PL24287B1 - Sposób otrzymywania cynku metalicznego z rud cynkowych (prazonej blendy, weglanów i krzemianów cynku lub ich mieszaniny) oraz piec^do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Description

Otrzymywanie cynku metalicznego w technice na skale fabryczna odbywa sie przewaznie jako tak zwany proces desty¬ lacji cynku lub proces otrzymywania cyn¬ ku sposobem ogniowym (w odróznieniu od elektrolizy i innych mokrych procesów).Sposób ten polega na tern, ze odpo¬ wiednio przygotowana rude cynkowa (tle¬ nek cynku), zmieszana z ktiksikiem, jako materjalem odtleniajacym, wprowadza sie do ogniotrwalej retorty i poddaje dziala¬ niu ciepla w temperaturze od 1 300 do 1 600°C. Wskutek podgrzewania nastepuje w retorcie reakcja odtleniania rudy w mysl reakcji ZnO + C = Zn + CO. W tempe¬ raturze, panujacej w retorcie, otrzymuje sie pary cynku i gaz CO. Z retorty wycho¬ dza te pary do tak zwanego skraplacza, w którym pary cynku skraplaja sie po ochlo¬ dzeniu do temperatury wrzenia cynku, natomiast gaz CO uchodzi dalej i przy wyj¬ sciu ze skraplacza spala sie na C02 — bezuzytecznie, Powyzszy sposób jest niedogpdtiy, a mianowicie: 1. Odbywa sie okresowo, to znaczy, gdy proces odtleniania rudy w retorcie jest juz tak daleko posuniety, ze sa tam tylko zni¬ kome ilosci cynku zwiazanego, wtenczas przerywa sie proces, wygrzebuje tak zwa-ne „wypalki" Ido „rafrnowke" i laduje do retorty nowy ladunek. Czynnosc te powta¬ rza sie zwykle co 24 godziny. 2. Sklad chemiczny ladunku miusi byc starannie dobrany, azeby wypalki nie by¬ ly topliwe w niskiej temperaturze, gdyz inaczej beda utrudnialy proces destylacji i niszczyly retorty; ,,rajtnówka" musi byc mozliwie „sucha", jak mówia hutnicy. 3. Proces taki wymaga duzych wydat¬ ków na retorty ogniotrwale, których koszty wytwarzania sa wysokie, a wytrzymalosc—¦ mala (20 do 30 ladunków). 4. Retorty takie omsiza byc z konieczno¬ sci malych rozmiarów, azeby wnetrze mo¬ glo dostatecznie ogrzac sie przez scianke retorty; azeby wiec osiagnac odpowiednio wielka produkcje cynku, musi sie stoso¬ wac cale baterje takich retort, umieszczo¬ nych w jednym piecu (od 150 do 600 re¬ tort, lezacych poziomo). 5. Mechanizacja pracy ladowania, wy¬ grzebywania wypalków, zbierania skroplo¬ nego cyriku jest tak trudna, ze w praktyce ni* oplaca sie. 6. Uboczny produkt destylacji w po¬ staci gazowego CO spala sie bezuzytecz¬ nie, gdyz jest technicznie niemozebne uchwycenie go przy wyjsciu za skraplaczy, ze wzgledu na okresowe odejmowanie skraplaczy od retort oraz ze wzgledu na witilka przestrzen, na której retorty sa u- miefczczone. , 7. Przeprowadzanie tego procesu w praktyce w sposób ciagly natrafialo do-. tychezas na ogromne trudnosci. 8. Ladunek retorty musi byc odpo¬ wiednio porowaty ze wzgledu na przenikli¬ wosc wzgledem gazów CO i pary cynku; ru*U i koksik musza wiec miec ziarnistosc do 1,5 do 10 mm. 9. Ruda flotacyjna, przed uzyciem jej w retorcie, musi byc poprzednio skawal- kowaaa (za^glocierowana, zbrykietowana i t. A).Rysunek przedstawia w przekroju pio¬ nowym i poziomym piec, sluzacy do wyko¬ nywania sposobu wedlug wynalazku niniej¬ szego.Sposób niniejszy usuwa powyzsze nie¬ dogodnosci i polega na tern, ze do prze* strzeni / pionowego pieca w ksztalcie wal¬ ca, zbudowanego z materjalu ogniotrwale¬ go, zamknietego u dolu i u góry, wprowa¬ dza sie przez otwory b w sklepieniu a lub w dowolnem miejscu bocznej sciany e, ru¬ de cynkowa w postaci pylu, a takze pylo¬ wy wegiel staly, jako tez jakikolwiek top¬ nik (CaO, MgO, CaC03, MgCOJ, takze w postaci pylu. Przez otwory c, znajdujace sie w scianie bocznej e lub w innem do¬ wolnem miejscu piecal (moga zatem pokry¬ wac sie one z otworami b), wprowadza sie gazowy srodek odtleniajacy (gaz CO, gaz generatorowy, wielkopiecowy, koksowy, ziemny, wodór, metan i t d.), który rozpy¬ la opadajacy w piecu ladunek.Wnetrze pieca jest ogrzewane do po¬ trzebnej temperatury elektrodami d za- pomoca luku elektrycznego. Poszczegól¬ ne materjaly stale, jako tez wchodzacy do pieca gaz, moga byc zimne lub dowolnie podgrzane. Reakcja odtleniania rudy cyn¬ kowej odbywa sie w czasie opadania rudy wewnatrz pieca; ruda, wegiel (koksik) i topnik, wszystkie w stanie pylu, tworza mialko rozdrobniona zawiesine w gazach pieca.Reakcje odtleniania uskutecznia sie za- pomoca pylu weglowego dowolnego pocho¬ dzenia (koksiku) lub gazowego srodka od- tleniajacego (gazu generatorowego, kokso¬ wego, ziemnego, wielkopiecowego i t. d.) lub zapomoca tych srodków odtlemiajacych w dowolnem ich skojarzeniu. Do odtlenia¬ nia rudy mozna takze uzywac gazów, po¬ wstalych jako produkt uboczny w tymze piecu, stosujac do tych gazów obieg kolo¬ wy.Wysokosc pieca Z dobiera sie tak, aby przy opadaniu poszczególnego ziarenka ru¬ dy na dmo pieca zostalo ono odtlenione; — 2 —skata plonna/ zawarta w rudze, bedzie la¬ czyla sie z topnikiem i jako deszcz zuzlo¬ wy, opadajac wdol pieca, zbierze sie w stanie cieklym na dnie /, skad mozna be¬ dzie go wypuszczac przez odpowiednie o- twory spustowe h. Pary cynku razem z ga¬ zowym CO, powstalym przy odtlenianiu rudy, przejda do skraplacza m, w którym skropla sie po uprzedniem ochlodzeniu w chlodnicy R. Skraplacz m moze posiadac pionowe scianki n, dzieki czemu mozna o- sobno odbierac skroplony cynk p, a osobno olów o.Gaz CO, powstaly przy odtlenianiu ru¬ dy, po wyjsciu ze skraplacza bedzie mógl byc uzyty w dowolnem miejscu (pod kotla¬ mi, w silnikach spalinowych i t. d,).Glównym srodkiem odtleniajaeym w tym procesie jest gaz CO w mysli reakcji ZnO + CO = Zn + C02, ale gaz C02 u- tlenialby w skraplaczu pare cynku na ZnO, wskutek tego wprowadzany jest z ladun¬ kiem pylowy wegiel, aby otrzymany C02 przemienic na CO w mysl reakcji C02 + C = 2C0.Zastosowanie niniejszego sposobu daje nastepujace korzysci. 1. Otrzymywanie cynku odbywa sie w sposób ciagly; ladowanie pieca, usuwanie zuzla i pobieranie skroplonego cynku jest prawie zupelnie zmechanizowane. 2. Unika sie kosztownego wyrobu re¬ tort ogjuiotrwalych. 3. Blenda flotacyjna moze byc uzyta po wyprazeniu bez poprzedniej agglomera- cji lub brykietowania. 4. Do odtieniamia rudy moze byc uzy^ ty tani pyl weglowy. 5. Skraplanie cyniku odbywa sie w jed- nem naczyniu (skraplaczu), które jest wy¬ konane tak, ze równoczesnie otrzymuje sie osobno cynk i osobno olów (rudy cynko¬ we prawie zawsze zawieraja olów), przez co piec do oczyszczania cyniku jest zby¬ teczny. 6. Proces ten pozwala na uchwycenie gazu CO, powstajacego przy odtlenianiu rudy, i umozliwia zuzycie go do celów przemyslowych, rip. moze on po oczyszcze¬ niu poruszac silniki spalinowe^ które, na¬ pedzajac pradnice elektryczne, dadza e- nergje elektryczna, potrzebna do ogrzania tego samego pieca, przez co podnosi sie wydajnosc cieplna urzadzen do otrzymy¬ wania cynku, która wynosi obecnie okolo 5 do 9% dostarczonego ciepla. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania cynku lub je¬ go stopów z rud cynkowych, np. tlenków, weglanów, krzemianów cynku lub miesza¬ niny tychze, znamienny tern, ze ruda cyn¬ kowa (namiar), podgrzana lub zimna, w postaci pylu jest rozpylana w przestrzeni piecowej i jako mialko rozdrobniona za¬ wiesina w gazach pieca jest odtlemiana w czasie swego opadania wewnatrz pieca.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze do odtleniania stosuje sie koks lub wegiel w postaci pylu lub "jakikolwiek odtleniajacy srodek gazowy, np. gaz gene¬ ratorowy, swietlny, ziemny, wodór, metan, gaz wielkopiecowy, koksowy i t. d.
3. 3. Sposób wedlug zastrz, 1 — 2, zna¬ mienny tern, ze odtlenianie rud' cynko¬ wych uskutecznia sie lacznie odtleniajace- mi srodkami stalemi, np. koksem i weglem, oraz odtleniajacemi srodkami gazowemi, np. gazem CO, gazem generatorowym, ko¬ ksowym, ziemnym, wielkopiecowym, wo¬ dorem, metanem i t, d.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tern, ze srodki odtleniajace wpro¬ wadza sie do przestrzeni pieca zimne lub podgrzane.
5. 5. Piec do wykonywania sposobu o- trzymywania cynku lub jego stopów z rud cynkowych wedlug zastrz, 1 — 4, zna¬ mienny tern, ze posiada ksztalt stojacego walca (e), zbudowanego z materjalów o- gniotrwalych, zamknietego u spodu i u gó-ry, przyczem w sklepieniu pieca lub w do- wolnem miejscu pieca znajduja sie otwo¬ ry do wprowadzenia namiaru w postaci py¬ lowej i do rozpylania tegoz gazem, sluza¬ cym dc odtleniania rudy.
6. 6. Piec wedlug zastrz. 5, znamienny tern, ze przestrzen piecowa (t) jest pola¬ czona ze skraplaczem (m), który posiada scianki pionowe (n) w celu osobnego o- trzymywania cynku i olowiu, jako tez u- szczelnienia skraplacza zapomoca cieklego cynku. Leon Silber stein.Do opisu patentowego Nr 2428?. PrzekrójG-H Przeh zeKrój A-b Przekrój i E-F Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL