjal w postaci ziarnistej. Przemiane tlenku zelazowego' na chlorek uskutecznia sie zapomoca chloro¬ wodoru gazowego, najlepiej w srodowisku stezonem, przyczem cieplo reakcji pochla¬ nia sie zapomoca srodka chlodzacego i u- trzymuje temperature dostatecznie niska1 przyczem sklad srodowiska reguluje sie tak, zeby w rudzie mógl powstac i pozo¬ stac krystaliczny uwodniony chlorek zela¬ zowy. W tych warunkach nisko - tempera¬ turowego czyli oziebianego pochlaniania chlorek zelazowy reaguje bezposrednio z pozostalemi siarczkami lub innemL oporne- mi skladnikami wartosciowemi rudy i ich wiekszosc przetwarza sie na chlorki, przy¬ czem pewna czesc odczynnika ulega reduk¬ cji na chlorek zelazawy.Trzeci, czyli ostateczny okres procesu, który mozna.nie stosowac do rud pewne¬ go typu, dostatecznie zchlorowanych w drugim okresie, obejmuje ogrzewanie rudy do temperatury, w której chlorki zelazo¬ wy i zelazawy sa nietrwale w obecnosci powietrza, dostarczanego w ilosci dosta¬ tecznej do wytworzenia z nich chloru in statu nascenidi oraz do przemiany rozpu¬ szczalnych chlorków zelaza na nierozpu¬ szczalny tlenek zelazowy, przyczem pare wodna usuwa sie, aby zapobiec wytworze¬ niu sie duzej ilosci kwasu solnego. Woda oraz gazy odlotowe nie stykaja sie z ruda w drugim okresie procesu podczas wytwa¬ rzania sie chlorku zelazowego, dzieki cze¬ mu materjal mozna utrzymywac w ciagu tego okresu w stanie zasadniczo suchym i ziarnistym.Jako przyklad wykonania procesu we¬ dlug wynalazku sluzyc moze obróbka zlo¬ zonej stezonej albo niskoprocentowej siarczkowej rudy cynkowej albo rudy u- tlenionej, zawierajacej metale wartoscio¬ we, zwlaszcza zas rud takich, jak siarcz¬ ki cynku, olowiu i zelaza. Siarczek zelaza moze byc z natury zawarty w rudzie albo tez mozna do rudy dodawac siarczku lub tlenku zelaza w ilosci dostatecznej do zchlorowania skladników opornych. Przy uzyciu rudy siarczkowej prazy sie ja tak, zeby przetworzyc siarczek zelaza na tlenek zelaza oraz zeby przetworzyc znaczna ilosc siarczku cynkowego' na tlenek cyn¬ kowy z siarczanem lub bez siarczanu, za¬ leznie od przypadku. x Jest rzecza pozadana, aby materjal ru- — 3 —dy w ciagu calego procesu pozostawal w slanie proszkowatym, przepuszczajacym gaz. Z tego wzgledu proces prazenia pro¬ wadzi sie tak, aby zabezpieczyc materjal od spiekania sie, stapiania lub przybiera¬ nia jakiejkolwiek innej postaci, trudno ulegajacej dzialaniu gazu i czynników reagujacych. W tym celu mozna postepo¬ wac najrozmaiciej, mozna np. rude prazyc w razie potrzeby w postaci dokladnej mie¬ szaniny z 5% lub wiecej odpowiedniego tlenku, wodorotlenku lub weglanu wap- niowca takiego, jak wapn, stront albo bar, które moga utrzymywac rude w sitanie proszkowatym, niespieczonym i zapobiegac powstawaniu siarczanu cynkowego, jak to wyjasniono w patencie Nr 23375. Proces prazenia prowadzi sie zwykle w niskiej temperaturze, odpowiedniej do spalania siarki siarczkowej, najlepiej spalania sa¬ morzutnego w razie obecnosci dostatecz¬ nej ilosci takiej siarki, lecz w razie potrze¬ by do podtrzymania zadanej temperatury mozna stosowac zewnetrzne zródlo ciepla takie, jak plomien gazowy albo olejowy.Znaczna ilosc siarki siarczkowej równa 5% lub wiecej moze pozostac w produkcie.Poza tern pozadane jestt utrzymywanie warunków utleniajacych i przetworzenie zelaza w tlenek zelazowy. Wyprazony produkt zawiera wiec tlenki: cynkowy i zelazowy, tlenek i siarczan olowiu, resztke siarczków oraz krzemiany ii tlenowe zwiaz¬ ki cynku i zelaza. Jesli rude prazono z wapnem, to rodnik siarczanowy, któryby w innych warunkach pozostal, jako siarczan cynku, w tych warunkach otrzymuje sie w postaci siarczanu wapnia. Zapobiega sie równiez powstawaniu siarczanów cyny i miedzi. Jesli rude prazono bez wapniow- ca, to siarczany cynku, cyny i miedzi moz¬ na przetworzyc na chlorki przez zchloro- wanie rudy w obecnosci wapniowca lub tez bez obecnosci wapniowca, jak to wyjasnio¬ na ponizej.Trzy zabiegi chlorowania uskutecznia sie, przepuszczajac wyprazony materjal rudy kolejno przez szereg aparatów chlo¬ rujacych, zwanych w niniejszym opisie „cieplym albo pierwszym pochlaniaczem", „ochladzanym lub drugim pochlaniaczem" oraz „wykonczalnikiem". Pochlaniacze i wykonczalnik moga zawierac odpowiednie urzadzenie, np. dluga obrotowa rure z przegrodami na jej powierzchni wewnetrz¬ nej, sluzacemi do poruszania zasadniczo suchego sproszkowanego materjalu i zrzu¬ cania go poprzez reagujacy gaz. Aparat moze byc równiez typu prazalnikalWedge'af posiadajacego obrotowe ramiona, sluzace do przesuwania materjalu z jednej pólki na druga, lezaca ponizej, przyczem podle¬ ga on dzialaniu gazu reagujacego, który przeplywa przeciwpradowo lub wspólpra- dowo w stosunku do materjalu rudy.Jedna z cech wynalazku niniejszego stanowi regulowanie ilosci wody oraz usu¬ wanie zwiazanej lub wolnej wody, zawar¬ tej w rudzie w rozmaitych komorach chlo¬ rujacych. Jesli np. w rudzie znajduje sie duza ilosc cynku, to chlorek cynkowy, be¬ dacy materjalem rozplywajacym sie, wy¬ kazuje sklonnosc do rozpuszczania sie w Wodzie reakcyjnej i wytwarzania syropo- watej albo lepkiej masy, pokrywajacej powierzchnie i pory czastek rudy oraz two¬ rzacej duze gruzly, nielatwo- przepuszcza¬ jace gazy chlorujace. Wskutek tego tez pozadane jest regulowanie ilosci wody w pochlaniaczu cieplym. Mozna to osiagnac rozmaitemi sposobami, np. przez ogrzewa¬ nie rudy i srodowiska w pochlaniaczu cie¬ plym w przyblizeniu do temperatury lOO^C, najlepiej 80 do 100°C, w której woda la¬ two paruje, przyczem dzialajace gazy przepuszcza sie przez komore z szybko¬ scia dostateczna do usuwania wody ze strefy reakcyjnej tak, zeby materjal ru- dowy pozostawal suchy w dotknieciu oraz ziarnisty.W pochlaniaczu cieplym wyprazona rude traktuje sie w stanie zasadniczo su- — 4 —chym gazami chlorujaceani takiemai, jak gaaowy chlorowodór i ehlor, zdolnemi do przemiany tlenków cynku i innych metali na chlorki.Przy obróbce wyprazone) rudy poddaje sie ja dzialaniu rozcienczonych gazów odlotowych, zawierajacych chlor, chloro¬ wodór,, pare chlorku zelazowego, pare wodna i powietrze i bedacych odlocinami ZL innych stref chlorowania. Poniewaz chlo¬ rek zelazowy nie tworzy sie w obecnosci znacznej ilosci tlenku cynkowego, gazy te sluza do przemiany tlenku cynkowego na chlorek cynku, jeszcze przed zchlorowa- i*iem tlenku zelazowego. W razie potrze¬ by dzialanie cieplego pochlaniacza mozna UTegukywac tak, zeby nieco tlenku cynko¬ wego pozostawalo w materiale, wydalo¬ nym z aparatu,, aby zapewnic wi ten sposób niepowstawanie chlorku zelazowego w tym okresie* Gazy odlotowe moga przeplywac przez cieply pochlaniacz w kierunku do¬ wolnym. Mozna je np». przepuszczac prze- ciwpradowo albo wspólpradowo ponad ruda, a nastepnie nazewnatrz z jednego konca apajratu, lecz pozadane j#st njewj»u- szczanie odlocie i pary wodnej do pochla¬ niacza zimnego, poniewaz zawartosc w nich wilgoci jest dostateczna do spowodowania skroplenia na rudzie i szkodliwego zwilze¬ nia jej* Pochlaniacz cieply moze posiadac podwójne scianki, przyczem gazy odloto¬ we z wykoóczalniika mozna przeprowa¬ dzac pomiedzy sciankami pochlaniacza w celu zapewnienia pozadanej temperatury.Temperature i kune warunki mozna ure¬ gulowac tak, zeby zelazo pozostawalo w postaci tlenku zelazowego wraz z chlor¬ kiem cynkowym, reszta tlenku cynkowego, opomemi zwiazkami cynku, tlenkiem olo¬ wiu, siarczanem olowiu i innenai skladni¬ kami rudy.Jesli ruda zawiera duza ilosc krzemia¬ nów rozpuszczalnych w kwasach, to chlo¬ rowodór w pochlaniaczach wytwarza ga¬ laretowaty kwas krzemowy, utrudniajacy powaznie przenikanie gazów perses rude, a takze rozmaite zabiegi lugowania i sa¬ czenia, stosowane do otrzymywani* rofe- puszczalnych soli. Wazna cecha wynalaaku niniejszego jest odwadnianie kwasu krze¬ mowego oraz przetwarzanie go W nieroz¬ puszczalna krzemionke przez ogrzewanie materjalu obrabianego, w odpowiednim okresie po wytworzeniu tego kwasu do temperatury, w której ulega on calkowite¬ mu odwodnieniu. Mozna to uskutecznic w wykonczalniku, pracujacym w temperatu* rze dosc wysokiej do tego celu. JeSK ftd* nakze ruda zawiera duza ilosc cynku lub innego metalu, który nalezy rozpuscic pod koniec obróbki w cieplymi pochlania¬ czu, to czesciowo zchlorowana rude moz¬ na ogrzac w dolnym koncu cieplego po¬ chlaniacza do temperatury dosc wysokiej, aby przemienic galaretowaty kwas krze¬ mowy w krzemionke. Do tego celu wy¬ starczy temperatura, nieprzewyz&zajata 365°C. W ciagu obróbki w pochlaaiaczn ruda znajduje sie w stanie suchym, ziar¬ nistym bez wzgledu na to, czy uskutecz¬ niono juz odwodnienie kwasu krzemowe¬ go, a to dzieki okreslonemu regulowaniu wilgotnosci. Po tym zabiegu rozpuszczalny chlorek cynkowy mozna latwo Wylugowac z rudy zapomoca wody, poczem rude iti^ lezy wysuszyc przed okresem obtfcfoki w pochlaniaczu zimnym; w pewnych przy¬ padkach zabiegu lugowania mozna nie sto¬ sowac.Jesli wyprazona ruda wykazuje duza %-owa zawartosc cyniku albo innego za¬ danego metalu, który mozna latwo prze¬ tworzyc na poczatku W rozpuszczalna sól i usunac z rudy, albo jesli duza zawartosc cynku powoduje powstawanie stara mazi¬ stego lub syropowatego, wtedy najlepiej jest wyprazony jnaterjal, przed obróbka albo zamiast obróbki w cieplym pochlania¬ czu, potraktowac roztworem czynnika lu¬ gujacego, takim jak rozcienczony kwas sol¬ ny albo siarkowy, zdolnym do bezpostied- - 5 —niego usuwania czesci alba wszystkich la¬ twa rozpuszczalnych tlenków, a zwlaszcza tlenku cynkowego. Pa wysuszeniu pazosta- losci rudy przeprowadza sie do pochlania¬ cza zimnego, w celu zchlorowania tlenku zelaza. Mozna równiez czesc albo wszyst¬ kie tlenki takich metali, jak cynk, prze¬ tworzyc w: chlorki w pochlaniaczu cieplym zapomoca gazowego chlorowodoru, poczem rude mozna wylugowac woda w celu usu¬ niecia zadanej ilosci chlorku. Te lugowa¬ nia sa pozadane przy obróbce rud, zawie¬ rajacych w przyblizeniu ponad 12 do 15% cynku, zwlaszcza z tego wzgledu, ze chlo¬ rowanie jest skuteczniejsze w razie obrób¬ ki niskoprocentowych rud cynkowych.Przy zmniejszaniu zbyt duzej zawarto¬ sci cynku w* materjale obrabianym nalezy uwzglednic to, iz przedewlszystkiem moze byc pozadane pozostawienie w rudzie znacznej ilosci tlenku cynkowego, np. oko¬ lo 20%, aby zapobiec przetwarzaniu tlen¬ ku zelazowego w rozpuszczalna sól w pierwszym pochlaniaczu, a nastepnie roz¬ puszczeniu jej w pózniejszym okresie lu¬ gowania, albo tez aby zapobiec wystepo¬ waniu tlenku zelazowego w postaci chlor¬ ku lub siarczanu zelazowego i zanieczy¬ szczaniu w ten sposób rozitSworu soli cyn¬ kowej, jesli wyprazona rude luguje sie wstepnie przed chlorowaniem. Poza tern u- suwanie tlenku albo chlorku cynkowego przed obróbka w pochlaniaczu zimnym na¬ lezy przeprowadzac w takim stopniu, z u- wzglednieniem zdolnosci rudy lacznie ze zlozami do fizycznego lub chemicznego po¬ chlaniania wody reakcyjnej, zeby ruda po¬ zostawala w! stanie zasadniczo suchym lub ziarnisitym, latwym do przenikniecia przez gazy reagujace. Jesli ruda wykazuje znacz¬ na zawartosc chlorku cynkowego lub inne¬ go rozplywajacego sie chlorku, wtedy po¬ zadane jest to lugowanie wptepme, obniza¬ jace zawartosc cynku i zapobiegajace po¬ wstawaniu lepkiej lub syropowatej masy w pochlaniaczach. Oczywiscie tlenek cyn¬ kowy, który pozostaje w materjale, pocho¬ dzacym z pochlaniacza cieplego, zamieni sie na chlorek cynkowy w zimnym pochla¬ niaczu, lecz W porównaniu z calkowita ilo¬ scia rudy, chlorku tego bedzie zamalo do pochloniecia ilosci wody, dostatecznej do spowodowania zbicia sie masy lub jej przejscia w stan lepki i syropowajty. W zadnym z pochlaniaczy nie dodaje sie wo¬ dy doi rudy, przyczem skraplanie sie wody, powstalej chemicznie podczas reakcji, jest tamowane tak, iz ruda pozostaje stale za¬ sadniczo sucha. Mieszanie rudy podczas rozmaitych okresów obróbki pomaga w u- trzymaniu jej w stanie ziarnistym i su¬ chym.Drugi okres chlorowania obejmuje przemiane tlenku zelazowego na chlorek zelazowy w pochlaniaczu chlodzonym.Najlepiej jest to uskuteczniac, traktujac sucha rude stezonym chlorowodorem, u- trzymujac temperature ponizej punktu, w którym krysiztaly chlorku zelazowego sa trwale w warunkach procesu. Dzieki temu, ze chlorek zelazowy krystalizuje z 3-m£ do 6-ciu czasteczek wody, duza ilosc wody, powstajacej chemicznie podczas reakcji tlenków cynkowego i zelazowego z chloro¬ wodorem gazowym zostaje zwiazana jako woda krystalizacyjna i materjal przybiera postac ziarnista zasadniczo sucha w do¬ tknieciu. Jesli ruda, nie styka sie z powie¬ trzem, to te przemiane tlenku zelazowego na chlorek zelazowy mozna uskuteczniac w wysokiej temperaturze, a proces prowa¬ dzic z powodzeniem w temperaturze 180°C.Równiez i w tej temperaturze cieplo reak¬ cji nalezy odprowadzic, aby zapobiec zbyt¬ niemu wzrostowi temperatury. W zwy¬ klych warunkach w obecnosci powietrza u- trzymuje sie temperature ponizej 90°, w której produkt wykazuje sklonnosc do to¬ pienia sie w swej wodzie krystalizacyjnej, a zwlaszcza ponizej1 temperatury, w której chlorek zelazowy jest nietrwaly w obecno¬ sci powietrza. — 6 -Nalezy zaznaczyc, ze temperature i in¬ ne warunki w tytm drugim pochlaniaczu ostroznie sie reguluje zapomoca ochladza- cza wodnego, aby zapewnic wytwarzanie sie krystalicznego chlorku zelazowego oraz utrzymywanie go w stanie nielotnym i nie¬ zmienionym w razie ewentualnej obecno¬ sci powietrza oraz aby zapewnic pozosta¬ wanie rudy w stanie suchym w dotknieciu.W tym celu gazom odlotowym, zawieraja¬ cym pare wodna, pochodzacym z wykon- czalnika, nie pozwala sie zetknac z ruda podczas wytwarzania chlorku zelazowego, lecz odprowadza sie je odgalezieniem bocznem wokolo pochlaniacza ochladzane¬ go do pochlaniacza cieplego, w którym wo¬ da ulega odparowaniu i zostaje usunieta z rudy w temperaturze, panujacej w tym pochlaniaczu. Para wodna, wprowadzona w ten sposób do pierwszego pochlaniacza, zostaje usunieta, a materjal obrabiany przechodzi z pochlaniacza cieplego bezpo¬ srednio do pochlaniacza ochladzanego, czyli ze wylugowany materjal, uprzednio wysusizony, jest zasadniczo suchy i nie wilgnie wskutek nizszej temperatury w drugim aparacie.W pochlaniaczu drugim, w którym ste¬ zony srodek chlorujacy, mianowicie chlo¬ rek zelazowy, jest dokladnie zmieszany z materjalem obrabianym, oporne zwiazki cynkowe ulegaja bezposredniemu zchloro- waniu przez reakcje z tym srodkiem w pa¬ nujacych warunkach, przyczem powstaja chlorki cynkowy i zelazawy. Wazna cecha procesu niniejszego jest to, ze znaczna czesc zabiegu chlorowania siarczków, krzemianów, zelaza oraz siarkowych zwiazków cynku i innych metali uskutecz¬ nia sie w tym pochlaniaczu w niskiej tem¬ peraturze. Chlorowanie to mozna doprowa¬ dzic do takiego stopnia, iz reakcji w wy- konczalniku mozna nie stosowac wcale al¬ bo stosowac raczej do odzyskiwania chlo¬ ru, zwiazanego z zelazem, i w razie po¬ trzeby do przemiany rozpuszczalnych chlorków zelaza na nierozpuszczalne tlen¬ ki.Materjal, otrzymany w ten sposób £ drugiego pochlaniacza, zawiera chlorek cynku, chlorek zelazowy i zelazawy, siar¬ czan olowiu i chlorek olowiu wraz ze zlo¬ zem. Koncowy zabieg procesu chlorowania prowadzi sie w wykonczalniku w warun¬ kach, powodujacych usuniecie chloru, zwiazanego z zelazem, i zastosowanie go in statu nascendi do zaatakowania resztki siarczków w celu przemiany ich na chlorki.Uskutecznia sie to przez stopmiowe ogrze¬ wanie materjalu do temperatury, w której tlenki zelaza sa nietrwale, oraz przez prze- ciwpradowe prowadzenie rudy i powietrza przez urzadzenie. Aby zapewinic wytwa¬ rzanie sie gazowego chloru i przemiane za¬ sadniczo wszystkiego chlorku zelaza na nierozpuszczalny tlenek, stosuje sie dosta¬ teczna ilosc powietrza.W chwili, w której materjal obrabiany dostaje sie do wykonczalnika, znajduje sie on w postaci ziarnistej i zasadniczo suchej, lecz podczas ogrzewania go w przeciwpra* dzie z ogrzanym, gazem w zewnetrznym plaszczu lub w jakikolwiek inny odpowied¬ ni sposób nastepuje najpierw stopienie sie krysztalów uwodnionych chlorków zelaza i rozpuszczenie sie tego zwiazku w jego wlasnej wodzie krystalizacyjnej, co powo¬ duje dokladne zetkniecie tego zwiazku z materjalem obrabianym, przyczem zarów¬ no chlorek zelazowy moze dzialac nan bez¬ posrednio tak samo, jak moze wywiazywac w zetknieciu z nim chlor inj statu nascendi.Nasteptnie, poniewaz materjal ogrzewa sie daliej, woda krystalizacyljna ulatnia sie, a chlorki zelaza reaguja z doprowadzonem powietrzem, tworzac gazy chlorujace, za¬ wierajace chlor jako pierwiastek.Zawartosc wody i powietrza w wykon¬ czalniku reguluje sie tak, zeby oslabic do minimum wytwarzanie sie kwasu solnego i pobudzic rozklad chlorków zelaza w celu obfitego wydzielenia zwiazanego chloru, ja- — 7 —ko tJikwri* m *te*i* nrtacsttdw jtAiak** nie¬ ca kwasu .solnego moze sie wytworzyc pod! dzialaniem pary woniej, znajjdttjaoej sie pray #ociei,$$yli w górnym koncu wykon^ csakiik** To r^gulaw^ni© u$kui^esnia sie, wjwo^dwjac pofwietrze w dolnym ograe- Wfl^yitt koncu wykonc5Milnika i zmuszajac otosymane gazy d^ Bpaeplywu w (przeciw- prudw ponad asiatetftateifc obrabianym o* raz do uehodz3»ia przez górny koniec *pa- littt, * którego przewodem odgalezionym* CKfccowadza sie je do pochlaniacza cie¬ plego pomiedzy jego podwójna scianki, A zatem, poniewaz w gómytn koncu wy- kosczalnika rude sie ogrzewa, wiec woda rwkcyjna jest usuwana w postaci pwry i j&a atyka sie % oWoduom zelaza, który pod- c*as dakzego ogrcsewania rozklada sie w obecnosci doplywajacego powietrza- Aby zap*wni4 przemiane zasadniczo calej ilosci istniejacych chlorków zelasananierozpfH* ssesaljny lleafik zelazowy* doprowadz* sie d&st&teczma ilosc powietrza* Temperature w wykonczalniku podnosi sie atop«*iwo do pusktu zaacanie wyzsze* ga od tanpeta-turyj wl której chlorki zelaza rozkladaj* sie lub reaguja 3 powietrzem, a najlepiej do punktu, lezacego okolo 35Q*C i powyzaj 250°C w razie obróbki rud olojwianycll i cynkowych* chociaz tempera¬ tura ostateczna zalezy od rodzaju przera¬ bianych materialów. Temperature mozna regulowac f^w^^z i tak, zeby obecny kwas krzemowy ulegal odwodnianiu. Do tego ce¬ lu wystarczy temperatura, nieprzekracza- j%?a 36Ji0C jednakze pozadane jest trakto¬ wanie rudy cynkowej ponizej 350°C( aby zapobiec powstawaniu tlenochlorków.Rozumie sie jednak, ze proces ten wy¬ konywa sie zasadniczo w* niskie} tempera¬ turze oraz, ze zadane chlorki metali rudy pozostaja w materiale fueuloinione pomi- mt *e w pewnych przypadkach |ewna cecsA materialu lotaego moze uchodzic z glazami* leqz jest wtedy odzy$kiwana w od- pKJWlWni S;pOftóiv Proces chlorowania mozna prowadzic za^Q4»o nie od potrzeby* Chlorowanie »p* wyjara* zo^ej ni*kolroceniawej rudy siarczku cyn¬ kowego, sklonmej do wytwarzania siarcza¬ nów podczas prazenia, mozna uskuteczniac w obecnosci materjalu wapniowcowelgo ta¬ kiego* jak tlenek, wodorotlenek, weglan *U bo chlorek wapniat strontu lub baru, zdol¬ nego do zwiazania na nierozpuszczalny siarczan wappiowcowy rodnika siarczano¬ wego {istniejacego lub wytworzonego pod¬ czas procesu i niozwiazanego z olowiem) i uzytego w dostatecznej ilosci, wskutek cze¬ go rodnik siarczanowy zostaje zmuszony do pozostania w zlozu i innych pozosialo- sciadfc Równiez ruda wysokoprocentowa, sklonna do spiekania sie podczas prazenia, mozna zarówno chlorowac, jak prazyc w obecnosci mater jalu wapniowoowego, Ma¬ terial ten zapobiega zanieczyszczeniu siarczanem cynkowym ostatecznego roz¬ tworu chlorku cynkowego, Umozliwia to równiez prazenie rudy w niskiej tampera- turze, dzieki czemu pozostaje duzo siarki siarczkowej, gdyz rodnik siarc&anowyr wy¬ tworzony z siarki, zostaje utrwalony w po¬ staci produktu nierozpuszczalnego. Zreszta przy obróbce wielu typów rudy me potrze- ba zupelnie stosowac materjalu wapniow- cowego w stadiach chlorowania.Jako sfecjalny przyklada ilustrujacy odmiane wynalazku, podaje sie nastepuja¬ cy proces obróbki zlozonej rudy siarczko¬ wej, zawierajacej siarczki cynku, zelaza i olowiu wraz ze zlozem oraz ewentualnie innami metalami wartosciowemu Materjal, pokruszony do odpowiedniej wielkosci ziaira, przechodzacych przez sito o 100 oczkach, poddaje sie prazeniu, najlepiej samorzutnemu, w odpowiednim aparacie, nffc obrotowym piecu rurowym* posiadaja¬ cym przegrody na swe) powierzchni we¬ wnetrznej, *Jbo w piecu' ty|m Wedgaa« tafc urzadzonym, zeby materjal podczas, prze¬ róbki podlegl miesawwimt c<& zn*liiejs*fc je1" ^ 6 _go sklonnosc do spiekania sie. Aby pod ko¬ niec tego okresu prazenia zapewnic pozo¬ stawanie tlenku zelaza w postaci zwiazku zelazowego, doprowadza sie dostateczna i- losc powietrza. W razie potrzeby rude mozna prazyc z tlenkiem, wodorotlenkiem lub weglanem wapniowca takim jak wapno, uzytym w ilosci dostatecznej do zwiazania istniejacego rodnika siarczanowego na nie¬ rozpuszczalny siarczan wapniowca w celu nadania masie przepuszczalnosci w stosun¬ ku do odczynników gazowych. W tym przy¬ padku wapniowiec stosuje sie w ilosci, do¬ statecznej do potrzeb zarówno procesu prazenia, jak i chlorowania. Jesli rude pra¬ zy sie bez wapniowca., to uzywa sie go w ilosci wystarczajacej jedynie do zabiegu chlorowania, który najlepiej jest, chociaz niekoniecznie, prowadzic w sposób opisany powyzej.Wyprazona ruda np. moze zawierac o- gólem20% Fe203 i20,7% cynku, istniejace¬ go jako: 15% ZnO, 2% Z/iS i 3,7% ZnS04, wtraz z siarczanem olowiu, zlozem i male- mii ilosciami srebra, miedzi i t. d. W takiej rudzie tylko 5,7% cynku z ZrtS i ZnS04 moze sie znalezc w produkcie ostatecznym, jako siarczan, a wiep stosuje sie 5,3% wapna odpowiednio do tych 5,7% cynku.W niniejszym procesie inne obecne siarcz¬ ki moga sluzyc jako zródlo siarczanowe, tak iz czasteczkowe proporcje wapna trze¬ ba odpowiednio zmienic.Ilosc chlorku zelazowego, potrzebna w drugim pochlaniaczu i wykonczalniku, mozna okreslic zapomoca analizy rudy. Do przeróbki pewnych rud najlepiej jest sto¬ sowac znaczny nadmiar chlorku zelazowe¬ go, np. 10%, aby zapewnic istnienie stezo¬ nego srodowiska chloru gazowego w wy¬ konczalniku. Niezuzyty chlor odzyskuje sie oczywiscie w pochlaniaczu cieplym. Jesli ruda jest uboga w zelazo, to do wyprazo¬ nej rudy albo do rudy po czesciowem trak¬ towaniu gazami chlorujacemi, mozna doda¬ wac bezposrednio chlorku zelazowego w postaci roztworu, albo w postaci suchej, albo tez mozna do tego celu wprowadzac w dowolnym okresie tlenek zelaza.Okresy przeróbki hydro-metalurgicznef, zmierzajace do odzyskiwania zchlorowa- nych materjalów, dobiera sie zaleznie od rodzaju obrabianej rudy. W niniejszym przypadku produkt z wykonczalnika moz¬ na wylugowac woda albo innym odpowied¬ nim odczynnikiem w celu usuniecia chlor¬ ku cynkowego. Nastepnie niaterjal mozna potraktowac goracym wolnym od kwasów roztworem chlorku sodowego, który zarów¬ no rozpuszcza obecny chlorek olowiu, jak i przetwarza na chlorek olowiu siarczan olo¬ wiu, znajdujacy sie ewentualnie w pozo¬ stalosciach, Chlorek olowiu mozna odzy¬ skiwac z roztworu sposobami dobrze zna- nemi. W ten sposób pozostalosci rudy za¬ wieraja tlenek zelaza; mozna je obecnie potraktowac w odpowiedni sposób, aby od¬ zyskac zelazo lub ewentualnie inny pro¬ dukt metalowy w nich zawarty. Istniejacy ewentualnie siarczan wapnia znajduje sie w pozostalosciach* Rozmaite rudy w procesie tym zacho¬ wuja sie zgodnie z ich wlasciwosciami che¬ micznemu. Tlenki zelaza i miedzi W warun¬ kach utleniajacych, stosowanych w pochla¬ niaczach, wytwarzaja wyzsze chlorki (mie¬ dziowy i zelazowy), które mozna zdyisocjo- wac w wykonczalniku. Z drugiej strony tlenek manganowy i tlenek niklowy wejda w pochlaniaczu w reakcje z kwasem sol¬ nym, wytwarzajac chlorki (manganawy i niklawy) z wydzieleniem gazowego chloru.Kazdy z tych skladników rudy przy zasto¬ sowaniu dostatecznie niskiej temperatury w wykonczalniku mozna przetworzyc w rozpuszczalny chlorek, dajacy sie latwo wylugowac z produktów, wychodzacych z wykonczalnika, albo tez mozna rozkladac chlorki i przetwarzac je w tleniki, stosujac w wyfkonczalniku w razie potrzeby odpo¬ wiednio wysoka temperature. W tempera¬ turze wykonczalnika okolo 300° mozna o- — 9 —trzymywac w postaci rozpuszczalnych chlorków takie metale jak cynk, miedz, mangan, kobalt, nikiel i kadm, podczas gdy zelazo przejdzie do pozostalosci jako nie- rozpuszczailny tlenek zelaza. Daje to la¬ twy sposób oddzielania innych metali rudy od zelaza. Nalezy równiez zaznaczyc, ze ruda w ciagu wszystkich okresów tego pro¬ cesu pozostaje w postaci ziarnistej lub proszkowatej, zasadniczo' suchej w dotknie¬ cia Dzieki temu ona latwo pnzepuszcza rozmaite gazy oraz roztwory lugujace lub inne stosowane odczynniki Jesli ruda siarczkowa zawiera cyne, która wystepuje zwykle w postaci tlenku cynowego, to proces prazenia pozostawia ja w postaci tlenkowej, przyczem tlenek cyny przeprowadza sie w tej postaci do produktu iz wykonczalnika, dzieki czemu mozna go latwo oddzielic od rozpuszczal¬ nych chlorków metali. Jednakze z cze¬ sci cyny wytwarza sie chlorek podczas ob¬ róbki w pochlaniaczu i wykonczalniku.Wazna cecha niniejszego wynalazku jest to, ze chlorek cyny, ulatniajacy sie w tem¬ peraturze wykonczalnika, mozna przewo¬ dem bocznym wprowadzic z gazami odlo- towemi z wykonczalnika do wpustowego konca pierwszego pochlaniacza i ponownie przeprowadzic przez aparat. W aparacie reaguje on z tlenkiem cynku w stanie za¬ sadniczo suchym i ponownie zostaje prze¬ tworzony w tlenek cyny z wytwarzaniem chlorku cynowego. Dzieki temu wszystek chlorek cynowy, wytworzony w strefie chlorowania, zimuszony zostaje do pozosta¬ nia w ukladzie az do chwilli przetworzenia go w nierozpuszczalny tlenek cyny, który podczas nastepujacego potem procesu lu¬ gowania przechodzi do pozostalosci. Pozo¬ stalosci, zawierajace ten tlenek cyny, moz¬ na potraktowac w odpowiedni sposób, w celu odzyskania z nich cyny. Ta cecha wy¬ nalazku dotyczy odchlorowywania chlorku cynowego przez prowadzenie go w postaci pary ponad goracym suchym tlenkiem cyn¬ kowym, wskutek czego przetwarza sie on w tlenek cyny. A zatem, jesli ruda cyno- nosna nrie zawiera dostatecznej do tego ce¬ lu ilosci cynku, a pozadane jest otrzymanie cyny w postaci tlenku cynowego, wtedy chlorek cyny, wytworzony podczas chloro¬ wania i wydzielony w postaci pary, pro¬ wadzi sie ponad tlenkiem cynku w stanie zasadmriiGzo suchym i goracym wt celu prze¬ miany chlorku cyny na tlenek cyny z wy¬ tworzeniem chlorku cynku. PL