PL3255B1 - Sposób wytwarzania tlenków metali lub innych zwiazków metalowych. - Google Patents
Sposób wytwarzania tlenków metali lub innych zwiazków metalowych. Download PDFInfo
- Publication number
- PL3255B1 PL3255B1 PL3255A PL325520A PL3255B1 PL 3255 B1 PL3255 B1 PL 3255B1 PL 3255 A PL3255 A PL 3255A PL 325520 A PL325520 A PL 325520A PL 3255 B1 PL3255 B1 PL 3255B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- metal
- carbon
- furnace
- coal
- mass
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 37
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 title description 13
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 44
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 33
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 20
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 19
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 18
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000011022 opal Substances 0.000 description 5
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 4
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- -1 for example Chemical class 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000008207 working material Substances 0.000 description 3
- KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 1,3,2,4$l^{2}-dioxathiaplumbetane 2,2-dioxide Chemical compound [Pb+2].[O-]S([O-])(=O)=O KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N lead(ii) sulfide Chemical compound [Pb]=S XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
- 241000282988 Capreolus Species 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004110 Zinc silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- ZOIVSVWBENBHNT-UHFFFAOYSA-N dizinc;silicate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] ZOIVSVWBENBHNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003763 resistance to breakage Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000006379 syphilis Diseases 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 1
Description
, Wynalazek niniejszy dotyczy wytwa¬ rzania tlenków lub innych zwiazków metai- lowych, utleniajacych sie w procesie We- therllla.
Tlenki metalów, jak naprzyklad tlenek cynku i mfesizaniina tlenku cynku ii olówki, równiez jak i inne zwiazki metalowe, ulat¬ niajace sie w procesie Wetherllla,, a wilec naprzyklad zaJsadoWy siarczan olowiu lub olów sublilmowany, wytwarzano odd&wna juz na skale mniej lub wiecej szeroka spo¬ sobem tak zwanym Wetherillia!. Mówiac o metalach ulatniajacych sie w procesile We- therilllai, majmy na mysli tylko te metale, kltone ulatniaja sile przy temperaturze, o- trzymywanej w tym wlaisnfe proceste; dla zwiezlosci metale takie bedziemy zwali me¬ talami lottiemi. Polaczenie podobnego me¬ talu w jeden lub kilka zwiazków bywa re¬ zultatem kolejnych czynnosci:, polegajacych na tern, ze daine, zawierajace metal tworzy¬ wo zostaje w procesie zredukowane, zredu¬ kowany metal przeprowadzony w stan lot¬ ny, a jfastepnie utleniony lub zwiazany w inny jakikolwiek sposób. W innych znowu wypadkach zwiazek metalowy mozma prze- iprowadzic T>eziposrednilo w stan lotny bez- lub w polaczeniu z nastepujacem utlenie¬ niem lub dalszem wiazaniem.
Pod terminem ,,proces Wetherilla" ro¬ zumiemy w tekscie dalszym sposób wytwa- rzainia tlenków lub innych zwiazków metali prazeniem, polegajacy na wprowadzeniu do pieca surowca, zawierajacego metal, a zmiieisizainy z czynnikiem redukujacym, rozkladaniu go na podlozu z materjailu o-patowego, spalaniu pafliwa przy dostepie powietrza ssanego lub wdmuchiwanego, cJlp- prowadizeniu surowica do temperatury po¬ trzebnej do osiagniecia jego redaikcji i prze¬ prowadzeniu w stan lotny metalu lub meta¬ lów zredukowanych, operujac przytem w ten sposób, aby ladunek nie stal sig nie- przenifcliwym dla powietrza wdmuchiwane¬ go lub ssanego i ladunek ten spoczywal £$• odpowiednim trzonie lub ruszcie, nte dopu¬ szczajacym jakichkolwiek znsiczcieljszych strat, wskutek wypadania przez ruszty, & ^wszystek materjal z pieca wydobywa sie w * ' postaicl %lftkfa albo zuzla, Pomfeniony siposób prazenia jest zupelnie niezalezny od nastepujacego traMowania gazów' i zbiera¬ nia zwiazku lub zwiazków metalowych, \^ cesu Wetherilla oddawna zwykle stosowa¬ nego przedlsitawimy w1 krótkosci zwyikla pro¬ cedure handlowego wytwarzania tlenku cynku i tlenków cyniku i oilowiiu. Prazenie uskutecznia si|$ zalzwyczaj w piecu o wie}~ kim ruszcie poziomym lub w muflu z ni¬ skiem sklepieniem, zaopatrzonym w odpo¬ wiednie urzadzenie, ujatwijajace przedzie¬ ranie sie przez malse praizona powietrza ssa¬ nego lub wdmuchiwanego albo gazu wpro¬ wadzanego w charakterze paliwa, Zaizwy- czaij pierwszy ladunek w piecu muflowym lub rusztowym stanowi wairstlwa antracytu, która zwykle zapala sie od zaru pozosta¬ lego w piecu; antracyt zapomoca silnego pradlu ssanego lub wtlaczanego powietrza rozipala sile do intensywnego plomienia. Na warstwe wegla nasypuje sie zwykla mie¬ szanine ,,robocza" charakterystyczna dla procesu Wetherilla i sklaidaijaca si^ z drob¬ no sproszkowanego wegla redukujacego z droibnio sproszkowanego materj alu, zawiera¬ jacego cynk lub olów, a wiec z krzemianu cynku, przeprazanej mieszaniny siarczynów cynku lub olowiu, cynkowych wypalek (po- zostalosci) retortowych lub innych pozosta¬ jacych w dyspozycji fabrykatnta maiterja- lów, zawierajacych redukujacy sile cynk, lub cynk i olów. Powietrze ssie sie bez przerwy i kiedy charakterystyczne zielon¬ kawe plomyki, znane pod nazwa „swieczek cynkowych", zaczna ukazywac sie na po¬ wierzchni iprzeprtóanej masy, co wskazuje, ze redukcja i ulatniatnie sie cynku w posta¬ ci dypku juz nastepuje, natenczas produk¬ ty spalinowe, zawierajace gazowy tlenek epiku i inne lotne zwiazki metali, wprowa¬ dzaj sie do skraplacza i przepuszcza przez {zpzwycz&t)^ pchjj&idzanie rury i t p. Pro- dlukty te po przejsciki przez filtry skrapla¬ cza i pozostawieniu w kondensatorze, umile- Sizezioinym w pewfriej odleglosci od pieca, gazów skondensowanych, wypuszcza sie na- zewtoaiirz w powietrze. Operacja w piecu prowadzi sie, dopóki nie przestana wydzie¬ lac sie w dostatecznych dla produkcji iiio- sciach dytflki lotnych zwiazków metalo- wiych, Po zakopczoiliej operaicji pozostala w piecu mase rozlozona na obszerniej prze¬ strzeni i spieczona rozbija sie gracami, osa- dzonemi] mai dlugich tykach, podnosi, wycia¬ ga i wygarnia* z pieca przez, otwarte drzwi do przeznaczonego na ten cel zbiornika, a piec przygotowuje sie -do przyjecia nowego ladunku. Wegiel i inne produkty weglowe dddawiane do pieca maja dlwa zadatnia do spelnienia: .po pierwsze sluza za czynnik redukujacy surowce metalowe, po drugie zals daja przy spalaniu wysoka temperatu¬ re, niezbedna do przeprowadzenia redukcji.
Opisana powyzej operacja stosowana zwykle w praktyce posialda pewne niedo¬ godnosci, obnizajace wydajnosc prafcy. Naj¬ powazniejsza z nitah jest powstawamie za¬ glebien lub kraterów w najrozmaitszych miej scach masy reakcyjnej. Obróbka i roz¬ garnianie masy wymaga wielkiego nakladu pralcy i sprawia nierównosci uwairstwowiie- nia, niszczenie pieca i straty w produkcji Druga niedogodnosc prazenia stanowi to, ie ci^g powietrza unosi w wdlna przestrzen ponaid1 rozzalrzoinia masa pyl w ilosciach wilekszyeh lub mniejszych. Pyl ten zanie¬ czyszcza gazy metalowe, zmienia ich barwe^ — 2 —i obniza cene sprzedazna produktu, a takze utrudnia oczyszczanie pieca.
Teni wiele iinnych braków opisanej po¬ wyzej operacji prazenia, stosowanej obec¬ nie w praktyce, usiluja usunac zabiegl, opi¬ sanie w patencie Nr 1017.
Udoskonalenie to polega fia wprowadze¬ niu do pieca, oddzielnie lub w mieszaninie, wiegla i malterjalu przeprazonego w formie cegielek. Rezultaty tych udoskonalen opi¬ suje szczególowo pomileniiofiy patent, Obeoftile wykrytlo, ze mozna uzyskac znaczne udoskonalenia i podhiesc spraw¬ nosc wyprazainla w drodze odpowiedniej mlodyfikalcji stosunku wegla, wprowadzone¬ go do ladunku w charakterze czynnika re¬ dukujacego, do wegla opalowego. Krótko mówiac, wynalazcy wykazali), ze najwyzsza wydajnosc metalów lotnych otrzymuje sie wówcz&ls, gdy najznaczniejsza czesc wegla w formie cegielek wprowadza sie do pod¬ loza opalowego, a tylko niewielka czesc wegla cegielkowego, wbrew; przyjetym do¬ tychczas normom, do masy, dla celów re¬ dukcyjnych. Stosunkowo dbsc gruba war- stwial cegielek weglowych przy zupelnem spalaniu daje wystarczajaco wysoka ii jed¬ nostajna temperature, któral jest w stanie przepmowajdiziic W statn lotny z masy zawie¬ rajacej metale 90% i wiecej ogólnej ilosci metalów. Wydajnosc metalów lotnych jest wilec w tym wypaldku wyzsza, niz przy sto¬ sowanych dotychczas operacjach z weglem zwyczajnym, gdzie wydatek wynosi okolo 70% i przy operacji opisanej w pomienio- nym patencie Nr 1017, z weglem cegielko¬ wym, gdzie wydatek waha sie miedzy 80 i 85%.
Pozostailal ipo wyprazeniu masa z opera¬ cji opisanej powyzej bez uzycia cegielek skladla sie z mniej lub wiecej spieczonej mieszaniny, zawierajacej popiól ze spalo¬ nego wegla, z niespalonych czasteczek we- glal i z wypalków materjalu zalwierajacego metal. Rózne te produkty zmieszane sa wzajemnie ze soba,, co nadzwyczajnie u- trudnia obróbke mieszaniny i wydobywanie z niej znajdujacych sie taiiri zaizwycz&j cen¬ nych substancyj sklajdolwych. Uzywany do¬ tychczas sposób zmodyfikowany wproWat- dzemiem do pieca mieszaniny roboczej w formie cegielek daje pozostalosc po wypra¬ zeniu, sklaldatjaca sie tiak sarnio, jak i wyzej, z popiolu, niespalonego wegla i wypalklów materjalu zawierajacego metal. Dzieki zinaczneimu powiekszeniu ilosci: weglal ce¬ gielkowego w podlozu weglowem or&fc za¬ stosowaniu cegielek weglowych do odtle- niania mieszalniny, mozna bardzo znacznie obnizyc ilosci opalu potrzebnego do wyko- nalnia ptrocesu; przytem cegielki miesizanainy weglal z ruda metalowa zajchowtaja podczas operacji swoja forme, dzieki czemu otrzy¬ mane wypalki oddzielaja si^ latwo od po¬ piolu pddlolza weglowego i wychodza w po¬ staci klinkieru wolnego od popiolu i wegla.
Wskutek tej swojej czystosci i niskiej za¬ wartosci popiolu wypalki daja sie latwo i korzystnie dalej przerabiac na cenne je¬ szcze produkty.
W praktyce dotychczasowej przty pro¬ wadzeniu procesu Wetherillaf calkowita i- losc zuzytego wegla, tb jest wegla potrzeb¬ nego do uzyskania wysokiej temperatury i1 wegla idacego na redkikcje1, przekracza kil¬ kakrotnie ilosc wyliczona teoretycznie dla celów redukcyjnych. Zaztwyczaij znaczniej¬ sza czesc calkowitej ilosci wegla, potrzeb¬ nego do óperabjii, umieszczano w mieszani¬ nie reakcyjnej. Tak naprzyklakj ptfzy prze¬ róbce rudly tlenków cynkowych w powiszGch- niie znanych piecach Franklina zwykle 15 do 25% ogólnej ilosci weglal szlo na podloze weglowe, pozostale 75 do 85% miesizano z ruda. Ogólnie przyjete normy gfrjbosdf wairistw byly: mniej wiecej jeden cal podlo¬ za weglowego i od 5 do 7 cailii mfieszatófiy rudy z weglem. Pokazalo sie, ze, przy za¬ stosowaniu brykietów weglowych na podlo¬ ze weglowe moznal bardzo powazna ilosc wegla lufo innego produktu opalowego prze¬ niesc z mieszaniny roboczej db podloza.
Tak naprzyklad przy obróbce w piecach Franklina) rudy tlenku cynkowego otrzymy-waipo wyborne rezultaty, stosujac od 75 do 85% ogólnej ilosci' potrzebnego do operacji wegla w postaci cegfelek w podlozu opalo- wem. Pozostale 15 do 25% ogólnej ilosci wegla mieszano z ruda w mase roboczaj. Ta ostatniaJ powinna byc najdokladniej zbry- kietowainal i lezec na podlozu brykietowa- nego paliwa.
Przy przeróbce wedlug wynalaizku ni¬ niejszego zjhrykietowane podlloze weglowe wprowadzaj sie do pieca w sposób swoisty, umozliwiajacy przeplyw powietrza lub ga¬ zu przez plonaca rozzarzona warstwe. Ma¬ sa robocza rozklada sie naJ podlozit ognio- wem z cegielek weglowych, ar powstajace przy reakcji! ciala lotne wyprowadza sie z pieca i odpowiednio traktuje celem wydzie¬ lenia i zebrania zawartych w nich zwiazków metalowych. Przy przeróbce rudy tlenku cynkowego w piecu Franklina otrzymywano wyniki zupelnie zadawalniaijace, wprowah d^aijac do pieca warstwe zbryfcietowanego paliwa o grubosci 5 do 6 cali i rozkladajac na tern podlozu zibrykietowaina mase reak¬ cyjna w warstwie o grubosci mniej wiecej 4 do 5 cali Po wydzieleniu w ilosci dostatecznej zwiazków lotnych metalowych z mieszani¬ ny roboczej pozostala przepraizoma mase wyciaga si^ lub wypycha w odpowiedni! spo¬ sób. Przepalki te skladaja sile ze stosun- kowo cienkiej warstwy klinkierowej z po- zoslalemii w niej wypalonemi) brykietami rudy. Zbrykiletowane podloze weglowe wy¬ pala sie zupelnie podczas procesu i zostaje wyladowalne z pieca, jako popiól klinkie¬ rowy. Z drugiej strony forma fizyczna ce¬ gielek mieszaniny roboczej malo sie zmie¬ nia i po wiekszej czesci zibrykietowana ru¬ da przeprazona zalchowiuje swoja pierwotna postac, zaledwie gdzie niegdzie odksztalco¬ na wskutek topnienia.
Cegielki weglowe otrzymuje sie przez prasowanie drobnoi sproszkowanego wegla zmieszamego ze srodkiem wiazacym, na- przyklad z koncentrowanym roztworem sul- fitowym, pozostalym Jako odpadek przy wyrobie celulozy. Najrozmaitsze fprmy i gatunki materjalów weglowych sa przydat¬ ne, na cegielki na podloze ogniowe. Tak naprzyklad wegiel antracytowy ponizej Nr 3, wielkosci orzecha, Nr 4 orzecha, odtaryw- ki weglowe, odpadki weglowe, pyl Weglo¬ wy, równiez jak i odsiewfci koksowe moga byc spozytkowane przy wyrobie cegielek weglowych. Cegielki podloza weglowego musza miec taki rozmiar i ksztalt, alby nite wykazywaly znaczniejszego oporu przeni¬ kaniu powietrza i gazu, oraz musza byc po¬ nadto dostatecznie jednolite, aby utrzymac na sobie w stanie niezmienionym górna war¬ stwe masy reakcyjnej i dac dostep do tej masy przenikajacym gaizom i powietrzu, po¬ zwalajac im prawidlowo sie przedzierac przez mase na calej jej powierzchni. Wresz¬ cie brykiety podloza weglowego or&z bry¬ kiety masy roboczej, winny byc jednolite i, najlepiej, co do wielkosci i ksiztaltu jedna¬ kowe, czy to w postaci kul, czy szescianów.
Spotykaja sie w uzyciu tak zwane bryly po¬ duszkowe, elipsoidy, bryly ze scietemai kan¬ tami i inne podobne formy, które nadaja sie jednak dobrze do operalcji podlug niniej¬ szej metody.
Mase robocza, skladajaca sie z miesza¬ niny materjalu metalowego i odpowiednie¬ go czynnika redukujacego, mozna rozpo¬ scierac na zbrykietowanej warstwie ognio¬ wej w formie niekoniecznie brykietowanej.
Korzystniej jest jednak stosowac ja w for¬ mie cegielek, poniewaz poslac ta posiada duzo stron dodatnich. Poza tern przy bry- kietowatnilu moga zachodzic najrozmaitsze komlbilnalcje, a wiec mozna brykietowac sam tylko materjal metalowy, nie brykietujac produktu redukujacego, albo sam tylko pro¬ dukt redukujacy, nie brykietujac materjailu zawierajacego metal, lub Wreszcie produkt redukujacy i materjal zawierajacy metal moga byc brykietowane oddzielnie. Dane praktyki dowiodly jednak, ze najlepiej jest uzywac brykietów, w których zmieszane sa razem produkt redukujacy i materjal zah wieraijacy metal.Czynnik redukujacy moze byc najroz- madtszego rodzaju; jednak ponad inne srod¬ ki redukujace nalezy przelozyc produkty weglowe. Nie znaczy to jednak, aiby i sub¬ stancje inne niz weglowe nie nadawaly sie do tej metody. Korzystna strona stosowa¬ nia brykietów do celów redukcyjnych w formie wyzej opisanej jest to, ze na brykie¬ ty mozna stosowac materjal weglowy naj- rozlnajitszego rodzaju i wszelkiego stopnia rozdrobnienia, jako to antracyt ponizej o- rzecha Nr 5, odmywki weglowe, pyl weglo¬ wy, odsiewki koksowe i t. p. Cegielkii pod¬ loza ogniowego i cegielki masy roboczej przygotowuja sie w sposób swoisty. Bar¬ dzo dobry sposób w zastosowaniu do meto¬ dy niniejszej podaje wyzej przytaczany juz patent Nr 1017, który daje wyborny mate¬ rjal cegielkowy. Wyrób cegielek wedliug tego sposobu polega na mieszaniu brykieto- wanego materjalu ze srodkiem wiazacym, najprzyklad ze skoncentrowanym roztwo¬ rem siarczynowym 30° Be, formowamlu mie¬ szaniny w brykiety okreslonej wielkosci i formy ii suszeniu lub spiekaniu ich w tempe¬ raturze mmfej wiecej 200° C, tak aby bry¬ kiety wysuszone posiadaly dostateczna od¬ pornosc na lamanie i kruszenie sie i aby bez szkody dla swej calosci! mogly byc maga¬ zynowane, przeprowadzane do pieca i la¬ dowane don maszynowo lub recznie. W ra¬ zie brykiielowajniai materjalu zawierajacego metal, pozajdanem jest, aby brykiety te po¬ siadaly odpowiednia odpornosc na lamanie i kruszenie, potrzebna do zachowania! ich ksztaltu podczas operacji przeprazamia i dzieki temu brykiety te po przeprazeniu mo¬ gly byc wyladowywane w ntezmfenionej, nadanej ilm poprzednio formie.
Po przeprowadzeniu procesu Wetherilla zgodnie z zaisadaimL niniejszegoi wynalazku pozostaja w piiecu przepalki, skladajace sie ze spieczonego mniej lub wiecej popiolu, powstalego od spalonego podloza ogniowe¬ go i od przeprazónej masy zawierajacej me¬ tal, W razie uzycia, jak to wskazuje me¬ toda niniejsza, masy roboczej w postaci brykietów, postac te fizyczna niezmieniona zachowuje przeprazona pozostalosc. Nie¬ które z tych brykietów podlegaja podczas ladowania1 i przeprazania uszkodzeniu, pe¬ kajja i t. p., i w tym wypadku wiekszo czesc tych nadkruszonych lub przelamanych ka¬ walków zachowuje swoja wlasciwa fizyczna forme. Po przeprazeniu brykiety te, bar¬ dzo twarde i wlasnosciami fizycznemi swe- mi zblizone do koksu, oddzielaja sie zaraz od spieczonego podloza weglowego i od po¬ zostalosci brykletowanego podloza ognio¬ wego.
Ta wlasnosc natychmiastowego oddzie¬ lania sie przepalek metalowych lub rudy brykietowainej od popiolu podloza ogniowe¬ go nader jest cenna dla dalszej obróbki przepalek w celu wydobycia z nich cennych metalów zgatzowanych w procesie jWetheril- la. Do dodatnich wyników przepraizania wedlug procesu WetheriMa zgodnie z meto¬ da niniejsza nalezy i ten fakt, ze przepalki metalowe brykietowalne zawieraja stosun¬ kowo bardzio niewielkie tylko ilosci popio¬ lu. W razie iposlugiwainia sie brykietowana masa robocza, skladajaca sie z mieszaniny materjalu metalowegoi weglowego produk¬ tu redukujacego, brykietowana1 iriasa zawie¬ ra w sobie pozai przepalkami materjailu me¬ talowego popiól1 ze spalonego weglowego produktu redukujacego i pewna ilosc nie^ strawionego srodka redukujacego. Popiól sklada sie glównie z krzemianów i glinia¬ nów, które zwykle sa dobywane przy na¬ stepujacej obróbce bryldietowanej przepra- zamej masy. I tak naprzyfclad w wypad¬ kach, gdy brykietowana przeprazona mase metalowa stapia sile w zeliwiakach przy wy¬ robie surowca zwierciadlanego, potrzebna jest pewinai ilosc topnika dla zeszlakowamia popiolu, znajdujacego sie Wi hrykiietowanej, przepraizonej matsie metalowej, przyczem jezeli ta ilosc popiolu jest stosunkowo do¬ syc znaczna, to potrzeba uzyc odpowiednio wielka ilosc topnika, aby otrzymac w odpo¬ wiednio znacznych ilosciach zuzel. Przy operacjach wedlug metody ninfejszej czesc — 5 -glówna (naprzyklad okolo 85%) popiolu, w calkowitej ilosci materjalu weglowego u- zytego do ma!syf pozostaje jako zuzel, po¬ wstaly >przy spaleniu sie brykietowanej warstwy podloza, a wiec brykietowanai po¬ zostalosc masy metalowej jest stosunkowo w niewielkim stopniu zanieczyszczona po¬ piolem. Ze Wzgledu nai niewielka zawar¬ tosc popiolu w brykietowalnej przeprazonej masie metalowej ii ze wzgledu na jej wla¬ snosci] fizyczne, mase te oplaca sie przerah biac w dalsizym ciagu w zeliwiakach. Bry¬ kiety tej masy zachowuja nadany sobie przed przepraizeniem ksztalt, a oprócz tego odznaczaija sile porowatoscia, która zai- wdznleczaija ulotnieniu sie zwiazków metalo¬ wych. Ta wlasnosc porowatosci jest cecha bardzo dod&tinila przy dalszej ich przeróbce.
Jako przyklad typowy operacji wedlug metody niniejszej opisujemy w krótkosci jeden specjalny sklad ladunku ii sposób pracy przy nim. Do operacji uzyto dobrze znanego piecal Franklina dlal rudy cynko^ wej i pylu Weglowego. W przyblizeniu c- kolo 85% calkowitej ilosci wegla ladunku zostailo zbrykietowaine zapomoca stezonego roztworu siarczynowego, zastosowanego w charakterze kitu w sposób opisany powyzej.
Pozostale 15% calkowitej ilosci wegla zmie- szamo z ruda w stosunku okolo 90 czesci ru¬ dy na 10 czesci pyhi weglowego, do mie¬ szaniny dodano jako kit, okolo' 3% stezo¬ nego roztlworu siarczynowego i mase te zibrykietiowalno oraz wyzarzono sposobem wskazanym powyzej. Na zaopatrzone w ruszt palenisko pieca narzuca sie przede- wszystkiem brykiety weglowe, które sie za¬ palaja od pozostalego w piecu zaru. Na¬ stepnie wrzuca sie pierwsza warstwe bry¬ kietów opalowych i po rozpaleniu sie jej wprowadza; pozostala ilosc paliwa i rozkla¬ da ja na palenisku warstwa grubosci okolo 6 cali. Po dostatecznem rozzarzeniu sile tego podloza Weglowego laduje sie na nie zbrykietowama mase robocza warstwa gru¬ bosci' mniej wiecej 5 caili. Podtzas opera¬ cji-przerpusizczai sile powietrze poprzez ru- azta i po rozpoczecia sie w ladunku reduk¬ cji rudy cynkowej, ulatniajace sie z piteca produkty przepuszcza sie przez bebny utle¬ nialjace, a stamtad przeprowadza sie je do skraplacza) w zwykly sposób. Temperature procesu podtrzymuje sie w granicach od 1100° C do 12509 C; okres gazowania! trwa okolo 4-ch godzin.
Pozostalosc prazalna sklada sie z popio¬ lu mniej lub wiecej zuzlowatego, o grubosci od % do 1 cala, a) sklada sie naln popiól ze spalonego podlazai brykietowanego i prze- palki brykitetowanej rudy metalowej, które zachowaly pierwotny swój ksztalt1 cegielek, gdzie niegdzie tylko troche stopionych. Po¬ zostalosc prazalna wyciaga sie recznie z pieca i dla dalszej przeróbki brykiestowane przepalki rudy oddzielaja sile od popiolu weglowego.
Otrzymano tlenek cynkuw gatunku bar¬ dzo wysokim, wolny od piaiskti i zanieczy¬ szczen, o barwie nader jasnej ze slabym odcieniem zóltawym. Wydajnosc cynku byla bardzo wysoka, wynosila bowiem 90% i wiecej calkowitej ilosci1 cynku znajdujace¬ go sie w rudzie.
Opiisanoi tu szczególowo nowy sposób wyprazania rud cynkowych z uwzglednie¬ niem fabrykacji tlenku cynku, ewentualnie i tlenków olowiu. Rozumie sie, ze siposób ten da sie tak samo zastosowac do wyrobu i innych zwiazków ulatniajacych sie meta¬ lów. Dotyczy to w szczególnosci zasadowe¬ go siarczanu olowiu lub olowiu sublimowe- go. Procedura faibrykacyjna dla sublimo- walnego olowiu w ogólnosci jest taka sama, jak i dla tlenków cynku, cala róznica pole¬ ga jedynie na tern, ze zamiast materjalti zawierajacego' cynk bferze sie materjal za¬ wierajacy olów. I tak naiprzyklad, przy przepraizaniti rudy olowianej, wegiel pod¬ loza ogniowego brykietuje sie w ten sam sposób, jak to opisano powyzej, i na: pod¬ loze to sklada sie znaczniejsza czesc ogól¬ nej ilosci pailiwa ladowanego do pfeca dla celów ogrzewania i redukowania!. Masa ro¬ bocza; sklald a sie z mieszaniny drobno spro- - 6 —s?&$w!aB0go btjiraHfu olowianego luib rodzi¬ nie^ »iaiiiczato!U olowiu i maierjalu weglo¬ wego, najlepiej uzytego w formie brykieto- w*p^V jak to opisano powysej, Mase ro¬ bocza rozposciera sie na warstwie zibrykie- towawgo podloza ogniowego i przepraza ja, przfjcz^w siarczek olówki redukuje sie, uiataia i iifikyH'*'- do siarczanu olowiu i tlen¬ ku olowiu, tworzac mieszanine, znana pod nazwa zasadowego siarczanu olowiu.
Ulatniajace sie substancje gazowe, za¬ wieraj ace sublimowany olów, wyprowadza sie z pieca i produkt zawierajacy metal za¬ geszcza w odpowiedbi sposób* Przepalki olowiane zawierajace stosunkowo niewiel¬ kie ilosci popiolu mozna z powodzeniem zastosowac do dalszej przeróbki dla wydo¬ bycia z nich zwiazków metalowych nie zga- zowanych, pozostalych jako niedopalki, W charakterze materjalu zawierajacego olów mozna] poslugiwac sie poza blyszczem i siarczanem rodzimym siarczkiem olowiu, odpowiednio roztartym i oczyszczonym od domieszanej skaliny, lub skoncentrowanym siarczkiem olowiu, otrzymywanym przez su- blimowanie, lub wszelkim innym odpowied¬ nim tworzywem zawierajacym olów, do któ¬ rego, o ile mu brak siarki, dodaje sie piryt, blyszcz, ziemie siarkowa lub inny zawiera¬ jacy siarke zwiazek, a to w tym celu, aby wygazowany produkt olowiainy otrzymac w formie siarczanu.
Stosunkowo dosyc gruba warstwa opa¬ lowa w pewnym stopniu stanowi rozpalony stos wegla) odpowiedniej grubosci, na któ¬ rym spoczywa ruda metalowa. Stosowna kontrola ilosci przeznaczonego do spalania i wprowadzanego do podloza ogniowego po¬ wietrza w celu calkowitego wykorzystania zawartego w powietrzu tlenu, uskutecznia sie podczas przeplywu powietrza przez podloze opalowe i daje moznosc wytworze¬ nia dla materjalu metalowego atmosfery scisle i skutecznie redukujacej. Podobna atmosfere redukujaca nalezy kontrolowac w miare wyczerpywania sie czynnika redu¬ kuj acego. W pewnych wypadkach zachodzi potrzeba dodawania srodka redukujacego do materjalu metalowego masy roboczej.
Za#tr ze z eni a pat+e.tok&?ir e, ~. .. 1. Sppsób wytwarzania tlenków meta¬ lów lub innych zwiazków metalowych zajpo- moca procesu Wetherilla, znamienny tern, ze na dnie pieca umieszcza sie stosunkowo gruba warstwe paliwa w postaci brykietów a na rozpalonej warstwie tegoz rozposciera sie ladunek roboczy, zawierajacy tworzywo metalonosne. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, przy któ¬ rym ulatnianie cennych materjalów metalo¬ wych uskutecznia sie zapomoca wdmuchi¬ wania powietrza do podloza, skladajacego sie z materjalów zawierajacych metal i ma¬ terjalu opalowego, w warunkach zapewnia¬ jacych otrzymywanie produktu przeróbki ladunku w postaci klinkru i wytworzenie lotnego cynku, znamienny tern, ze przynaj¬ mniej czesc materjalu opalowego zostaje wprowadzona do pieca w postaci stosunko¬ wo grubej warstwy brykietów. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znan mienny tern, ze warstwe denna brykietów opalowych pokrywa sie ladunkiem robo¬ czym, skladajacym sie z materjalu zawie¬ rajacego metal i srodek redukcyjny. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze caly materjal zawierajacy metal lub czesc tego materjalu wprowadza sie do pieca w postaci brykietów. 5. Sposób wedlug zastrz. 3, (zna¬ mienny tern, ze do pieca wprowadza sie badzto jeden, badz obydwa czynniki, to jest materjal zawierajacy metal 1 srodek reduk¬ cyjny w postaci brykietów. 6. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tern, ze wprowadzenie ladunku roboczego do pieca uskutecznila sie w postaci zbrykie- towanej mieszaniny, skladaljacej sie z ma* terjalu zawierajacego metal i srodków re¬ dukcyjnych. 7. Sposób wedlug zastrz. 1'—6, zna¬ mienny tern, ze przewazajaca czesc calko* — 7 —witego materjalu opalowego ladunku zo¬ staje wprowadzona w postaci brykietów do warstwy dennej. 8. Sposób wedlug zastrz. 1—7, zna¬ mienny tern, ze do warstwy dennej wpro¬ wadza sie 75—85% calkowitej ilosci nie¬ zbednego opalu. 9. Sposób wedlug zastrz. I—8, zna¬ mienny tern, ze stosuje sie takze do wytwa¬ rzania tlenku cynku, mieszaniny tlenków cynku i olowiu lub olowiu subliniowanego.
The New Jersey Zinc Company.
Zastepca: M, Skrzypkowski, rzecznik patentowy.
Druk L. Boguslawskiego, Warszawa.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL3255B1 true PL3255B1 (pl) | 1925-12-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2206441T3 (es) | Proceso y aparato de reduccion directa. | |
| TWI298350B (en) | Method for manufacturing titanium oxide-containing slag | |
| SE438510B (sv) | Forfarande for framstellning av herdade fristaende kulor eller kulsinter, som innehaller en vesentlig andel metalliskt jern | |
| JPH11310832A (ja) | 製鋼廃棄物の金属酸化物の処理法 | |
| ES2289525T3 (es) | Recuperacion de metales no ferrosos a partir de residuos de cinc. | |
| CA1049266A (en) | Process for the direct reduction of metal oxides | |
| EP0801136B1 (de) | Verfahren zum Reduzieren von oxidischen Schlacken oder Verbrennungsrückständen über einem Eisenlegierungsbad | |
| Gowland | The metallurgy of the non-ferrous metals | |
| CZ2001755A3 (cs) | Způsob tepelného zpracování zbytkových materiálů obsahujících olej a oxidy ľeleza | |
| CN106367588A (zh) | 烧结矿的制备方法 | |
| JPH07216464A (ja) | 亜鉛、鉛及び酸化鉄を含む材料のウェルツ式再処理方法 | |
| JPH1053820A (ja) | 鋼ダスト、スラッジ及び/又は鉱石の金属化合物類の処理方法 | |
| Schnabel | Handbook of metallurgy | |
| PL3255B1 (pl) | Sposób wytwarzania tlenków metali lub innych zwiazków metalowych. | |
| US3547623A (en) | Method of recovering iron oxide from fume containing zinc and/or lead and sulfur and iron oxide particles | |
| Austin | The metallurgy of the common metals, gold, silver, iron (and steel), copper, lead and zinc | |
| Ingalls | The metallurgy of zinc and cadmium | |
| Rose et al. | Smelting experiments with chalcopyrite ore based on evidence from the Eastern Alps | |
| US1322090A (en) | Sylvania | |
| Greenwood | A manual of metallurgy | |
| Rhead | Metallurgy, an Elementary Text-book | |
| US1322091A (en) | James a | |
| US1322088A (en) | Manufacture of zinc oxid. | |
| Özbayoǧlu et al. | Briquetting of zinc oxide fines | |
| UA88348C2 (en) | agglomerated skullforming material |