PL41351B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnfg 3 grudnia 1958 iv ¦. ¦¦i ¦} P ate niowe--., 3#^ POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41351 KI. 49-*r-33iQl^ Zaklady Cynkowe „Welnowiec" *) Katowice, Polska t^-tj/ia.Sposób oczyszczania stopów kadmowych przez rektyfikacje przy otrzymywaniu kadmu metalicznego o czystosci okolo 99, 99a( oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu Patent trwa od dnia 17 wrzesnia 1957 r.Dotychczas przy otrzymywaniu kadmu meta¬ licznego uzywa sie tlenków kadmowych o za¬ wartosci 6 — 12% Cd, tlenków kadmu otrzyma¬ nych przy rektyfikacji cynku o zawartosci 20—40% Cd, gabki kadmowej otrzymanej w pro¬ cesie elektrolizy cynku o zawartosci 35% Cd mi¬ nimum oraz pylów cynkowych o zawartosci 0,2—5% Cd. Tlenki kadmu i gabke kadmowa rozpuszcza sie w kwasie siarkowym, a nastepnie wytraca kadm w postaci bogatej gabki kadmowej o zawartosci 75—90% Cd cynkiem elektrolitycz¬ nym. Pyl cynkowy wzbogaca sie przez destylacje lub roztopienie w piecu obrotowym w celu otrzymania stopu cynkowo-kadmowego. Tak *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspóltwór¬ cami wynalazku sa dr. inz. Aleksander Krup- kowski, inz. mgr Henryk Fik i inz. mgr Karol Rzyman. otrzymany stop wzbogaca sie w dalszym ciagu w piecu do destylacji frakcjonowanej systemem New Jersey. W wyniku uzyskuje sie tlenek kad¬ mu przerabiany w sposób opisany wyzej. Otrzy¬ mana gabke kadmowa przerabia sie sposobem elektrometalurgicznym lub przez destylacje i na¬ stepujaca po niej rafinacje ogniowa solami.W procesie elektrometalurgicznym kadm otrzymuje sila w ten sposób, ze bogata gabke roz¬ puszcza sie w kwasie siarkowym i pod dziala¬ niem energii elektrycznej wytraca sie go z elek¬ trolitu na katodach. Otrzymany kadm katodowy przetapia sie i odlewa w gaski.Przez destylacje kadam otrzymuje sie w tan sposób, ze bogata gabke miesza sie z materialem redukcyjnym (koksik) i destyluje go w muflach zeliwnych. Otrzymany kadm surowy rafinuje sie ogniowo solami, jednakze metali szlachetniej- iszych od kadmu jak np. talu i olowiu nie mozna usunac przez zwykleroczyszczanie.Produkt otrzymany,-obydwoma sposobami za¬ wiera «kolo 99,95% Cd.Wyzej opisane sposoby wykazuja te wady, ze uzysk kadmu jest niski, sposób przerobu tlenku kadmu z pieców typu New Jersey jest malo eko¬ nomiczny, a czystosc uzyskanego produktu jest niezadawalajaca.Powyzszych wad nie posiada sposób wedlug wynalazku. Polega on na tym, ze pod warstwa soli ochronnych lub wegla drzewnego i kalafonii przetapia sie gabke kadmowa o zawartosci mi¬ nimalnej 75% C<1, w wyniku czego otrzymuje sie stop kadmowy. Otrzymany ta droga stop topi sie w piecu hutniczym, z którego splywa on po¬ przez syfonowe zamkniecie do ogólnie znanego ' hermetycznego urzadzenia rektyfikacyjnego, wy^ kónanego z materialu ceramicznego. W przypad¬ ku przerobu stopu o zawartosci kadmu ponad 90% wytwarza sie go z metalu,"nie tworzacego stopu z kadmdm np. z zelaza z ta róznica, ze ilosc materialu obiegowego jest co najmniej cztero¬ krotnie wieksza niz wsadowego, w odróznieniu od procesów zwyklych, w których ilosc materialu obiegowego jest w przyblizeniu równa lub mniej¬ sza niz ilosc wsadu. W wyniku powyzszego def- legmator urzadzenia wedlug wynalazku pracuje co najmniej czterokrotnie intensywniej niz def- legmator stosowany do rektyfikacji innych me¬ tali.Wskutek czesciowego skraplania par w defleg- matorze, powstaja w nim mgly cynkowo^kadmo- we, które sa czesciowo porywane strumieniem par do kondensatora, w wyniku czego czystosc kad¬ mu sie pogarsza. Celem czesciowego wyelimino¬ wania ijawiska porywania mgiel wypelnia sie czesc deflegmatora filtrem z materialów ognio¬ trwalych lub metalu nie nabierajacego kadmu, o ksztaltach nie stwarzajacych duzego oporu w postaci np. kul, soczewek, rurek, pretów itp.Ponadto dla stworzenia korzystnych warunków koagulacji kropelek mgiel cynkowo-kadmowych, wytworzonych w deflegmatorze, chlodzi sie gwal¬ townie podstawe deflegmatora. Pary uchodzace z urzadzenia rektyfikacyjnego skraplaja sie w skraplaczu zaopatrzonym" w amortyzator cisnie¬ nia. Amortyzator cisnienia wykonany jest z ma¬ terialu elastycznego odpornego na dzialanie wyz¬ szych temperatur. Dzialanie jego polega na tym, ze w przypadku mniejszego doplywu par do skraplacza, a tym samym zmniejszeniu sie cisnie¬ nia w skraplaczu, gaz obojetny znajdujacy sie ^ w amortyzatorze przechodzi samoczynnie do skraplacza, wyrównujac w ten sposób panujace w nim cisnienie. Przy przejsciu gazów z amor¬ tyzatora do skraplacza, objetosc amortyzatora maleje. Stosowanie amortyzatora przeciwdziala utlenieniu w urzadzeniu rektyfikacyjnym,i skrap¬ laczu oraz wplywa na równomierna prace urza¬ dzenia rektyfikacyjnego.Sposób oczyszczania stopu kadmowego polega na tym, ze czesc stopu odparowuje sie, w wyniku czego pary wzbogacaja sie w kadm, a nieodpa- rowana czesc stopu zawiera wszystkie metale o wyzszej temperaturze wrzenia, niz kadm, przy czym zawartosc w nim kadmu jest niniejsza niz w stopie wyjsciowym. Odparowane metale do¬ prowadza sie nastepnie do czesciowego skrapla¬ nia (deflegmacji) w celu wytracenia z nich me¬ tali o wyzszej temperaturze wrzenia niz tempe¬ ratura kadmu, ? po czym pozostale pary odpro¬ wadza sie do oddzielnego skraplacza hermetycz¬ nego, w którym nastepuje ich calkowite skrople¬ nie. W wyniku otrzymuje sie w skraplaczu roz¬ topiony ' kadm metaliczny o czystosci okolo 99,99%. Opisany wyzej sposób jest procesem m ciaglym..TJen sposób stosuje sie równiez do otrzymy- ^ wania kadmu ze stopów o niskiej zawartosci kadmu, lecz w takim przypadku nalezy ilosc ma¬ terialu obiegowego i deflegmator odpowiednio zwiekszyc lub zastosowac urzadzenie skladajace sie z dwóch lub trzech mniejszych elementów, przy czym produkty skraplania pierwszego ele¬ mentu urzadzenia doprowadza sie w stanie ciek¬ lym bezposrednio do elementu drugiego i ewen¬ tualnie produkty skraplania drugiego elementu kieruje sie podobnie do elementu trzeciego.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie metal o wysokiej czystosci, uzysk kadmu i po¬ zostalych metali jest wysoki, wykorzystuje sie cynk zawarty w stopie wsadowym przez zawró¬ cenie metalu splywajacego do kotliny urzadze¬ nia do rektyfikacji kadmu do kolumny rektyfi¬ kacyjnej cynku lub do wstepnej kolumny rek¬ tyfikacji kadmu (w przypadku stosowania dwóch lub trzech urzadzen rektyfikacyjnych). Poza tym, proces odbywa sie w korzystnych warunkach higienicznych dzieki hermetyzacji urzadzenia rektyfikacyjnego. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania stopów kadmowych przez rektyfikacje przy otrzymywaniu kadmu me- talicznego o czystosci okolo 99,99% z gabki kadmowej po jej uprzednim przetopieniu lub ze stopów cynkowo-kadmowych, znamienny — 2 —tym, ze przeprowadza sie w urzadzeniu her¬ metycznym procesem ciaglym, czesc stopu w stan pary, która nastepnie czesciowo skrapla sie (deflegmuje) w deflegmatorze, uwalnia¬ jac ja w ten sposób od zanieczyszczen o wyz¬ szej temperaturze wrzenia niz temperatura wrzenia kadmu, po czym tak oczyszczone pary przeprowadza sie do skraplacza hermetycz¬ nego w celu ich skroplenia.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze deflegmacje ptrzeprowadza sie szczególnie intensywnie w dolnej czesci deflegmiatora przez gwaltowne odprowadzenie ciepla.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze ilosc metalu obiegowego w urzadzeniu rek¬ tyfikacyjnym utrzymuje sie w stosunku do ilosci wsadu co najmniej czterokrotnie wiek¬ sza. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1—3, znamienne tym, ze jego defleg- mator posiada filtr z materialów ogniotrwa¬ lych lub metalu odpornego na nadzerania pa¬ rami kadmowymi o ksztaltach nie stwarza¬ jacych duzych oporów przeplywu w. postaci np. kulek, soczewek, rurek, pretów itp. 5; Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze jego skraplacz zaopatrzony jest w amor¬ tyzator cisnienia. Zaklady Cynkowe „Welnowiec" Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych.
4. 4. PL